氧气对葡萄酒装瓶后影响的最新研究
发布日期:
2011-06-27 16:41:02
来 源:
中国葡萄酒信息网
作者:
Jamie Goode
  几年前,关于瓶塞的争议是葡萄酒学的热门话题,不过最近有所减少。现在每个人都对一个更复杂的问题感到好奇,那就是氧气与葡萄酒之间复杂的交互反应。这个话题承接了关于瓶塞的争论,同时将中心带入了一个更广阔的领域。

  一个酿酒师想要酿出高质量的葡萄酒,关键在于了解氧在酿造的不同阶段,如何对葡萄酒产生不同的影响。自从100多年前生物学家巴斯德发现了氧气与葡萄酒之间的奇妙关系,直到最近,葡萄酒科学家才将焦点转移到这一迫切需要解决的问题上。

  部分原因是出现了新的氧含量检测方法,可以精确而方便的进行测量。另一个重要原因是,一家全球性的瓶塞巨头发起了一个庞大的合作研究项目,与各国的葡萄酒研究机构一起,来揭示装瓶后,进入瓶中的氧气对葡萄酒风味形成的影响。

  最主要的原因,还是葡萄酒工业长期以来,对葡萄酒氧化的认识与控制缺乏重视。由于葡萄酒具备一定的抗氧化能力,几个世纪以来,酿酒师们只是简单的将葡萄酒用重力灌进瓶子里,打进一个塞子,就此撒手不管。令人吃惊的是,在现代化的葡萄酒企业中,氧含量控制水平的差异是如此巨大,即使是同一条灌装线上的葡萄酒,其准确的氧含量也从未得到过有效的监控。

  “葡萄酒工业相比其他一些饮料行业,比如啤酒来说,是幸运的,因为葡萄酒有一定的抗氧化性,”饮料包装技术专家George CROCHIERE评论说:“在啤酒行业最重要的一条就是,在灌装时氧含量绝对不能超过1ppm,一旦有多余氧残留或者进入灌内,啤酒就会被破坏,并立即结束啤酒的生命。这迫使啤酒工业在这方面投入了大量的时间和金钱,最大程度上控制氧含量。而葡萄酒含有的氧远远高于这个水平,各品种之间的差异也很大。灌装,密封,以及透过瓶塞进入的氧含量水平差异巨大,但是不至于对葡萄酒造成如啤酒一样的破坏效果。”

  庞大的氧化管理研究计划

  全球最大的高分子瓶塞制造商,诺玛科发起的这个研究计划,其目标是更好的了解氧如何与瓶塞一起影响葡萄酒的酿造。整个研究项目分为两个阶段,第一阶段的目标是,获得在酿造过程中对氧进行控制的更多知识。

  诺玛科副总裁Malcolm Thompson将这个目标形容为“唾手可得”的成果,即使用相对简单的方法来保证葡萄酒陈酿的稳定和一致,“已经可以肯定地说,我们在氧化管理上已经取得了显著的成果,特别是在瓶储方面。”

  第二个目标,则被描述为“为酿酒师服务”,即利用对葡萄酒氧化的研究成果,使酿酒师可以通过定制不同透氧量的瓶塞,来达到所需要的葡萄酒感官特征。

  氧化管理项目汇集了来自四大洲的著名葡萄酒研究机构,每一个机构都将针对特定的葡萄品种,来研究其装瓶后的氧化进程。参与的研究机构,及项目负责人请见下表:

  整个项目由Oxygen in Wine组织(简称:O2W)来主导,这是一个由诺玛科瓶塞召集的国际非赢利组织,包括了全球葡萄酒工业的主要供应商和技术支持机构,其宗旨是:“推进氧化管理的科学研究与解决方案,来应对葡萄酒工业面临的挑战”。
该组织的成员还包括:

  美国嘉露葡萄酒集团(G3)
  法国拉曼酵母(Lallemande)
  Perrier装瓶机(Perrier Bottling Machine)
  法国罗纳河产区联合会(Inter-Rhône)
  欧洲石油化工联合会(APPE)等。

  整个项目分为三个阶段,第一阶段是研发新的氧测量工具,分析手段,以及快速陈化程序,来分析葡萄酒中的氧,以及对葡萄酒的冲击。

  第二阶段是了解氧对葡萄酒感官的影响,分析氧对于葡萄品种,酿酒,葡萄酒风格,装瓶条件,瓶塞选择,仓储,运输等各阶段的影响。

  第三阶段,将揭示葡萄酒感官的成分及要素的具体化学变化,将对陈化的控制,转化为对瓶塞透氧率的需求,改进葡萄酒的陈化过程。

  如何测量?

  整个氧化管理项目的关键因素之一,是需要一个高度精确的,方便使用的氧含量测量仪器。德国Presense仪器公司是光传感技术测量仪器的权威之一,其技术已经在一些葡萄酒测量仪器上得到了广泛应用,比如Oxysense。诺玛科与之合作,研发的Nomasense光传感氧测量仪,使整个氧化管理项目成为可能。

  光传感测量技术的运作方式是由仪器向传感器发射细微蓝光束,氧原子被蓝光照射后失去一部分能量,发出红色光,由传感器接收后,可精确测量游离态氧,或者溶解后的化合态氧含量。这个技术最吸引人的地方是,不再需要利用仪器探针,只需将微型传感器固定在葡萄酒瓶内,即可使用光束测量瓶内的氧含量。这种无破坏的测量方式,使不间断持续测量瓶内葡萄酒成为可能。

  据诺玛科技术主管OLAV博士介绍,在氧含量0%~5%范围内,检测精度可以达到1PPB(10亿分之一),而含量在5%~50%范围内,精度也可以达到15PPB。以葡萄酒中的溶解氧测量为例,一般浓度计量单位是PPM(百万分之一),相当于毫克/公升。一般原酒每公升最大氧含量是8毫克,也就是8PPM。在倒罐时,通常会增加0.1~0.2毫克,在桶储过程中,还会增加最大25毫克的含氧量。同时在发酵过程中,15分钟内可消耗5.5毫克氧。

  以上数据已经经过验证,通过目前葡萄酒工业大量使用的电化学测量方式,我们可以相信Nomasense的精度。但是电化学测量方式存在着破坏性这一问题,经过检测样品不能再次使用,而光传感技术可以,这就保证了对同一样本的连续测量,从而进一步提高了精确度和代表性。这一技术的验证工作,目前正由澳大利亚葡萄酒研究院(AWRI)的两位科学家,George Skourounomounis与Elizabeth Waters,通过亚甲基蓝和BPAA染色对比实验进行。

  同时,另一全球瓶塞巨头,阿莫林(AMORIM)也在法国波尔多第二大学,由 Pablo Lopez博士开发黄-靛蓝转色检测法,但是这种测量方式不能使用真正的葡萄酒样品,只能提供理论数据。

  最后,氧含量检测的标准制订者膜康(MOCON),也可以提供氧含量检测,但是缺点是价格昂贵,使用不便。

  氧对葡萄酒的影响

  那么氧对葡萄酒究竟会产生什么影响?有一些酒庄为了抵抗氧化,将白葡萄酒以还原状态酿造。但是对大部分白葡萄酒和所有红葡萄酒来说,在发酵阶段的氧催化,是酿造过程中必不可少的步骤。氧也可以保证在酒精发酵中酵母菌的健康生长,缺氧还会导致发酵中产生过量硫化物。

  发酵结束后,葡萄酒对氧的需求大大减少,特别是无须进行橡木陈化的白葡萄酒,酿酒师通常会使用惰性气体和不锈钢罐来防止氧化。但是,在橡木桶储阶段,微量的氧,对达到与完善葡萄酒的风格是必须的。对红葡萄酒来说,微妙的单宁结构是风味的关键。目前酿酒师普遍采用可控制的微氧化技术,来形成红葡萄酒的结构,口感与颜色。但是微氧化技术仍然是一个经验性的技术,通过观察与品尝来控制,而非精确测量。

  当酿酒师决定他的酒可以进行灌装(通常需要几个月甚至几年),他必须决定如何来灌装,如何密封酒瓶。这是葡萄酒的生命中最重要的阶段,同时也决定了葡萄酒将以怎样的感官呈现在消费者面前。

  一个最重要的决定是游离二氧化硫的添加量,游离二氧化硫是防止过度氧化的关键因素,尤其是防止形成葡萄酒香气的分子与氧直接接触。通常瓶内游离二氧化硫的使用量在25~40毫克/公升,在装瓶后的最初阶段,由于葡萄酒本身含有的溶解氧,顶部空间的游离氧,以及透过瓶塞进入的氧,会导致游离二氧化硫急剧下降。之后,在密封正常的情况下,游离二氧化硫会缓慢均衡的减少。由此可以计算出葡萄酒的储藏寿命。

  例如,在一瓶葡萄酒含有35毫克/公升(PPM)游离二氧化硫,2PPM溶解氧,0.5PPM游离氧,瓶塞每天透入0.008cc氧气的情况下,这瓶葡萄酒的寿命将是217天。这个计算公式不仅需要精确测量瓶中的总含氧量,还必须将瓶塞透氧量作为一个可计算因素加以考虑。

  在灌装过程中最容易导致氧含量的剧烈波动,举例来说,在最坏情况下,使用重力灌装,不抽真空会打塞,将使游离氧含量增至4.4PPM。如果抽真空的话,可以将游离氧的含量降到1PPM的水平。如果使用充氮技术,可以将游离氧下降到0.7PPM。

  如果与啤酒灌装比较,仍然是一个很高的数值,最好的啤酒灌装线可以将游离氧控制在0.05~0.15PPM之间,而平均水平则是0.2~0.4PPM。

  以上的例子仅仅是氧化管理项目的最初成果之一,德国盖申海姆研究所的Jung博士在雷司令葡萄酒的灌装线上,使用Presens测量一系列数据后得出结论。葡萄酒瓶内顶部空间的氧含量,对瓶储葡萄酒的变化影响最大。

  这个针对雷司令葡萄酒的实验,显示了在不同装瓶条件下,以及在各种可能瓶储环境中,氧对雷司令葡萄酒陈化的影响。

  储酒罐中的葡萄酒溶解氧含量平均为0.3PPM,灌装后增加到0.9~1.3PPM,也就是每瓶含溶解氧0.3~0.5毫克(375毫升瓶)。使用诺玛科塞与螺旋盖进行对比观察,在不同装瓶条件下,总氧含量(TPO)差异巨大,从0.2毫克到6毫克/瓶。

  Jung博士指出“长期以来,葡萄酒工业忽视了瓶内顶部空间的重要性,而我们发现,这是冲击葡萄酒的一个最重要因素,影响葡萄酒的陈化,科学的说,影响了葡萄酒的抗氧化能力,以及葡萄酒的自身寿命。”

  总结

  我们可以得出一些初步结论,葡萄酒工业确实需要掌握一些新的关键因素,装瓶过程中,以及透过瓶塞进入葡萄酒的氧,这将对葡萄酒的陈化与寿命产生重要影响。

  诺玛科首席葡萄酒学家,Vidal Stephane说:“通过改进灌装设备,严格检测瓶内顶部空间,以及葡萄酒本身溶解氧的水平,酿酒师与销售商可以有效地延长葡萄酒的寿命,改善葡萄酒的品质。”在揭示了目前灌装线造成的严重氧含量差异后,我们必须首先面对这一事实,在酿酒师能够“定制”瓶塞以掌握葡萄酒风格之前,必须对目前的现实采取控制措施,改进氧化管理的基础。

  我们将怀着极大兴趣,等待氧化管理项目在未来几年内的成果,有一件事情是可以肯定的,增进葡萄酒氧化的知识,让消费者得到更好的葡萄酒,对整个世界来说,是一件好事。

  转载自2009年8月号《WINES&VINES》杂志

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