中国农业大学营养与食品安全博士后
相信大家对香槟这个词汇并不陌生。它既是法国北部一个冷凉的葡萄酒产区，又是一类起泡酒的名称。
可不是所有起泡酒都叫香槟，根据当地法律规定，只有在香槟产区出产的起泡酒才能称之为香槟。
色泽明丽 气泡绵密的香槟酒
但你知道吗，今天备受各国人民青睐、享有专门法律保护的香槟产区在三、四百年前却是一个“不祥之地”。
每年早春，天气回暖之时，香槟产区各个酒窖中装瓶的葡萄酒都会像被诅咒似的离奇地集体爆炸，这是怎么回事呢？
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离奇的爆炸
那时候，人们还不知道起泡酒的存在，香槟地区主要用 黑皮诺葡萄 酿造静态的红葡萄酒。
黑皮诺葡萄
然而，地处北部的香槟地区可不算好的红葡萄酒产区。受冷凉气候的影响，这里生长的葡萄成熟度不会太高，无法酿造出像勃艮第地区那样酒体浓郁的红葡萄酒。
更奇怪的是，香槟地区的葡萄酒总会在第二年春天到来时集体发生爆炸。
好在由于香槟距离巴黎很近，在交通不方便的时代，地理优势使这里葡萄酒的销量和名气都还不错。不过，酒瓶集体爆炸的问题依然让当地负责产酒的修道院十分苦恼。
渐渐地，人们通过调查和总结经验，摸索出了香槟地区酒瓶集体爆炸的原因：
在温度、含氧量等条件适宜时，酵母会获取葡萄汁中的葡萄糖，并把它代谢成酒精和二氧化碳，同时产生能量来维持自身的生命活动，这便是酿酒的原理。其中，二氧化碳作为额外的产物会被及时排出去。
当酵母把所有葡萄糖消耗殆尽时，发酵就会终止。对于含糖量较高的葡萄汁来说，酵母会一直持续发酵，直到酒精含量过高，大约在16%上下，酵母会被自己代谢产生的酒精毒死，这时发酵也会终止。
发酵终止后，酿酒师就可以把酒进一步处理、装瓶、放入酒窖，等待出售或在酒窖中陈年。
然而在冷凉的香槟地区，这个过程可不会进行的那么顺利。
冬季降临后，香槟地区的气温不断下降。当温度下降到一定程度时，酵母菌会暂停发酵，进入一种类似休眠的状态。
此时，酿酒师误认为发酵已经终止，于是便把酒装瓶。然而，此时的葡萄酒中既有存活的酵母，又有残留的葡萄糖。
第二年春天到来，天气转暖，酵母菌苏醒，重新开始发酵。这时葡萄酒已经装瓶密封，发酵产生的二氧化碳无法释放，只能在瓶中积聚，瓶内气压不断升高，达到一定程度时则会引发爆炸。
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“将错就错”成就了起泡酒
搞清了爆炸的原理后，酿酒师只需要把握好发酵的程度和节奏，就可以完美地解决炸瓶的问题，酿出不会炸瓶、没有气泡的静止酒。
然而在17世纪，工业革命还没开始，严格控制温度，精确监测发酵程度可不是一件容易的事。
于是当地的人干脆“将错就错”，非但没有阻止装瓶后产生气泡，反而专门发明了一种酿造起泡酒的方法——二次发酵法，并为起泡酒设计了更结实，不容易爆炸的瓶子，起泡酒就此诞生。
到底是谁创造了起泡酒与二次发酵法已经无从得知。据记载1662年，英国科学家克里斯多夫·莫里发表了一篇文章，描述了葡萄酒中加糖再装瓶，一段时间后酒瓶中会产生气泡的现象，从科学的角度讨论起泡酒酿造的原理。
那么，到底如何二次发酵，起泡酒到底是怎么酿的呢？
首先，酿酒师在第一次发酵结束后得到“基酒”，往基酒中加入由葡萄糖浆和酵母组成的发酵液，再将酒密封。
来年回暖后，酵母直接在瓶中进行二次发酵，产生细腻的二氧化碳气泡。
二次发酵在密封瓶中进行，发酵环境更为特殊和恶劣，酵母品种的选择，糖分的剂量控制和陈酿时间等都是二次发酵成功与否的关键。
酿酒师一般选择专门培养出的酵母菌种，它能够耐受高酒精、高二氧化碳浓度，5-6个大气压的高压。
为了防止发酵温度太高，发酵太快使生成的酯类芳香物质挥发，二次发酵的酵母菌种还能够做到在10-12℃的较低温环境下持续发酵。
其次，发酵液中所加糖浆剂量也要经过严格计算，糖分含量过低则产生的二氧化碳不足，无法得到满意的起泡效果，也会影响酒的口感。
如果糖分含量过高，随着发酵的进行，瓶中气压过高则有爆炸危险。约每4g糖可产生1bar的压力，因此糖液添加量一般不超过24g/L，也即产生约12g/L的二氧化碳，同时产生约1.4°的酒精。酵母在这过程中繁殖4代左右，最终酒液里面的菌数达到1-1.5X107cells/mL。
另外除了以上几种成分，在发酵液中还需要加入二磷酸铵作为酵母的生长繁殖用氮源。
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蘑菇状的香槟塞
不同于一般的葡萄酒瓶塞，起泡酒瓶塞呈现“蘑菇”状，两头宽中间窄，这又是怎么回事呢？
刚造出的香槟塞其实是标准的圆柱形，从下到下由两部分组成，瓶外部分由软木条和软木碎粘合而成，进入酒瓶接触酒液的部分由两至三个整块的天然软木盘制成。
多孔且弹性十足的软木盘会吸收瓶中的二氧化碳，缓慢膨胀，与瓶口紧紧压在一起，维持瓶内气压稳定，同时达到较好的密封效果。
一旦香槟被打开，吸满二氧化碳的软木盘就会自然伸展，变得又大又宽。
而中部软木条与软木盘连接的部分被瓶口死死箍住，同时这部分几乎不会吸收气体，因而变得更瘦更细。
多种因素共同作用下，开启后的香槟塞就成了两头粗中间细的蘑菇形。
左边两个为香槟开启后的瓶塞 右边两个为普通葡萄酒开启后的瓶塞
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金属网有什么用途
香槟塞除了类似蘑菇，形状十分可爱外，它的外面通常还装有一层金属网。
这层金属网就像一层笼子，也像给香槟塞上了一层防护套，它的作用是防止瓶内气压过大，软木塞会突然从瓶口喷发出去，造成危险。
带金属网的香槟塞
研究表明，剧烈摇晃后香槟瓶塞飞出去时的速度可达每小时40千米。香槟酒内的压强强度约为5-6个大气压，如果再加上运输途中摇晃影响，压强可能更大。
早期法国酿酒工人在进入香槟酒窖时，都会戴上一个使用铁网和纱布做成的面罩，以防受伤，即使是在现在的香槟制作工艺流程中，香槟酒也有3%-6%的炸瓶率。
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瓶型有门道
除了瓶塞和金属网，香槟在酒瓶形状上也十分独特。它的瓶壁厚实、肩斜、瓶底凹陷。
这种瓶子要比普通葡萄酒瓶身更胖、更结实一些，瓶肩坡度平缓，瓶塞相对较大，瓶身整体较稳，承压能力强，不会被内部的气压撑爆，还能减缓氧气进入，延长葡萄酒的保存时间。
此外，香槟瓶底的深凹槽设计也不仅为了摆放稳当，相比平面瓶底，它也能更好地承受瓶内的二氧化碳压力，平衡气压，减小瓶身破裂风险。
香槟瓶形和深凹槽设计能起到较好的承压作用
香槟的传奇故事就讲到这里了，没想到当今家喻户晓的香槟，竟然源于一场场爆炸。
其实，我们身边有许多科学发明都来自一场场意外，只有用心观察、敢于创造才能从意外中获得灵感，创造出更多美好的事物。
发表于 2020-7-1 21:41:16
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