并行复发酵,日本清酒独有的发酵原理

面对一瓶清酒,你是否想过这样一个问题:葡萄酒用葡萄酿,啤酒用大麦酿,而清酒用大米酿。可是米饭放再久也不会变成酒。大米究竟是怎样变成酒精度十五度以上的酒的呢。
答案就是并行复发酵(並行複発酵)。把米中的淀粉转化为糖,再把糖转化为酒精,这两件事在同一个酒槽里同时进行。世界上的酒里,能把两种发酵如此精巧地叠在一起的并不多见,而清酒的酒精度、香气与鲜味,大半都由此决定。本文将把并行复发酵的原理,与葡萄酒和啤酒放在一起,从头讲起。
大米放着为什么不会变成酒
酿酒的主角是酵母。酵母吃糖,产生酒精和二氧化碳。但酵母能直接吃的,只有葡萄糖这样分子很小的糖。葡萄本身就含有大量这类糖分,所以仅凭果皮上附着的野生酵母,也能自然而然地变成酒。
而大米里的是淀粉。淀粉是数百甚至数千个葡萄糖像锁链一样连成的大分子,酵母根本无从下口。米饭放上几天只会变质,不会变成酒,原因就在这里。想用谷物酿酒,必须先把这条长链切断,变成葡萄糖,这个过程叫作糖化。
也就是说,所有用谷物酿的酒,都必须解决糖化与发酵这两件事。在什么时候、什么地方、以什么顺序处理这两件事,各种酒各不相同,而正是这种差别,把世界上的酒分成了三条路。
世界上的酒有三种发酵方式
由酵母直接酿成的酒称为酿造酒,按发酵方式大致分为三类。名字看起来陌生,结构其实很简单:是不需要糖化,是先糖化再发酵,还是两者同时进行。
| 发酵方式 | 代表酒 | 糖化与发酵的关系 |
|---|---|---|
| 单发酵 | 葡萄酒 | 原料本身含糖,无需糖化,酵母直接发酵 |
| 单行复发酵 | 啤酒 | 先完成糖化,再把糖液转移去发酵,两件事按顺序进行 |
| 并行复发酵 | 清酒 | 在同一个酒槽内,糖化与发酵同时进行 |

葡萄酒最简单,向葡萄汁中加入酵母,糖就直接变成酒精。啤酒多了一道工序:先用发芽大麦(麦芽)中的酶把淀粉转化成糖,完成糖化,再把这份甘甜的麦汁移入发酵罐加入酵母。关键在于,糖化的地方和发酵的地方是分开的。

清酒又往前走了一步。把蒸米、米曲、水和酵母一同投入同一个酒槽,让糖化与发酵在同一处并肩推进。米曲的酶把淀粉一点点转化成糖,守在旁边的酵母立刻把糖吃掉。造一点吃一点,如此往复将近一个月。
米曲的酶把糖一点点释放出来
让并行复发酵成为可能的,是米曲。在蒸米上培养曲霉制成的米曲,是一座源源不断分泌淀粉分解酶的小型酶工厂。这些酶主要由两种搭档协同工作。

- α淀粉酶
- 把长长的淀粉链从中间切断,变成可溶于水的糊精。相当于把大块头切成便于处理的小段。
- 葡萄糖淀粉酶
- 从切碎的糊精末端,一个一个地摘下葡萄糖。酵母能够直接食用的形态,到这一步才真正形成。
这里的关键在于速度。酶不会一口气把淀粉全部变成糖,而是慢慢地一个个摘下来,所以酒槽里的糖浓度始终维持在很低的水平。刚生成就被酵母吃掉,糖也没有机会堆积。这种少量释放、随即消耗的平衡,正是并行复发酵的本质,下一节要讲的清酒高酒精度也由此而来。
酿造酒中酒精度最高的原因
不经蒸馏、仅靠发酵酿成的酒称为酿造酒。啤酒通常在五度左右停下,葡萄酒大约在十二到十四度。而清酒发酵完成后的原酒,可以达到十八至二十度,这几乎是仅靠发酵所能达到的世界最高水平。
秘诀在于不把糖一次性倾倒进去。对酵母来说,周围糖分过多会使渗透压升高,细胞被夺走水分,发酵效率明显下降。像啤酒那样先完成糖化,发酵开始的那一刻糖浓度最高,从一开始就给酵母增加了负担。
并行复发酵不会出现这种时刻。酶只造出需要的量,酵母随手消耗,整个发酵期间酒槽内部都保持在适合酵母工作的状态。因此酵母不会中途力竭,能一直发酵到自身酒精耐受极限的百分之二十附近。
我们平时喝到的清酒多在十五度上下,是因为把这样酿成的十八至二十度原酒兑水,调整到更易入口的酒精度。完全不加水直接装瓶的酒称为原酒,酒精度高、风味浓郁是它的特点。
还有哪些酒用并行复发酵酿造
并行复发酵并非清酒独有。用霉菌产生的酶把谷物糖化,是东亚酒文化共同的根,中国的黄酒(绍兴酒是其代表)和韩国的马格利米酒同样如此。在日本,烧酎与泡盛在蒸馏之前的酒醪阶段,用的也是并行复发酵。

不同之处在于所用的霉菌。清酒使用的是在蒸米上单独培养的米曲霉,也就是俗称的黄曲霉菌。因为只培养一种霉菌,酶的力量和风味的走向都能被精确控制。
而中国的酒曲与韩国的传统曲,长期以来多是把小麦或大米制成块状,任由空气中的多种微生物自然附着生长。其中不只有曲霉,还有根霉、毛霉等霉菌,以及多种酵母和乳酸菌,因此酒里会带有复合的酸味与鲜明的个性。同样是并行复发酵,清酒之所以格外干净、香气分明,原因之一就在于此。
同一原理下风味分道扬镳的地方
并行复发酵是同时驾驭糖化与发酵这两种速度的技艺。哪一边稍快一些,酒的性格就随之改变,酿酒师设计风味的空间也因此变得宽广。可以调节的旋钮主要有三个。
- 加水量
- 相对于米量把水放得充裕一些,发酵会相对加快,糖不易残留,酒往干净爽利的方向靠。
- 米曲的比例
- 在全部用米中提高制曲的比例,酶随之增多,糖化加快。糖供应充裕,酒就变得浓郁而带甜。
- 发酵温度
- 最后一次投料时的温度,吟酿大致为六到七摄氏度,普通酒为七到十摄氏度。定得越低,发酵越慢,香气越显细腻。
吟酿和大吟酿之所以在十摄氏度上下的低温里慢慢发酵一个多月,道理也一样。把发酵放慢,酵母就会生成让人联想到苹果与香蕉的清爽芳香,这就是所谓的吟酿香。
米、水、霉菌与酵母这样朴素的材料,仅凭把两种发酵叠在一起这一个想法,就获得了如此丰富的表情。下次斟上一杯清酒时,若能想起酒槽里持续了一个月的这场小小的你来我往,滋味或许会有些不同。
常见问题
什么是并行复发酵?
指把米淀粉转化为糖的糖化,与把糖转化为酒精的发酵,在同一个酒槽内同时进行的方式。米曲的酶把淀粉一点点分解成糖,守在同一处的酵母立刻把糖变成酒精。这是包括清酒在内的东亚谷物酒的核心原理。
清酒和啤酒的发酵方式有什么不同?
啤酒是先用麦芽的酶完成糖化,再把麦汁转移去发酵的单行复发酵,糖化与发酵按顺序在不同的地方进行。清酒则是糖化与发酵在同一个酒槽内同时发生的并行复发酵,这是两者最根本的差别。
清酒为什么比其他酿造酒酒精度更高?
因为糖不是一次性生成,而是酶释放多少酵母就消耗多少。糖浓度不会高到让酵母力竭,发酵得以持续到酒精耐受极限的百分之二十附近。结果发酵完成的原酒达到十八至二十度,与啤酒五度左右、葡萄酒十二到十四度形成明显差距。
黄酒也是并行复发酵吗?
是的,中国黄酒和韩国马格利米酒同样是用酒曲同时进行糖化与发酵的并行复发酵酒。不同的是,清酒使用在蒸米上单独培养的米曲霉,而中国与韩国的传统酒曲中往往还含有根霉、毛霉等多种微生物。清酒特有的干净风味,很大程度上来自这一差别。
并行复发酵对清酒的味道有什么影响?
糖化与发酵的速度平衡决定风味。加水充裕则发酵领先,酒质干净爽利;提高米曲比例则糖化领先,酒质浓郁带甜。最后一次投料的温度也不同,吟酿为六到七摄氏度,普通酒为七到十摄氏度,用来调整香气的走向。