葡萄酒还原香气背后的科学

挥发性硫化合物是一种两极分化的气味，闻起来像臭鸡蛋、擦过的火柴等等。它们是如何在葡萄栽培和酿酒过程中发生的——我们对它们的看法是否都是错误的？

这些不同的香气可能会给葡萄酒带来比最初想象的更多的好处。

当今葡萄酒中最两极分化的话题之一是“还原”。还原性香气的缺陷是否需要消除？葡萄酒性格的一个可爱的方面？它取决于强度还是观看者的眼睛？或者是否有更广泛的方式来考虑完全减少？

20 世纪末的酿酒实践试图避免和取消还原性，而在 21 世纪，越来越多的人欢迎还原性特征。有些人已经超越了“喜欢或不喜欢”的二元问题，并开始考虑减少对葡萄酒意味着什么，以及如何以可以延长葡萄酒寿命的方式管理或鼓励减少。

从化学上来说，还原与氧化相反。在葡萄酒中，该术语通常在口语中使用，指的是由于缺氧而产生的无数挥发性硫化合物（VSC）的存在。本文认为 VSC 的一个分支通常被认为是异味或“缺陷”。品种硫醇（例如长相思中的各种热带香气）也是 VSC，但大部分是在葡萄中产生的，不是本文考虑的 VSC 类型。

有许多还原性化合物会影响葡萄酒的香气，但其中最重要的一些是硫化氢（H2S，通常闻起来像臭鸡蛋）、硫醇（如甲硫醇和乙硫醇，闻起来像卷心菜、烧焦的橡胶和令人愉悦的泥土味） ）和二甲基二硫（闻起来可能像松露、黑醋栗、罐装玉米或糖蜜）。

VSC 除了自身的香气外，还会影响葡萄酒中其他香气的表达。澳大利亚昆士兰大学食品化学高级讲师 Marlize Bekker 博士表示：“还原性香气掩盖了精致的水果和糖果香气，而还原性葡萄酒的果香或花香似乎较少。” “某些还原葡萄酒也可能被错误地评估为具有烟熏味，而事实上它们可能具有浓郁的‘燧石’香气。”

了解了导致任何特定芳香化合物实际表达方式的极其复杂（且通常是未知）的因素后，很容易看出这些香气为何如此有争议。

酵母在创造还原香气中的作用

VSC 的主要来源是发酵过程中某些含氮化合物的酵母代谢，当葡萄必须具有较低的酵母可同化氮 (YAN) 或酵母可以利用的氮化合物时，就会发生这种情况，这对于酵母的功能至关重要。造成葡萄汁 YAN 低的原因有很多，例如土壤养分贫乏和葡萄藤胁迫。

虽然在土壤中添加氮有助于提高 YAN，但改变土壤的氮含量可能会以其他方式影响葡萄酒的结构。“保持葡萄园中较低的氮含量可以提高花青素的含量，”弗吉尼亚理工大学酿酒学名誉教授 Bruce Zoecklein 博士说。他以勃艮第为例，该地区的葡萄酒可以还原，但酿酒师仍然保持葡萄园的氮水平较低。“黑皮诺的颜色并不过分，所以你不想因为增加土壤氮而破坏它的颜色，”他说。

许多酿酒师测试 YAN 水平并使用各种产品将葡萄汁中的 YAN 水平提高到最佳量。磷酸二铵 (DAP) 是一种常见的解决方案，因为它价格便宜，但也有其他选择。

从左至右：澳大利亚昆士兰大学食品化学高级讲师 Marlize Bekker 博士；以及 Morgen Long 酒庄的所有者和酿酒师 Seth Long 。

然而，佐克莱因博士表示，这一点并不明确。“低 YAN 与 VSC 的生产之间只有大约 70% 的相关性，”他说。“如果是 100%，添加氮气就能解决这个问题。当您测量 YAN 时，您测量的是氨和 FAN（游离氨基氮）氨基酸……这里的重要组成部分似乎不仅仅是 YAN 的总量，而是 YAN 的质量性质，具体来说，是氨和这些 FAN 的特定混合物氨基酸。” Zoecklein 指出，葡萄汁的 YAN 可能非常低，但混合后葡萄汁发酵时不会产生 VSC。

尝试优化 YAN 水平可能会导致其自身的问题。每种酵母菌株都有不同的营养需求和不同的 VSC 生产潜力，并且“某些酵母菌株无法利用 DAP”，Bekker 博士说。“即使补充了果汁，这也会导致还原故障。”

一些人推测 DAP 会促进酵母产生一般的芳香化合物，从而掩盖了发酵过程中通常产生的物质。此外，任何在发酵过程中未被酵母消耗的 YAN 稍后都可以用作其他微生物（例如酒香酵母）的食物来源，或导致其他感官问题。由于无法确定在任何特定发酵中会消耗多少 YAN（尤其是自发发酵），添加 DAP 对于酿酒师来说是一场冒险的游戏：试图解决一个问题，但却增加了其他问题的风险。

“酿酒师经常使用的两种去除 VSC 的补救措施是通气和铜，”Zoecklein 说。“许多酿酒师如果太担心硫化合物，就会简单地尝试给葡萄酒充气——假设大部分气味是硫化氢，它具有挥发性，你可以很容易地摆脱——但如果不是硫化氢，你可以将硫醇氧化成二硫化物，这可能会导致更多问题。”

根据存在的 VSC，可以使用铜和抗坏血酸，但铜不会区分 VSC，同时也会去除有吸引力的品种硫醇。“我们已经超越了这些做法，”佐克莱因说，“更多的是尝试学习如何在短期内耐受这些化合物，因为你进入桶中的氧气量可能足以使声音静音。他们，改变他们的电离（改变他们的感官属性），或者掩盖他们。”

在葡萄园和酒窖中产生挥发性硫化合物

但在葡萄栽培和酿造过程中，还有无数其他因素会导致葡萄酒中的香气减少，首先是葡萄园。当元素硫（有机葡萄园中特别重要的工具）在季节喷洒得太晚时，就会发生减少。“如果硫磺残留物残留在葡萄皮上，它会在发酵过程中被酵母转化为硫化氢，”贝克尔说。“同样，在非常干旱的年份，如果不被雨水冲走，硫磺残留物可能会残留在葡萄上。”

这可能会产生坚硬的香气，这通常归因于勃艮第等地区的风土，由于疾病压力，这些地区可能需要晚季喷洒农药。Bekker 指出，H2S“是苯乙硫醇的前体，苯乙硫醇是一种与‘火石’香气相关的化合物。” 然而，对于所有燧石特征的来源并没有明确的说法，贝克尔指出，大多数葡萄栽培者和酿酒师在建议的保留期内使用杀菌剂时会格外小心，因此她认为这种情况很少发生。

“这种非常重的燧石特性在发生时就会发生，在不发生时就不会出现，” Morgen Long Winery的所有者兼酿酒师 Seth Long 说道，该酒厂严格专注于威拉米特谷霞多丽。“这种情况似乎在有机葡萄园中更频繁地发生，但我不知道是否是因为它们使用了更多的元素硫。” 甚至有传言称，一些新世界酿酒师故意在季节后期喷洒农药，以在他们的葡萄酒中产生燧石香气。

“我想要核心；最不易氧化的物质。我希望发酵早点完成，而不是晚点完成，以捕获当酵母因高温和快速完成而受到压力时桶中发生的一些减少。” – Seth Long，摩根朗酒庄
发酵温度也发挥着作用。“酿酒过程中的温度波动会导致发酵速度加快，也会导致受压力的酵母产生还原性香气，”贝克尔说。

朗曾在默尔索的蒙蒂勒酒庄实习过，他更喜欢他的葡萄酒中的还原香气，他利用了这一事实。“我发酵得很热，”他说。“我希望发酵早点完成，而不是晚点完成，以捕获当酵母因高温和快速完成而受到压力时桶中发生的一些减少。” 与其他技术一起，热量有助于朗尽早去除葡萄酒中更容易氧化的化合物，因此装瓶后可氧化的化合物更少。

“我想要核心；最不易氧化的东西，”他说。“当你去掉容易氧化的东西时，葡萄酒就会变得更硬，更接近坚不可摧。”

还原强度对葡萄酒寿命的影响

很明显，还原可能是酿酒师使用的某些做法造成的，但为什么朗和其他酿酒师会积极地在他们的葡萄酒中寻求还原特性本身呢？

一方面，这可能只是一种审美选择：许多人欣赏他们的葡萄酒的简约特征。Long 对他的葡萄酒中的 VSC 香气着迷，他还认为他的葡萄酒中的挥发性硫化物与新橡木桶搭配得很好。“我认为它能更好地结合起来——适量的[VSC]与周围合适的橡木结构相结合，”他说。“我认为在没有新橡木桶的情况下，H2S 的效果不会那么好，而橡木桶对于霞多丽来说是一个非常重要的成分。”

但还原性特征也可以表明葡萄酒具有较高的还原强度，因此具有较高的陈酿能力。“葡萄酒的还原强度是指它吸收氧气而不氧化的能力，”佐克莱因说。“它主要受到酚类的影响，也受到酒糟和其他成分的影响。” 如果葡萄酒能够吸收更多的氧气而不发生氧化，它就能更长久地保存、陈酿和进化。

要了解还原香气和还原强度与葡萄酒寿命的关系，了解氧化还原（或称氧化还原）电位非常重要。这是一个复杂的电化学过程，也是一个仍有许多未知的理解领域。

从高度简化的意义上来说，葡萄酒的氧化还原电位可以被认为是在给定时刻氧化或还原葡萄酒中化合物的潜力，以伏特为单位。氧化还原电位低的葡萄酒会减少该葡萄酒中的化合物，从而为氧化提供更大的缓冲，而氧化还原电位高的葡萄酒会氧化该葡萄酒中的化合物，并且更容易氧化。

这与还原性香气有关，因为在任何给定时刻葡萄酒中特定 VSC 的类型、浓度和挥发性（以及“嗅觉性”）都与其氧化还原电位相关。随着葡萄酒氧化还原电位的变化，该葡萄酒中 VSC 的化学结构也会发生变化，因此该葡萄酒中还原香气的特征和强度也会发生变化。氧化还原电位低的葡萄酒的 VSC 特别容易挥发和强烈，而氧化还原电位较高时，VSC 的化学结构会发生变化，使它们中的许多不挥发，因此不会影响葡萄酒的香气。

葡萄酒的氧化还原电位随着时间的推移不可避免地会发生变化。一旦装瓶，它的含量会随着时间的推移而慢慢增加。低氧化还原电位也被认为是为什么许多年轻的葡萄酒可能看起来芳香封闭（因为还原掩盖了品种香气），但随着时间的推移，氧化还原电位增加且还原香气不那么突出，香气逐渐开放。氧化还原电位的变化也会影响葡萄酒中其他潜在芳香化合物的形式，增加或减少它们，这也可能导致年轻葡萄酒封闭的感觉。

由于酵母的存在，所有葡萄酒一开始的氧化还原电位都较低，因为当葡萄酒溶解氧较低时，氧化还原电位就会降低——就像发酵过程中酵母消耗氧气一样。因此，酵母不仅能构建 VSC，还能暂时创造一个鼓励 VSC 表达和强度的环境。

考虑到所有这些，也许是时候改变对早期还原香气的看法了，因为它们可能表明葡萄酒具有更大的还原强度。“过去，我们希望直接从发酵罐中剔除这些‘有问题’的化合物（如果你想这样称呼它们的话），”佐克莱因说，“但现在大多数酿酒师都意识到，通过这样做——比如，通过过度充气——它们可能会提高氧化还原电位，并可能对寿命产生负面影响，具体取决于葡萄酒的性质。”

对于适合年轻饮用的葡萄酒来说，这可能不是一个重要的考虑因素——去除“异味”可能更有意义——但对于陈酿的葡萄酒来说，这一点至关重要。“人们现在意识到，这些过去被认为有害的化合物的产生与低氧化还原电位之间存在相关性，而低氧化还原电位可以延长寿命，”佐克莱因说。“正因为如此，低氧化还原电位才如此重要。”

更好地了解葡萄酒的氧化还原潜力可以影响酿酒师消除还原香气的决定。

增强葡萄酒的还原强度

在红酒酿造中，酿酒师可以通过在葡萄酒生命的早期将其暴露在（一定量的）氧气中来提高葡萄酒的还原强度和寿命。“接触过氧气的年轻红葡萄酒通常对以后的氧气接触具有更强的抵抗力，”佐克林说。

尽管通过添加氧气来增加还原的概念似乎违反直觉，但“一些酚具有与氧气结合或反应的独特能力，并且在这样做的同时，与其他化合物（包括花青素和硫衍生化合物）结合并以这种方式发生反应“这使得葡萄酒能够吸收更多的氧气，”Zoecklien 说道，并进一步减少了葡萄酒的含量。这与其他增加还原强度的做法一起，可能会在红葡萄酒生命的早期产生还原性气味，但它也将使其比其他情况下寿命更长，老化和发育的时间更长。随着葡萄酒的陈酿及其氧化还原电位的缓慢增加，还原性应该会减弱。正如克拉克·史密斯在《后现代酿酒》中所说的那样，“我曾经认为硫化物是一种缺陷。现在我担心那些没有这些能力的年轻红军。”

虽然红葡萄酒的还原强度可以通过其苯酚含量来建立，但白葡萄酒通常不能，因此白葡萄酒的还原强度和陈年潜力必须来自其他途径。酒糟陈酿是白葡萄酒陈酿能力的一个特别重要的考虑因素，因为葡萄酒在酒糟陈酿过程中会获得还原强度（和特性），特别是当保留粗酒糟并且不搅拌酒糟时，使它们压实。

“酒糟不仅在酒中有酒糟时会吸收氧气，而且在酒糟被去除后也会吸收氧气，”Zoecklein 说。“自溶过程中释放到葡萄酒中的大分子也可以随着时间的推移吸收氧气，并使葡萄酒保持半还原状态。” 红葡萄酒也可以从酒糟陈酿中受益，但只有在颜色稳定之后，在此之前，酒糟才能吸收氧气和花青素——这两者都是建立红葡萄酒还原强度的关键成分。

还原性香气本身并不会延长寿命，而且并非所有还原都表明具有老化潜力。然而，通过避免可能导致还原的做法，或试图消除还原，酿酒师可能会无意中缩短葡萄酒的寿命。

还原是更复杂的领域之一，不仅可以了解葡萄酒的芳香，还可以了解葡萄酒的结构、机制和轨迹。这是葡萄酒鉴赏中最突出的例子之一，它要求我们超越简单的审美喜好和厌恶，并需要欣赏葡萄酒的香气意味着什么。今天一个人闻到的气味可能表明一种葡萄酒在未来能够以某种方式进化，如果这些“异味”在其年轻时就被排除了，那么它就无法进化。