為了尋求答案，他們轉(zhuǎn)向了氣相色譜法和其他分析技術(shù)。并且，在這一過程中，他們拍攝了一些引人注目的照片。世界各地的其他人也將目光投向了氣泡，甚至發(fā)明了機(jī)器人來穩(wěn)定地倒酒，并開始關(guān)注我們享受氣泡時的心理學(xué)。

從葡萄到玻璃杯的香檳

傳說，當(dāng)年法國香檳區(qū)一家修道院酒窖主人，修士唐?皮耶爾?培里儂（Dom Pierre Pérignon）喝下了有史以來第一支偶然產(chǎn)生的起泡酒，并感嘆道：“我在喝星星！” 事實證明，這可能是虛構(gòu)的。最早的起泡酒可能來自法國另一個修道院，而關(guān)于發(fā)泡問題的第一篇科學(xué)論文來自英國人克里斯托弗?梅雷特（Christopher Merret），他在 1662 年向新成立的倫敦皇家學(xué)會提出了這個想法，這比培里儂當(dāng)酒窖主人還要早幾年。

生產(chǎn)香檳的傳統(tǒng)方法包括對葡萄進(jìn)行第一次發(fā)酵以生產(chǎn)基酒，再加入甘蔗或甜菜糖和酵母，讓其進(jìn)行第二次發(fā)酵。然后，二次發(fā)酵的葡萄酒至少放置 15 個月（有時是幾十年），期間死亡的酵母細(xì)胞會改變葡萄酒的味道。死掉的酵母被冷凍到瓶頸的一個塞子里，然后拔掉塞子，去掉這些酵母。這中間會散失飲料中的一些氣體。

葡萄酒會被重新裝瓶，有時會加入額外的糖分，瓶子中空氣層和液體層之間建立了新的平衡，并決定了最終的二氧化碳溶解量。(對于那些想看數(shù)學(xué)題的人來說，有方程式來描述每個階段的氣體含量）。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一個由帶有大量粘合劑的小顆粒制成的優(yōu)質(zhì)軟木塞，可以讓氣體在瓶子里保持至少 70 年。

當(dāng)然，最終產(chǎn)品的味道在很大程度上取決于原材料。肯尼?麥克馬洪（Kenny McMahon）說：“葡萄是葡萄酒質(zhì)量的核心。”他是一名食品科學(xué)家，在創(chuàng)辦自己的酒廠之前，曾在華盛頓州立大學(xué)研究起泡酒。酒的味道很大程度上也取決于在最后階段加入多少糖，麥克馬洪說：“在‘咆哮的二十年代’（1920 年代），美國的香檳酒真的很甜。現(xiàn)代人的口味改變很多，而且因國家而異。”

但氣泡也是非常重要的：葡萄酒中的蛋白質(zhì)，包括來自酵母細(xì)胞的蛋白質(zhì)，可以固定較小的氣泡，使香檳酒杯頂部出現(xiàn)理想的“慕斯”泡沫，在口中發(fā)出更清晰的爆裂聲。根據(jù)墨爾本大學(xué)西格弗雷多?富恩特斯（Sigfredo Fuentes）的說法：一個普通消費(fèi)者對起泡酒的大部分印象來自于對氣泡的無意識評估。

研究數(shù)字農(nóng)業(yè)、食品和葡萄酒科學(xué)的富恩特斯說：“你基本上可以通過視覺上的第一反應(yīng)來判斷喜不喜歡一款香檳。這個效應(yīng)很強(qiáng)大，以致于人們會很喜歡一種倒酒之前臨時用聲波激發(fā)氣泡的廉價無氣葡萄酒，人們甚至愿意為這種葡萄酒支付更多的錢，”他笑著說：“對于這種真正的劣質(zhì)酒，它也可以賣到 50 美元。”

通常情況下，為使飲料具有理想的泡沫爆裂口感和碳酸口味，飲料中每升液體至少需要包含 1.2 克二氧化碳。但過多的二氧化碳也不合適，杯中空氣中超過 35.5% 的二氧化碳會刺激飲酒者的鼻子，產(chǎn)生令人不快的刺痛感。在香檳笛（譯注：一種醒酒器）處的刺激性可能更大，因為香檳笛中液體上方的二氧化碳濃度幾乎是寬口的蝶形杯的兩倍。如果從冰鎮(zhèn)的瓶子中倒出，那么刺激性則低于溫?zé)岬钠孔印?/p>

利吉爾?貝萊爾的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，一個好的軟木塞（由用大量粘合劑粘在一起的小顆粒組成）可以將氣體保持在瓶子里至少 70 年。在那之后，飲料變得平淡。2010 年考古人員在一艘沉船上發(fā)現(xiàn)的一瓶沉睡水下 170 多年的香檳就是一個例證。

利吉爾?貝萊爾和他的同事克拉拉?西林德勒（Clara Cilindre）收到了幾毫升這種珍貴的“靈藥”來研究。在 2015 年，他們和同事說，這些葡萄酒有一些有趣的特性，包括異常高的鐵和銅的比例（可能來自用于陳釀的木桶中的釘子，或者甚至來自葡萄上的殺蟲劑）。它們還有大量的糖分，但酒精含量卻出奇的低，這也許是因為在比平時更低的溫度下進(jìn)行了晚期發(fā)酵。雖然利吉爾?貝萊爾和西林德勒很遺憾沒有機(jī)會品嘗他們的樣品，但其他品嘗到的人用“俗氣”等詞語來描述它。

對于更常見的一瓶普通香檳，甚至倒酒的方法也會對氣泡產(chǎn)生影響。如果將 100 毫升的香檳直接倒入垂直的香檳笛中，利吉爾?貝萊爾計算出杯子里有大約一百萬個氣泡。但是，從酒杯側(cè)面輕輕倒下的 "啤酒式倒法" 會使其增加數(shù)萬個氣泡。他說，“如果操作不當(dāng)，溶解的二氧化碳會有巨大損失。”玻璃內(nèi)部的粗糙點也可以幫助形成氣泡，一些玻璃制造商在玻璃內(nèi)部蝕刻形狀以幫助這一過程。麥克馬洪說，為了避免引入產(chǎn)生氣泡的表面活性劑，有些人甚至不會用肥皂來清洗他們的杯子。

香檳口味測試

富恩特斯正在追求另一個角度的商業(yè)應(yīng)用。他的團(tuán)隊創(chuàng)造了 FIZZeyeRobot—— 一個簡單的機(jī)器人設(shè)備（原型由樂高積木制成），可以進(jìn)行穩(wěn)定的倒酒。機(jī)器人使用攝像頭測量玻璃頂部泡沫的體積和壽命，并有金屬氧化物傳感器來檢測玻璃上方空氣中的二氧化碳、酒精、甲烷等物質(zhì)的濃度水平。該團(tuán)隊正在使用基于人工智能的軟件，利用這些因素來預(yù)測飲料本身的芳香化合物，重要的是，它可以預(yù)測酒的味道。(這項研究大部分是針對啤酒進(jìn)行的，因為啤酒的制造成本更低、速度更快，但它也適用于香檳酒）。

富恩特斯說：“我們可以預(yù)測不同消費(fèi)者對氣泡酒的接受程度，他們是否會喜歡它，以及他們?yōu)槭裁磿矚g它。”這種預(yù)測是基于該團(tuán)隊自己的品嘗者偏好數(shù)據(jù)集，以及包括體溫、心率和面部表情在內(nèi)的生物識別技術(shù)。他說，使用這一信息可以確定任何起泡酒與死酵母一起放置的最佳時間，以便最大限度制造出好喝的飲品。他預(yù)計該系統(tǒng)將在 2022 年投入商業(yè)使用。

當(dāng)然，人類的味覺是不同的，也是可以被欺騙的。許多研究表明，品酒體驗深受由酒的外觀或環(huán)境決定的心理預(yù)期影響，包括從陪伴的人到房間的燈光和音樂。然而，利吉爾?貝萊爾通過幾十年的經(jīng)驗，形成了個人對陳年香檳的偏好（陳年酒往往含有較少的二氧化碳），在接近 12 攝氏度的溫度下，輕輕地倒入一個大的郁金香型玻璃杯（更傳統(tǒng)地用于白葡萄酒），并且不要倒太滿。

他說：“自從我成為一名科學(xué)家后，許多人告訴我，我似乎找到了所有物理學(xué)中最好的工作，因為我的職業(yè)生涯是圍繞著泡沫展開的，我在一個備有頂級香檳的實驗室里工作。”“我同意這個說法”，但他真正的職業(yè)樂趣，他補(bǔ)充說，“自于我仍然像小時候一樣對泡沫有著孩子般的迷戀，這種對泡沫的熱愛還沒有破滅。”

作者： Nicola Jones

翻譯：Nuor

審校：藏癡

原文鏈接：Champagne bubbles: the science

本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Nicola Jones

總結(jié)

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