浅谈发酵 Fermentation

一讲到威士忌制程中的「发酵」,笔者就感到无尽的头痛,大量不明白的像是酸、脂、箘等词汇,再加上一堆化学式,感觉像是突然回到学生时代,而最难以理解的,就是如何将那些笔者一知半解的资料,再重新整理成比较有趣,容易理解的文字;但是「丑妇终须见家翁」,在苦苦的拖了一个多月后,还是决定先把「发酵」这编写下来,如果有什么错误的地方,望大家提点和见谅。

先写一下发酵Fermentation 的基本概念,就是把糖化时获得的麦芽汁Wort,先冷却到20°C 左右,然后注入到发酵槽Waskback 里面,一般大概注入到三分之二的高度,便将酵母加入并混合,酵母会把麦芽汁中的糖份食掉,并转化成酒精、二氧化碳和热量,过程中需要缓慢揽动发酵中的麦芽汁,避免温度过高令酵母死亡停止作业,在经过四十小时以上的发酵后,便会获得酒精含量介乎6-8% 的酒汁Wash,之后便可以进行第一次蒸馏。

以上,便是发酵的基本原理。

但是,正如建筑师Mies Van Der Rohe 的名言“The The devil is in the details” 魔鬼在细节,而发酵又作为威士忌的生产过程中,已知绝对会影响到出品风味的关键环节,像是长时间发酵,短时间发酵,发酵槽的材质,酵母的种类,发酵的温度,酵母的投放时机等等, 每项因素都可以说是左右了威士忌的风味走向,也可以说是因此而影响了蒸馏厂的「酒厂风格」。

蒸馏厂所使用的酵母类型,大多为酿酒酵母(学名:Saccharomyces Cerevisiae),又称为面包酵母或啤酒酵母,在日常生活中最为常见和广泛应用,工作温度为20-35°C 左右,最佳的生长温度则为30°C 左右,如果麦芽汁温度太低,酵母便会进入休眠状态停止工作,如果温度过高酵母则会死亡,而酵母在工作时,除了会产生酒精外,还会产生二氧化碳和热量。

因此,大多蒸馏厂将麦芽汁降温至20°C 左右的目的,应该是为了让发酵时麦芽汁的温度不要太快到达35°C 以上,避免因温度过高使酵母死亡,令发酵时间太早停止;而蒸馏厂会为发酵槽适当搅拌降温,同时亦令麦芽汁与酵母的混合更均衡,也可以减少发酵槽内产生的泡泡过份积累,令麦芽汁不会因过于澎胀而溢出桶外。

不少蒸馏厂的发酵槽上均有个盖子,有说是为了阻止麦芽汁溢出,或防止异物进入,但亦带一说是为了减低发酵槽的温度流失,始终天气不似预期,像是在苏格兰四季分明,冬夏两季温差可达二十度以上,那发酵时的温度当然也不尽相同,传统利用俄勒冈松Oregon Pine,或落叶松Larch 制作的发酵槽,还是需要利用盖子阻止外面冷空气进入,尽量减少因温度流失而为发酵的效率、质量和风味带来影响。

而较现代化的不锈钢发酵槽,除了易于清洁和保养等优点外,还可以在发酵槽的内部安装温度控制装置,以确保温度稳定,令发酵的过程更有效率;但是,为何有了这么方便的不锈钢发酵槽,偏偏有不少蒸馏厂,像是日本的山崎和余市蒸馏厂,或是Diageo 集团旗下的一众酒厂等等,还是坚持要保留着那难于清洁、保养麻烦、没有温度控制的木制发酵槽呢?

而一段来自山崎Yamazaki 蒸馏厂,对于酒厂内两种发酵槽的简短叙述,似乎揭开了一点端倪,摘文如下:「 不锈钢发酵槽有助于温度控制,并且能产生较干净,优雅的香气;木制的发酵槽对温度的掌握更为复杂,而且需要仔细的维护保养,但也多亏了活性乳酸菌和其他微生物的影响,能够产生出更为复杂和令人深刻的味道。」

OK,又跑出来一个新角色了……

不如先重新认识一下「酵母Yeast」这位主角;上面已经讲过酵母在发酵的过程中,会把麦芽汁中的糖份转化为乙醇(酒精)、热量和二氧化炭(气体),但是,酵母所产生的三项产物,其中的乙醇(当酒精浓度超过约6-8%)和热量(温度超过约35°C)原来会将酵母自身杀死,热量可以经由人工手段控制,但不停升高的酒精浓度,只能靠酵母自行解决。

酵母会将酒精转化成「酯」,企图稀释并降低酒精浓度,以增加生存空间,但在挣扎的过程中还是有不少酵母成员阵亡,并自动分解为较小的糖、氨基酸、脂肪酸和甘油等众多不同物质,并成为潜藏已久的「活性乳酸箘」的食粮,乳酸箘借此慢慢增值繁衍;而这些细箘和微生物,一般来自于发芽大麦并残存在麦芽汁,或是木制发酵槽的木头之中。

当这些活性乳酸箘和微生物的数量慢慢增加以后,会开始与酵母抢夺麦芽汁中的养份,乳酸箘同时会生成乳酸乙酯,而酵母则生产出醋酸进行抵抗,而醋酸中的乙酸,则与酒精(乙醇)和乳酸箘产生的酯类,产生酯化反应后产生成带有花果香气的乙酸乙酯(其实笔者写到这边的时候,已经完全完全不明白在写什么,只知道就是因为有乳酸箘,才让味道变的复杂多变)。

而据一编网上找到的实验报告,在发酵进行到40 小时开始,麦芽汁中的活性乳酸箘含量快速上升,并间接令酵母产生出更多的酸来抵抗,某程度亦可以理解成从这段时间开始,发酵中的麦芽汁香气开始产生明显变化,而「40 个小时」这个时间点,亦是一般所定义做「长发酵」和「短发酵」的分隔线,虽然未有明文规定,但大多也认为50 小时以上为长,以下则短。

而有关酵母投放的时间点,也是一个很有趣的地方,据另一编文章所描述一种名为Pre-Fermentation 的方式,有些蒸馏厂会先把麦芽汁放在发酵槽中冷却,并静置24 至48 小时,让潜藏的乳酸箘和微生物先成长一段时间,然后才将酵母箘投放进去,而产生出酒精的香气,表现也明显不同;而在酸种面包的制作方法里,也有一种十分类似的技巧,用这种方式制作的面包,质感更柔软,酸香也更感明显。

根据以上众多资料,笔者似乎可以推断「发酵」的确可以影响到酒液的风味走向,而且也可以解释为什么能从「短发酵」作品感觉到更多的麦芽味道,而「长发酵」的作品则具有较复杂的花果香气;但是,纵然长发酵能够带给酒液更多的复杂香气,但却伴随着可能因过度发酵而令酒精不足的风险,因为「酵母」除了分解糖份,从上面的资料也看到随着时间拖长,发酵麦芽汁中的「其他物质」不断增加,而糖份却不断减少,但酒精却依然被不停被继续转化,最后造成发酵液中酒精含量不足而引致的「效率」问题。

而有关酵母箘种的研究和使用,其实不少酒厂亦深深参与其中,像是日本山崎蒸馏厂便有一座专属的酵母实验室,而在苏格兰Glenmorangie 蒸馏厂的比尔博士Bill Lumsden,则用一枝ALLTA 来展示以野生酵母来制造威士忌的可能性,而笔者也没法去解释有那些部份的风味是由「野生酵母」所引发,但是,如果大家有试着自己在家发酵食物,或是制造酸种酵母,就必定会明白个中分别。

虽然已经写了这么多,但笔者还是认为要用有限的文字,去解释一种存在于日常周围,却看不到又难以接触到的「酵母」发酵现像,真的十分困难;不过,我建议大家也可以去猜猜手上的那一杯「威士忌」,究竟是使用那种材质的发酵槽,或是属于「长发酵」,还是「短发酵」的作品,这应该也挺好玩的。

作者:The Malt Hunter patreon.com/themalthunter