【熊爸專欄】關於酒的命題8： 硫化物對風味產生的影響？

 

硫化物對風味產生的影響？釀造酒中的老化臭、硫磺香、玉米香、古米酒臭、醃漬物臭的發生原因為何？何種條件下可以逆轉？烈酒世界中的潮流為何？

酵母菌從外部環境吸收硫酸鹽（SO₄²⁻），並經由一系列的酶反應將其還原為氫硫化物（H₂S）。這一過程中，MET基因（如MET3、MET14、MET16等）調控了酵母將硫酸鹽轉化為亞硫酸鹽（SO₃²⁻）及硫酸根（HSO₃⁻），最終生成H₂S。

 

 

 

氫硫化物（H₂S）的代謝去向

氫硫化物（H₂S）有兩個主要的去向：

1. 它可以被用來合成胺基酸甲硫氨酸（由MET6調控）或半胱氨酸（由CYS3調控），然而當這些路徑飽和，或者當酵母細胞缺乏將H₂S進一步轉化的代謝需求時，H₂S就會以氣體形式被排放，這便是釀酒過程中硫化物氣味（臭雞蛋味）的來源。

 

 

2. 代謝失衡的影響：在發酵過程中，如果甲硫氨酸或半胱氨酸的需求減少，或發酵環境中某些酶的活性不足，H₂S的產量可能超過酵母的代謝能力，導致它無法被迅速轉化而累積，最終排放到環境中，產生不良的硫化物氣味。

 

 

當發酵條件不平衡時，H₂S會因無法被進一步代謝而排出，導致硫化物氣味的產生，控制硫的代謝平衡（如甲硫氨酸或半胱氨酸的生成）對於降低這些硫化物的釋放非常重要。

 

常見的硫化物

硫化物，特別是揮發性硫化物 (Volatile Sulfur Compounds, VSCs)，是發酵、陳年，甚至是酒精發酵過程中的副產物。它們的氣味可以從微妙的「堆肥味」到強烈的「臭雞蛋味」，在酒品中會有不同程度的表現，常見的硫化物包括：

 

1. 硫化氫 (Hydrogen Sulfide, H₂S)：這個名字一聽就知道是臭雞蛋的罪魁禍首，它是酵母在發酵過程中產生的副產物，在低濃度下可以增加風味的複雜性，但濃度一高，馬上就會讓人退避三舍。

 

2. 二甲基硫 (Dimethyl Sulfide, DMS)：讓人聯想到煮熟的蔬菜，甚至是甜玉米的香氣，少量的 DMS 有時可以增添風味的深度，但當它過量時，就會變得讓人有點受不了。

 

3. 硫醇 (Mercaptans, Thiols)：硫醇的氣味範圍廣泛，從大蒜味到橡膠味都有，通常它們會出現在酒的老化過程中，是不受歡迎的物質之一。

 

硫化物就像是雙面刃，特別在烈酒世界中有時候不一定反對硫化物的存在；但若控制不當，這些「推手」很快就會變成「殺手」，特別是在不同酒體中的含量也會有不同風味表徵，這也解釋了為何每種酒的硫化物建議許可量會有所不同。

 

品飲上的風味定義

在釀造酒的世界裡，硫化物尤其需要被謹慎對待，隨著酒的陳年，若處理不當，各種令人不悅的異味會開始浮現，幾個與硫化物有關的常見異味現象包括：

 

 

1. 老化臭 (Aging Odor)

「老化臭」特別是清酒在陳年過程中常見的異味，它表現為一種令人不快的霉味或腐敗味，這主要是由於硫化物與醛類反應產生的化學變化。

• 硫化氫 (Hydrogen Sulfide, H₂S)，常出現在當清酒長時間的儲存過程中暴露於氧氣，氧化反應會加速醛類與硫化物的生成。
• 甲硫醇 (Methanethiol, CH₃SH)，一種具有強烈腐臭味的硫化物，在長時間的儲存中容易出現，加劇老化臭的嚴重程度。
• DMTS (Dimethyl Trisulfide, 二甲基三硫醚)，它通常在清酒的陳年過程中產生，是「老化臭」的主要成分之一。其氣味強烈且刺鼻，常被形容為腐爛蔬菜或洋蔥的氣味，即使在極低濃度下，也能對清酒的香氣產生明顯的負面影響。酵母或酒精中的含硫化合物分解，產生出多硫化物，這類化合物在老化清酒中逐漸累積，當它與其他氧化產物反應時，會釋放出強烈的老化臭味。
• 3-甲基-2-丁烯-1-硫醇 (3-MBT, C₅H₁₀S)：一種揮發性硫化物，具有類似於啤酒「光臭」的氣味，常在暴露於光線時生成。

 

2. 硫磺香 (Sulfur Odor)

「硫磺臭」主要在酒類的發酵過程中由酵母代謝硫酸鹽產生，或是在陳年過程中累積。這些硫化物往往帶有臭雞蛋、腐爛蔬菜、橡膠或大蒜的氣味，讓酒品失去其應有的香氣和風味，隨著時間推移，這種氣味有時會減弱。

• 二甲基二硫化物 (Dimethyl Disulfide, DMDS, (CH₃)₂S₂)：DMDS 是硫化物的衍生物，帶有硫磺味或腐敗的氣味，產生主因與老化和發酵異常有關。
• 硫化氫 (H₂S)
• 二甲基硫 (DMS)
• 乙硫醇 (Ethanethiol)：帶有強烈的大蒜或洋蔥氣味，常見於酒類受污染或發酵不當時。
• 丙硫醇 (Propyl Mercaptan)：氣味類似於洋蔥或大蒜，在酒類發酵異常或老化過程中會產生。
• 二乙基硫化物 (Diethyl Sulfide)：帶有強烈硫磺臭的化合物，氣味像是腐爛的洋蔥或蔬菜，常見於發酵過程中酵母的代謝產物。
• 甲基硫醚 (Methyl Mercaptan)：類似大蒜和腐敗蔬菜的氣味，通常在發酵不當或氧化條件下生成。
• 二甲基三硫化物 (DMTS)

 

 

3. 玉米香 (Corn-Like Aroma)：主要來自於二甲基硫，它有時出現在酵母管理不當的酒中；儘管少量的玉米香不算太糟，但當它過於濃烈時，會讓人覺得像是加了玉米汁。

• 二甲基硫 (DMS)
• 二甲基二硫化物 (DMDS)
• 3-甲硫基丙醛 (3-Methylthio-propionaldehyde)
  揮發性化合物，具有濃烈的硫磺味和玉米或熟蔬菜的香氣，通常在發酵過程中產生，特別是在麥芽發酵不完全的情況下。
• 甲硫醇 (Methanethiol)

 

 

4. 古米酒臭 (Old Rice Sake Odor)：常被描述成「陳舊的味道」，常出現在老清酒中，為硫化物與其他陳年副產物反應的結果，部份來自硫化物，也有部份來自醛類，但就不列入這次討論了。

• 二甲基硫 (DMS)
• 二甲基二硫化物 (DMDS)
• 乙硫醇 (Ethanethiol)

 

醛類相關與其他：

• 糠醛 (Furfural)
• 乙醛 (Acetaldehyde)
• 異戊醛 (Isovaleraldehyde)
• 3-甲基丁醇 (Isoamyl Alcohol)
• 丁酸 (Butyric Acid)
• 2-乙基呋喃 (2-Ethylfuran)
• 己酸 (Hexanoic Acid)

 

5. 醃漬物臭 (Pickled Odor)：在清酒受到細菌污染或儲存不當時出現的。

• 乙硫醇 (Ethanethiol)
• 硫化氫 (Hydrogen sulfide)
• 甲硫醇 (Methanethiol)
• 硫醇 (Thiols)

 

如何避免甚至逆轉發酵中的硫化物問題？

那麼，當發酵中不小心產生了這些不愉快的硫化物味道，釀酒師可以怎麼做呢？這裡有幾個有效的方法來預防或逆轉這些異味：

1. 選擇適合的酵母菌株Saccharomyces cerevisiae和Saccharomyces bayanus

不同的酵母菌株會產生不同量的硫化物。有些菌株在發酵過程中會生成較少的硫化氫和其他揮發性硫化物。因此，選擇低硫化物產生的酵母菌株可以幫助減少硫磺臭。例如，使用經過改良的酵母菌株，這些菌株經過選育後能在發酵過程中產生較少的硫化氫和硫醇類物質。

2. 提供足夠的營養物質

酵母缺乏某些營養物質（如氮源、維生素、礦物質）時，會進入壓力狀態，從而產生更多的硫化氫。添加適當的營養物質（如酵母營養劑）可以減少酵母的代謝壓力，從而降低硫化物的產生。例如氮源補充，特別是酵母可利用的氨基酸（如酵母提取物或氮肥），可以幫助酵母維持正常代謝，減少硫化物產生。

3. 控制發酵溫度

發酵溫度過高會促進酵母產生更多的硫化物，尤其是硫化氫。因此，維持適中的發酵溫度（通常在 10°C 到 15°C 之間）有助於減少硫磺臭。較低的溫度可減少酵母的應激反應，從而抑制硫化物的生成。

4. 發酵過程中的氧氣管理

滿多自釀的人都聽過酵母菌是厭氧的，但適當的氧氣供應對於發酵過程至關重要，缺氧的環境會增加酵母產生硫化氫的機率。在發酵初期，適當引入氧氣（但避免過量）有助於酵母進行有氧呼吸，減少硫化物的累積，這一做法尤其對大規模清酒生產中有效，可以通過氣體控制設備來實現。

5. 儲存與熟成控制

釀造酒在熟成和儲存過程中，如果儲存環境不佳（如高溫、光線照射），硫磺臭可能會變得更加明顯。為了避免這種情況，應將釀造酒存放在低溫、避光的環境中，使用不透光的容器或瓶子也可以防止光照引起的硫化物變化。溫度控制：儲存溫度應保持在較低水準（通常在 5°C 到 10°C），這樣可以減少硫磺臭和其他老化異味的生成。

6. 使用活性炭或銀離子過濾技術

在某些情況下，如果硫化物已經在酒中生成，可以考慮使用活性炭過濾法、銀離子過濾法來去除硫化氫和硫醇類化合物，這種方法可以有效吸附揮發性硫化物，減少酒中的硫磺臭。然而，該方法需要謹慎使用，以免影響酒體的其他風味成分。

7. 通風與溶解氧控制

釀造過程中適當的通風可以幫助排出發酵過程中產生的硫化氫氣體，這樣可以避免硫化氫在發酵罐中累積，進而進入酒中，但經驗來說比較適合烈酒的製程，比較不適用於釀造酒款，許多釀酒廠會使用特殊設計的發酵設備來確保良好的氣體交換，進一步降低硫化氫的濃度。

8. 使用銅製器具

硫化氫可以與銅發生化學反應，生成不溶於酒液的硫化銅沉澱，因此使用銅製的發酵罐或管道可以幫助減少硫化氫的濃度，但這種方法需要謹慎操作，以免過多銅溶解進入酒液。

9. 延長發酵時間

硫化氫通常在發酵過程的初期大量產生，而在發酵後期逐漸被酵母重新代謝或揮發。因此，適當延長發酵時間可以給予硫化氫充分的時間揮發，減少其殘留量。

10. 二次發酵與熟成控制

部分清酒會進行二次發酵，這個階段能進一步減少硫化物的含量。在此過程中，剩餘的硫化氫和其他硫化物可以被酵母重新代謝或者透過揮發消失，從而減少最終產品中的硫磺臭。

 

烈酒世界中的硫化物管理趨勢

在全球的烈酒市場中，越來越多的製造商開始關注如何減少硫化物相關的異味，這在威士忌、朗姆酒等烈酒中尤為重要。

低溫與超音波發酵技術

全球的釀酒師們正在研究如何通過控制發酵中的營養和酵母壓力來減少硫化物的產生，當酵母處於最佳狀態時，硫化物的生成自然就會減少。

低硫酵母菌管理

隨著市場對有機和天然發酵飲品的需求增長，酵母管理和減少人工化學添加劑變得更加重要，低硫酵母菌的研發也開始成為顯學。

脫硫技術

在威士忌生產中，有時會使用經二氧化硫處理過的橡木桶進行陳釀，這可能會導致硫化物的生成。現代的釀酒師正在探索使用不同類型的橡木桶和脫硫條件，來控制硫化物的產生，並在不影響酒品複雜度的前提下，減少其對風味的負面影響。

 

今年開始我們在印度與威士忌大廠一起開始脫硫技術的研究，11月中下旬會有第二批的實驗產出，我們期待可以大幅縮短脫硫時效。

 

原文出自 飛行釀酒師熊爸FB 命題8：硫化物對風味產生的影響？

核稿編輯：郭宜蓁