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作者：氘氘齋

文章來源於(yu) 科學大院公眾(zhong) 號（ID：kexuedayuan）

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前段時間周董的《Mojito》一下子帶火了洋酒和雞尾酒。暢飲之前，你注意過酒杯中像珍珠項鏈一般的小氣泡嗎？筆者估計人人都看到過它，卻很少有人知道酒杯中的氣泡與(yu) 酒的品質間存在著密切關(guan) 聯。不過，墨西哥龍舌蘭(lan) 酒的釀酒老師傅早就掌握了這項傳(chuan) 統藝能。

龍舌蘭(lan) 酒是什麽(me) 酒？

不管你喝沒喝過龍舌蘭(lan) 酒，名字多多少少總聽過的。龍舌蘭(lan) 酒是墨西哥的國酒，甚至有人說它象征著墨西哥精神。1968年墨西哥城奧運會(hui) 讓它為(wei) 世界人民熟知，如今它是酒吧最常見的基酒之一，特基拉日出、霜凍瑪格麗(li) 特等雞尾酒都需要它的參與(yu) 。

各種龍舌蘭(lan) 酒（圖片來源：Wikipedia）

龍舌蘭(lan) 酒不是某一種品牌，而是一類特定原料和釀造工藝的酒品總稱，就好比我們(men) 中國的高粱酒、糯米酒。而原料龍舌蘭(lan) 本身也是一大類植物的統稱，這個(ge) 家族的成員長得都像顆巨型蘆薈，一大叢(cong) 利劍般的葉片拔地而起，單片葉子細長肥厚，邊緣有時還有鋸齒，很像西方神話中惡龍的舌頭，方才有了“龍舌”之名。

龍舌蘭(lan) 原產(chan) 美洲熱帶地區，墨西哥的幹燥炎熱的氣候非常適合它的生長。一千多年前，墨西哥的原住民印第安人便掌握了發酵釀酒技術，並發現龍舌蘭(lan) 的葉片中富含糖分和汁水，簡直是天賜的釀酒原料。後來西班牙殖民者登上美洲大陸，帶來了蒸餾技術，今天的高度龍舌蘭(lan) 酒（Mezcal）自此誕生。

藍色龍舌蘭(lan) （圖片來源：Wikipedia）

墨西哥有130多種龍舌蘭(lan) ，但能用於(yu) 釀酒的隻有幾種。地位相當於(yu) 中國“酒中茅台”的Tequila就必須選用某些地區的藍色龍舌蘭(lan) 才行。

釀造龍舌蘭(lan) 酒的工藝非常複雜。收獲的龍舌蘭(lan) 去掉表皮，留下汁水豐(feng) 盈的草芯，放在發酵罐中，灑上酵母便可。發酵完成後在進行蒸餾，原酒裝在木桶中陳化，到一定時間時才能開啟品嚐。這裏隻是簡述了龍舌蘭(lan) 酒釀造的過程，實際操作非常複雜，各個(ge) 環節的溫度、時間都需要精確控製。直到今天，釀造高品質的龍舌蘭(lan) 酒仍然不能完全自動化，而需依靠釀酒師的經驗。

看泡泡，為(wei) 啥能識酒品？

原料多變、工藝複雜很容易讓龍舌蘭(lan) 酒的品質不穩定，釀酒師如何準確把握呢？

觀察氣泡是一個(ge) 非常重要的實用技巧。釀酒師讓酒順著細管流進一個(ge) 小碗中，自然激發出一串串氣泡。如果整片氣泡能維持30秒左右（單個(ge) 氣泡維持零點幾秒），說明龍舌蘭(lan) 酒中酒精和風味分子的含量都剛剛好在合適的範圍內(nei) ，可以隨時打開飲用。度數高於(yu) 或低於(yu) 55度都會(hui) 讓氣泡快速消失。此前的研究表明，威士忌酒中也有類似的現象。

釀酒師通過觀察龍舌蘭(lan) 酒氣泡的存續時間判斷酒精度數（圖片來源：scientific reports）

這一簡單的現象準確嗎？有科學依據嗎？最近美國布朗大學的Zenit教授團隊（同時也是龍舌蘭(lan) 酒愛好者）較了一回真，為(wei) 傳(chuan) 承數百年的經驗提供了科學注腳。

液體(ti) 飛濺或搖晃產(chan) 生的氣泡，實質是一層薄薄的水膜。隨著時間的推移，重力使水膜的水分落回液體(ti) 中，水膜越來越薄，到一定程度時便自行破裂。什麽(me) 影響了氣泡的壽命？酒精濃度必然是主要的因素，但或許還有其他物質的幫助。

首先，研究人員在實驗室的標準條件下測試了55度龍舌蘭(lan) 酒的氣泡壽命，並向其中加入不同量的水或酒精，以證明酒精度數對氣泡壽命的影響。可以很明顯的看到，就如釀酒師掌握的經驗一樣，55度龍舌蘭(lan) 酒的氣泡壽命最長，哪怕隻偏差1~2度，氣泡壽命也會(hui) 大為(wei) 縮短。

他們(men) 還做了一件有趣的事情，既然酒精度數這麽(me) 重要，那把55度龍舌蘭(lan) 酒和55度酒精混合會(hui) 怎麽(me) 樣呢？結果出乎意料，氣泡壽命同樣顯著縮短。這就說明龍舌蘭(lan) 酒中除了酒精，還有其他能夠影響氣泡壽命的物質。眾(zhong) 所周知，酒中除了水和乙醇，還有品種繁多的微量有機分子，主要是一些醇類、醛類、酯類、有機酸分子，甚至還可能有蛋白質。這些有機物都同時含有疏水和親(qin) 水基團，因而可以看作表麵活性劑。這麽(me) 一想就合理了，加了表麵活性劑的水容易起泡嘛。

龍舌蘭(lan) 酒的氣泡壽命測試。紅色為(wei) 55度龍舌蘭(lan) 酒，藍色為(wei) 加水或乙醇的龍舌蘭(lan) 酒，黑色為(wei) 混合了55度酒精的龍舌蘭(lan) 酒（圖片來源：scientific reports）

那麽(me) 到這裏問題研究的思路就很清楚了，下麵我們(men) 就兵分兩(liang) 路去分別探討酒精濃度和表麵活性劑的影響。

首先是酒精濃度。由於(yu) 這項研究希望對比數值模擬和實驗結果，為(wei) 了簡化模型，研究者用簡單的水/乙醇溶液（酒精）代替龍舌蘭(lan) 酒。從(cong) 曲線上可以很清晰地看到，酒精濃度為(wei) 55度附近時氣泡壽命最長。實驗結果（藍色曲線）和計算機模擬結果（紅色數據點和黑色曲線）走勢上也基本吻合。此外，在模型推導過程中，研究者認為(wei) 黏度很可能影響氣泡的壽命。而事實也證明，55度酒精黏度最高（橙色虛線代表黏度）。這些結果再次證明了釀酒師經驗的準確性，以及研究者模型構建的合理性。

酒精濃度與(yu) 氣泡壽命的關(guan) 係。其中藍色為(wei) 實驗結果，紅色和黑色為(wei) 不同條件的模擬結果，橙色虛線為(wei) 黏度變化，所有溶液都含0.025 mol/L的表麵活性劑（圖片來源：scientific reports）

從(cong) 前麵的討論中我們(men) 已經知道，表麵活性劑會(hui) 大幅提高氣泡壽命，研究者同樣對此做了實驗驗證。當表麵活性劑濃度從(cong) 0.0125 mol/L變成0.025 mol/L，僅(jin) 僅(jin) 提高一倍，氣泡壽命卻提高了幾十倍！不過繼續提高表麵活性劑濃度，便不再有效。並且，表麵活性劑的加入不會(hui) 影響酒精度數與(yu) 氣泡壽命關(guan) 係的曲線走勢。

不同表麵活性劑濃度下，酒精濃度與(yu) 氣泡壽命的關(guan) 係（筆者懷疑此圖Y軸數值標錯了，不應該這麽(me) 小）（圖片來源：scientific reports）

為(wei) 什麽(me) 表麵活性劑可以穩定氣泡呢？在高速攝像機下，研究者觀察到，氣泡形成後，水麵的液體(ti) 會(hui) 向氣泡的液膜流動，這一定程度上抵消了重力使液膜變薄的影響，也就延長了氣泡的壽命。

這與(yu) 馬蘭(lan) 戈尼效應的現象非常吻合。簡單來說，龍舌蘭(lan) 酒中存在的表麵活性劑讓液麵的表麵張力減小，而氣泡的液膜作為(wei) 彎液麵，表麵分布的表麵活性劑分子更稀薄。也就是說，液膜的表麵張力要高於(yu) 酒的液麵。這種表麵張力差會(hui) 驅動液體(ti) 從(cong) 酒中流向液膜，延長氣泡壽命。同時，酒精本身也會(hui) 降低水的表麵張力，而彎曲液麵蒸發慢於(yu) 水平液麵，這也會(hui) 產(chan) 生類似的驅動力。筆者認為(wei) 它們(men) 都對穩定氣泡有所貢獻。

事實上，馬蘭(lan) 戈尼效應經常用在酒類鑒定上，葡萄酒的“酒淚”現象（其實就是掛杯）也可以用這個(ge) 效應解釋。

馬蘭(lan) 戈尼效應穩定氣泡的原理示意圖（圖片來源：筆者原創）

總結來說，表麵活性劑與(yu) 適當的酒精濃度都能夠使得氣泡壽命大為(wei) 延長，它們(men) 共同造就了55度龍舌蘭(lan) 酒超長壽命氣泡的現象。通過觀察氣泡壽命，除了能判斷酒精度外，也能初步判斷酒是否被汙染。因為(wei) 少量的汙染物就可能降低酒的表麵張力，使氣泡異常地“長壽”。

寫(xie) 至此，龍舌蘭(lan) 酒氣泡的秘密也基本清楚了。筆者佩服墨西哥釀酒師能從(cong) 實踐中總結出如此精準的經驗，也要為(wei) 善於(yu) 從(cong) 生產(chan) 生活中發現有趣問題的Zenit教授團隊點讚。

不說了，這就去來一杯氣泡久久的龍舌蘭(lan) 酒~

參考資料:

[1] Rage, G., Atasi, O., Wilhelmus, M.M. et al. Bubbles determine the amount of alcohol in Mezcal. Sci Rep 10, 11014 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-67286-x

[2] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/bu-srs070720.php

[3] 維基百科

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