加州研究发现离子交换带来红葡萄酒 pH 最大降幅

来自加州中央海岸的一项新研究，为酿酒师更清楚地比较在红葡萄酒中管理酸度的三种方式提供了依据，而随着生长条件持续变暖，pH 不断升高、自然酸度不断下降的趋势也愈发明显。

该研究于周三发表于 OENO One，由 Charlotte Drop、Sean Kuster、Biljana Petrova、Jesus Villalobos、Augusta Schulte 和 L. Federico Casassa 撰写，考察了在加州沿海地中海气候条件下酿制的 Nebbiolo 和 Tannat 葡萄酒。研究团队将未进行特殊酸度干预的葡萄酒，与三种替代方案进行比较：阻止苹果酸-乳酸发酵、使用非 Saccharomyces 酵母 Lachancea thermotolerans，以及在最终成酒后采用离子交换处理，再以 30% 的比例与原酒调回。

对于酒庄而言，这个问题远不只是口感。在红葡萄酒中，更低的 pH 有助于提升微生物稳定性、增强二氧化硫的保护作用并保持色泽。这些因素在温暖产区尤为重要，因为葡萄进入酒庄时往往糖分更高、苹果酸更少、钾含量更高，这种组合会使葡萄酒更柔和，但稳定性更差。

试验中 pH 变化最明显的是离子交换。根据研究，这一处理使 pH 比对照酒降低了 0.31 个单位，同时使钾降低 9%，钙降低 13%。这些变化很重要，因为这两种离子都参与葡萄酒的缓冲作用和酒石酸盐稳定性。通过降低阳离子水平，离子交换可以让酸度调整在时间上更有效地维持，而不是被葡萄酒自身的化学性质部分抵消。

研究人员报告称，采用阻止苹果酸-乳酸发酵和离子交换处理的葡萄酒，其色泽稳定性也都优于对照组。在 Nebbiolo 葡萄酒中，这两种处理在感官分析中都被评为色彩饱和度最高。从化学数据看，阻止苹果酸-乳酸发酵使葡萄酒的单宁含量比对照高 19%，总酚高 5%；而离子交换葡萄酒的单宁高 19%，总酚高 11%。

Lachancea thermotolerans 则把葡萄酒引向了不同的方向。这种酵母通过生成乳酸，使可滴定酸提高 24%，让葡萄酒在试验中呈现出最高的感知酸度。在 Nebbiolo 中，这些葡萄酒在口腔中也被描述为红色果味最持久。与此同时，研究发现，单宁、聚合色素和总酚含量较低；多种果香酯的气味活性值也较低，包括丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。

这一组结果表明，不同酸度策略并不能互相替代。离子交换对 pH 的直接修正幅度最大，并降低了关键阳离子。阻止苹果酸-乳酸发酵在保持酸度的同时，也有助于酚类结构和色泽。相比之下，Lachancea 则似乎将葡萄酒引向更明亮的酸度和不同的感官特征，即便某些与色泽和结构相关的指标更低。

这项工作之所以值得注意，是因为它在同一实验框架下，并针对两种酚类特征差异很大的红葡萄品种对这三种方法进行了比较。Nebbiolo 和 Tannat 都用于酿造适合陈年的葡萄酒，但它们在发酵和陈酿过程中的表现并不相同。作者表示，这类并行试验一直很少，尤其是在加州较温暖地区种植的红葡萄酒方面。

葡萄原料来自中央海岸的两处葡萄园，采收于 2024 年。Nebbiolo 葡萄于 9 月 26 日采自 Santa Ynez Valley 的 Mora Vineyard，Tannat 葡萄于 10 月 10 日采自 Paso Robles 的 Sunnybrook Vineyard。两批葡萄均在 Cal Poly 的 Justin and Jerri Lohr Center for Wine and Viticulture 加工。每项处理均做了三次重复。

研究人员在小型不锈钢罐中发酵葡萄酒，并在压榨时按常规添加二氧化硫。对于阻止苹果酸-乳酸发酵的处理，他们阻止了苹果酸向乳酸的二级细菌转化；这一步骤常用于软化红葡萄酒，但也可能推高 pH。在离子交换处理中，成酒先通过树脂柱，再以 30% 的比例与未处理葡萄酒调回；这一比例是在台架试验后选定的，因为它在不造成粗糙感的前提下带来了最大的 pH 降幅。

该研究也有助于说明，为什么酒庄开始把目光投向传统上添加酒石酸这一答案之外。酒石酸仍然是最常用的工具，因为它熟悉、相对便宜，而且易于操作。但论文指出，它并不总能有效降低 pH，因为葡萄酒具有很强的缓冲能力。大量添加可能会让可滴定酸升高幅度大于 pH 降幅，这或许会让葡萄酒尝起来更酸，却无法解决所有稳定性问题。酒石酸添加还可能引发酒石酸盐沉淀问题，而这通常需要冷稳定处理，这一步能耗较高。

相比之下，生物学和物理化学方法各有不同权衡。阻止苹果酸-乳酸发酵可以保留更锐利的酸度，但需要谨慎管理二氧化硫并进行无菌过滤，以降低瓶中再发酵风险。Lachancea thermotolerans 能在酒精发酵过程中建立酸度，但其效果因菌株而异，并可能重塑香气和口感。离子交换可以带来较大的 pH 修正，但处理后的葡萄酒通常酸度过高，无法单独装瓶，因此必须重新调回混合。

作者不仅在装瓶时跟踪了这些葡萄酒，也在陈酿期间持续观察。研究在发酵过程中、装瓶时、瓶内陈放 3 个月和 6 个月后，以及一项加速陈化试验之后，测定了颜色、花色苷、单宁、聚合色素和总酚。该试验中，葡萄酒被密封在小玻璃安瓿中，并在 38°C 下放置五周；研究人员用这一方案模拟大约两年的瓶中陈年，之后再进一步分析花色苷、花色苷衍生色素和黄酮醇等着色化合物。