審覈專家：王國義

中國農業大學營養與食品安全博士後

相信大家對香檳這個詞彙並不陌生。它既是法國北部一個冷涼的葡萄酒產區，又是一類起泡酒的名稱。

可不是所有起泡酒都叫香檳，根據當地法律規定，只有在香檳產區出產的起泡酒才能稱之爲香檳。

色澤明麗 氣泡綿密的香檳酒

但你知道嗎，今天備受各國人民青睞、享有專門法律保護的香檳產區在三、四百年前卻是一個“不祥之地”。

每年早春，天氣回暖之時，香檳產區各個酒窖中裝瓶的葡萄酒都會像被詛咒似的離奇地集體爆炸，這是怎麼回事呢？

1 離奇的爆炸

那時候，人們還不知道起泡酒的存在，香檳地區主要用黑皮諾葡萄釀造靜態的紅葡萄酒。

黑皮諾葡萄

然而，地處北部的香檳地區可不算好的紅葡萄酒產區。受冷涼氣候的影響，這裏生長的葡萄成熟度不會太高，無法釀造出像勃艮第地區那樣酒體濃郁的紅葡萄酒。

更奇怪的是，香檳地區的葡萄酒總會在第二年春天到來時集體發生爆炸。

好在由於香檳距離巴黎很近，在交通不方便的時代，地理優勢使這裏葡萄酒的銷量和名氣都還不錯。不過，酒瓶集體爆炸的問題依然讓當地負責產酒的修道院十分苦惱。

漸漸地，人們通過調查和總結經驗，摸索出了香檳地區酒瓶集體爆炸的原因：

在溫度、含氧量等條件適宜時，酵母會獲取葡萄汁中的葡萄糖，並把它代謝成酒精和二氧化碳，同時產生能量來維持自身的生命活動，這便是釀酒的原理。其中，二氧化碳作爲額外的產物會被及時排出去。

當酵母把所有葡萄糖消耗殆盡時，發酵就會終止。對於含糖量較高的葡萄汁來說，酵母會一直持續發酵，直到酒精含量過高，大約在16%上下，酵母會被自己代謝產生的酒精毒死，這時發酵也會終止。

發酵終止後，釀酒師就可以把酒進一步處理、裝瓶、放入酒窖，等待出售或在酒窖中陳年。

然而在冷涼的香檳地區，這個過程可不會進行的那麼順利。

冬季降臨後，香檳地區的氣溫不斷下降。當溫度下降到一定程度時，酵母菌會暫停發酵，進入一種類似休眠的狀態。

此時，釀酒師誤認爲發酵已經終止，於是便把酒裝瓶。然而，此時的葡萄酒中既有存活的酵母，又有殘留的葡萄糖。

第二年春天到來，天氣轉暖，酵母菌甦醒，重新開始發酵。這時葡萄酒已經裝瓶密封，發酵產生的二氧化碳無法釋放，只能在瓶中積聚，瓶內氣壓不斷升高，達到一定程度時則會引發爆炸。

2 “將錯就錯”成就了起泡酒

搞清了爆炸的原理後，釀酒師只需要把握好發酵的程度和節奏，就可以完美地解決炸瓶的問題，釀出不會炸瓶、沒有氣泡的靜止酒。

然而在17世紀，工業革命還沒開始，嚴格控制溫度，精確監測發酵程度可不是一件容易的事。

於是當地的人乾脆“將錯就錯”，非但沒有阻止裝瓶後產生氣泡，反而專門發明了一種釀造起泡酒的方法——二次發酵法，併爲起泡酒設計了更結實，不容易爆炸的瓶子，起泡酒就此誕生。

到底是誰創造了起泡酒與二次發酵法已經無從得知。據記載1662年，英國科學家克里斯多夫·莫里發表了一篇文章，描述了葡萄酒中加糖再裝瓶，一段時間後酒瓶中會產生氣泡的現象，從科學的角度討論起泡酒釀造的原理。

那麼，到底如何二次發酵，起泡酒到底是怎麼釀的呢？

首先，釀酒師在第一次發酵結束後得到“基酒”，往基酒中加入由葡萄糖漿和酵母組成的發酵液，再將酒密封。

來年回暖後，酵母直接在瓶中進行二次發酵，產生細膩的二氧化碳氣泡。

二次發酵在密封瓶中進行，發酵環境更爲特殊和惡劣，酵母品種的選擇，糖分的劑量控制和陳釀時間等都是二次發酵成功與否的關鍵。

釀酒師一般選擇專門培養出的酵母菌種，它能夠耐受高酒精、高二氧化碳濃度，5-6個大氣壓的高壓。

爲了防止發酵溫度太高，發酵太快使生成的酯類芳香物質揮發，二次發酵的酵母菌種還能夠做到在10-12℃的較低溫環境下持續發酵。

其次，發酵液中所加糖漿劑量也要經過嚴格計算，糖分含量過低則產生的二氧化碳不足，無法得到滿意的起泡效果，也會影響酒的口感。

如果糖分含量過高，隨着發酵的進行，瓶中氣壓過高則有爆炸危險。約每4g糖可產生1bar的壓力，因此糖液添加量一般不超過24g/L，也即產生約12g/L的二氧化碳，同時產生約1.4°的酒精。酵母在這過程中繁殖4代左右，最終酒液裏面的菌數達到1-1.5X107cells/mL。

另外除了以上幾種成分，在發酵液中還需要加入二磷酸銨作爲酵母的生長繁殖用氮源。

3 蘑菇狀的香檳塞

不同於一般的葡萄酒瓶塞，起泡酒瓶塞呈現“蘑菇”狀，兩頭寬中間窄，這又是怎麼回事呢？

剛造出的香檳塞其實是標準的圓柱形，從下到下由兩部分組成，瓶外部分由軟木條和軟木碎粘合而成，進入酒瓶接觸酒液的部分由兩至三個整塊的天然軟木盤製成。

多孔且彈性十足的軟木盤會吸收瓶中的二氧化碳，緩慢膨脹，與瓶口緊緊壓在一起，維持瓶內氣壓穩定，同時達到較好的密封效果。

一旦香檳被打開，吸滿二氧化碳的軟木盤就會自然伸展，變得又大又寬。

而中部軟木條與軟木盤連接的部分被瓶口死死箍住，同時這部分幾乎不會吸收氣體，因而變得更瘦更細。

多種因素共同作用下，開啓後的香檳塞就成了兩頭粗中間細的蘑菇形。

左邊兩個爲香檳開啓後的瓶塞 右邊兩個爲普通葡萄酒開啓後的瓶塞

4 金屬網有什麼用途

香檳塞除了類似蘑菇，形狀十分可愛外，它的外面通常還裝有一層金屬網。

這層金屬網就像一層籠子，也像給香檳塞上了一層防護套，它的作用是防止瓶內氣壓過大，軟木塞會突然從瓶口噴發出去，造成危險。

帶金屬網的香檳塞

研究表明，劇烈搖晃後香檳瓶塞飛出去時的速度可達每小時40千米。香檳酒內的壓強強度約爲5-6個大氣壓，如果再加上運輸途中搖晃影響，壓強可能更大。

早期法國釀酒工人在進入香檳酒窖時，都會戴上一個使用鐵網和紗布做成的面罩，以防受傷，即使是在現在的香檳製作工藝流程中，香檳酒也有3%-6%的炸瓶率。

5 瓶型有門道

除了瓶塞和金屬網，香檳在酒瓶形狀上也十分獨特。它的瓶壁厚實、肩斜、瓶底凹陷。

這種瓶子要比普通葡萄酒瓶身更胖、更結實一些，瓶肩坡度平緩，瓶塞相對較大，瓶身整體較穩，承壓能力強，不會被內部的氣壓撐爆，還能減緩氧氣進入，延長葡萄酒的保存時間。

此外，香檳瓶底的深凹槽設計也不僅爲了擺放穩當，相比平面瓶底，它也能更好地承受瓶內的二氧化碳壓力，平衡氣壓，減小瓶身破裂風險。

香檳瓶形和深凹槽設計能起到較好的承壓作用

香檳的傳奇故事就講到這裏了，沒想到當今家喻戶曉的香檳，竟然源於一場場爆炸。

其實，我們身邊有許多科學發明都來自一場場意外，只有用心觀察、敢於創造才能從意外中獲得靈感，創造出更多美好的事物。

來源：數字北京科學中心

編輯：Dannis