只是下定决心！酿酒厂冷稳定和酒石酸的科学
《葡萄101》是一系列简要文章，强调凉爽气候葡萄和葡萄酒生产的基础。
由加文·萨克斯
如果你倒了一个寒冷的葡萄酒并注意到一些看起来像玻璃碎片的东西，请放心 - 它可能是无害的钾含量晶体。也称为“酒石酸”，这些晶体可能看起来很危险，但来自葡萄汁的酒石酸是一种常见的食品添加剂。当精细接地时，他们成为你烘烤柜中的“鞑靼奶油”。了解这一点，您现在可能会后悔进入当地的葡萄酒商店（或品酒室），以要求退款和道歉。尽管如此，请记住，大多数葡萄酒生产商都遇到了同样的令逆情的消费者，并且通常会试图通过使用所谓的“冷稳定化”技术来防止酒石形成。这是因为当葡萄酒冷却时，Tartrates最有可能形成。为什么钾立体晶体形式，以及冷稳定如何完成？在我们解决这些问题之前，我们首先需要了解葡萄是独一无二的。
是什么让你觉得你很特别?化学上，与其他基于植物的食物相比，葡萄是独一无二的？短暂的答案是“不多”。葡萄可以积累大量糖 - 这非常重要的是，单独的糖可以代表葡萄浆果重量的20％以上。虽然这高于许多水果，但菠萝和日期可以具有相似或更高的糖浓度。
颜色吗?红葡萄产生花青素，其他红色和紫色的水果也产生花青素。例如，黑加仑中花青素的含量是典型的红葡萄的十倍。
Tannin怎么样，它给红色葡萄酒他们的“干燥”感觉？当然，他们是葡萄，b苹果皮和蔓越莓中也含有单宁，但与可可豆相比，这些都显得苍白，而可可豆中的单宁含量是葡萄的20倍。
芳香化合物？关于一些红葡萄酒的“黑胡椒”香气怎么样？相同的气味化合物与黑辣椒和某些葡萄有牵连。。。但黑胡椒浓度为1000倍。
那么，葡萄的化学成分有什么不同呢?
答案是酒石酸。
这种化合物几乎是葡萄中唯一一种主要的有机酸，有时相当于一个葡萄浆果重量的1%。罗望子是另一种以酒石酸为主要酸的水果，但葡萄和罗望子在几个世纪前就达成了共同的协议。当葡萄专注于葡萄酒时，罗望子几乎垄断了酸辣酱市场。
有机酸对食品保存很重要，因为它能降低pH值(增加酸度)，而pH值会阻碍许多腐败微生物的生长。然而，与其他常见的果酸(苹果酸、柠檬酸)不同，酒石酸不被大多数微生物代谢，在古老的葡萄酒容器中仍然可以找到残留的酒石酸。酒石酸对葡萄酒pH值的持续影响，与酒精一起，有助于解释葡萄酒抵抗微生物腐败的原因。
这是雪花玻璃球还是红酒?酒石酸的一个奇特特性是它可以与溶解的钾反应生成酒石酸钾晶体。葡萄含有大量的钾——钾是大多数葡萄汁和葡萄酒中含量最高的矿物质。周围有乙醇时酒石酸盐的溶解度降低。一旦葡萄酒冷却和充分发酵，可见的酒石酸盐已经沉淀，或者换句话说，从溶液中出来，在槽的底部(图1)。
不过不必担心;这些酒石酸不会对葡萄酒的销售带来风险。酿酒师在装瓶前可以很容易地将酒石酸分离出来。更大的挑战是，大多数葡萄酒都面临酒石酸盐进一步沉淀的风险。
超饱和 - 没关系，我猜：如果你加入水和搅拌，它会溶解。如果您继续增加较多的糖，则解决方案最终将饱和 - 水将达到它可以持有的多少糖的限制。
奇怪地，当地商店的架子上的大多数葡萄酒都与钾托毒钾过度饱和。也就是说，如果你测量葡萄酒中的钾和尿素的数量，常常葡萄酒液体应该能够溶解两三倍，即使在室温下也能够溶解两倍或三倍。
这怎么可能呢?
让我们来看看meta。或更长时间:tartrate过饱和是亚稳定性的一个例子 - 一个在短期内稳定的系统，但在更长的时间内（小时，天或甚至数年）将改变。迁移性损失所需的时间 - 即用于形式的可见的酒石酸晶体 - 将变化。许多葡萄酒的组分能够减缓晶体生长，但足够的时间，晶体可以形成无论如何。
亚稳性的丧失和酒石酸盐晶体形成的时机对酿酒师的命运至关重要。酒石酸盐在几周或更短时间内形成的葡萄酒通常不需要考虑。这是因为葡萄酒仍在酿酒厂，而水晶可以在装瓶前除去。相反，若干年后的晶体形成通常也不是问题，因为大多数葡萄酒都是在此之前饮用的。酿酒师通常最感兴趣的是避免发酵后6-24个月酒石酸盐的形成。这与许多葡萄酒被装瓶、出售和消费的时间一致。
酿酒商有几种方法可以预测葡萄酒是否不稳定。例如，一种简单的方法是将葡萄酒冷却至其冻结点附近，如果晶体形式，请观察到。或者，它们可以测量位毒酸和钾，并比较浓度到描述葡萄酒类型不稳定性风险的表演表格。
你应该留下还是应该去？减少盆地沉淀后钾沉淀的风险有两种普遍的方法：
- 现在离开：换句话说，在短期内降低钾和酒石酸盐的浓度，或者两者都降低，这样它们就不会成为长期的问题。通常，这是通过使用非常有利于酒石酸钾沉淀的条件来实现的——葡萄酒将被冷却到接近冰点的温度，通常是在被称为“种子”的小酒石酸钾晶体的存在下进行搅拌，帮助沉淀开始。如果你走进一家酿酒厂，看到酒罐上的冰凝结，很可能是里面的葡萄酒正在变冷稳定。虽然冷冻葡萄酒是简单的(特别是在纽约北部的冬天)，但在能源成本高或温度温暖的地区，它可能会很贵。另一种“立即退出”的方法是使用塑料“离子交换”树脂来结合钾和其他金属。虽然这样做更省时省力，但一些酒庄认为这些树脂也会损害酒的风味。大型酒厂可能会使用专门的“电渗析”机器，在装瓶前通过微小的孔将钾和酒石酸盐等离子分离出来，尽管这些设备通常太贵了。
- 请留下来。你有没有想过冰淇淋里有一些神秘的成分?刺槐豆胶怎么会在我崎岖的路上?冰淇淋是另一种亚稳态系统——新鲜奶油冰淇淋中的小冰晶随着时间的推移会形成大颗粒，质地粗糙。冰淇淋中的许多添加剂会减缓这种晶体的生长速度。类似的想法也存在于减缓酒石酸盐形成的葡萄酒中。其中一些添加剂可以在发酵过程中形成——例如，酵母细胞壁成分(甘露聚糖蛋白)可以抑制酒石酸盐的生长，这就是为什么香槟式起泡酒中酒石酸盐的发病率很低的原因。这些抑制结晶的酵母提取物现在可以用于商业酿酒。其他会减缓结晶的添加剂包括阿拉伯树胶和羧甲基纤维素，这两种添加剂都是冰淇淋中常见的添加剂。
最后，虽然美国的大多数商业葡萄酒是冷稳定的，但生产者选择不稳定的许多葡萄酒。例如，红葡萄酒通常不冷藏，红葡萄酒中的多酚将抑制质量纳米菌。因此，一些酿酒师将仅为白葡萄酒节省冷稳定的时间和费用。其他生产者，特别是那些将自己描述为“自然”酿酒商的生产者，最能找到不必要的过程。对于这些酿酒师和他们的消费者来说，瓶子里的酒石酸晶体存在是一个正宗的葡萄酒的签名，而不是失败的标志，我们预计手工家具有略微不均匀的关节。要记住的关键措施 - 这些晶体是无害的，当它发生在瓶子里时，对葡萄酒味的影响通常是不可察觉的。因此，如果你用酒石拿出葡萄酒并难看地发现它们，一个过滤器始终是一个选择。
Gavin Sacks.是赋予源性和味道/香气化学的副教授康奈尔大学食品科学系