葡萄酒的前身是葡萄汁，那麼，是什麼原因讓他可以從果汁變成酒精飲品呢？沒錯，正是透過發酵，讓糖分轉為酒精，一般我們認為這是透過酵母的幫助而達成，但，真的是這樣嗎？今天就讓我們來聊聊關於葡萄酒的科學吧！
有些酒類並非單靠酵母來促成發酵。發酵過程中，還有其他微生物默默參與，做出貢獻——不過，就連酒類研究者都不大清楚是怎麼回事。
威士忌 - 發芽的穀物是發酵過程中的關鍵
在美國威士忌的製造過程中，蒸餾業者將麥芽漿送進蒸餾器前，通常會從中抽取一部分發芽的穀物，將其摻混到下一批即將發酵的麥芽中。這些發芽的穀物被稱做「傳承物」（backset），而這道手序叫做「酸醪」（sour mash），正如瓶上常見到的標註。這項實務操作始於一八○○年代，目的大概是為了保持前後批次酵母菌株的一致性。不過，除此之外，釀酒者還有更多操弄發酵麥芽漿的手法。
萊姆酒 - 用細菌發酵而來的美好滋味！？
你可能以為，蘭姆酒製造起來相當簡單：無論使用糖蜜或甘蔗汁，酵母都可輕易的從中取得大量的糖。事實不然：釀酒時面臨的麻煩，遠超過酵母取食的便利性。糖蜜中可發酵的糖分其實不多，而甘蔗原汁雖可直接發酵，但過程卻快得讓你措手不及。世上最好的蘭姆酒產自溫暖、潮溼的熱帶地區，但此區也是最有利於微生物滋生的環境，而當地昆蟲身上的細菌會讓甘蔗汁快速腐敗。基本上，你必須直接將蒸餾廠蓋在甘蔗田旁邊。
不過，蘭姆酒釀造者也想出了對策，巧妙地運用了當地奇異而頑強的微生物群。牙買加向來以出產高酒精濃度的蘭姆酒聞名，深色酒體中飽藏酯類物質，也就是酒精與糖分作用下產生的果香味分子。這些香氣除了來自酵母，也受益於當地細菌。蘭姆酒的製程中，會不時抽取傳承物，植入細菌，然後再摻到下一批的釀液中。
有些蘭姆酒業者甚至還會使用「濾渣坑」（dunder pit）：在蒸餾器旁的地面上打洞，用來丟棄蒸餾後的殘餘物，可能是些水果或糖蜜，有時也會放些石灰或鹼液來中和酸性。之後，工廠就將坑中的東西拋到腦後，靜置個幾年。最後，這些「堆肥」（muck，他們的確如此稱呼）會被加回到蒸餾器中。濾渣坑的外觀奇特，難以用言語形容，但想必裡頭所有生物都已被蒸餾時的高溫殺死了。不過，微生物在發酵時產生的外來酸性物質則留了下來，與麥芽漿中的酒精混合後，會形成平時無法產生的酯類物質。
在一九三○年代末期與一九四○年代初，蘭姆酒研究人員拉菲爾‧阿羅約（Rafael Arroyo）努力為這項產業推展作業標準化工作——波多黎各政府為了不落後其他蘭姆酒生產國，替他設立了實驗室並充分授權。當時，他想解決的主要問題之一，就是找出蘭姆酒製造過程中真正有益的細菌（如果有的話）。
所以，世界上的酒到底是怎麼從榖物或果實便酒精的？
經過一次又一次的試驗，阿羅約和同事們對釀製時間和麥芽漿的接種發酵方式不斷做出調整。最後，阿羅約表示，人們製酒前的想法已大致決定他會做出什麼樣的酒。
「細菌肯定會對時下非常流行的那些低酒精濃度、香氣極為細致、不加料純飲的蘭姆酒造成致命影響，」他記錄道。他指的就是百加得當時所生產的蘭姆酒，經常搭配可口可樂做成調酒。「我們所生產的幾種最優良的蘭姆酒都是選用純淨酵母，以純淨培育發酵技術製作。然而，我們必須承認，藉由細菌及其他微生物的干擾，的確可以產生極為濃郁的香氣與十足強烈的口感。」
不過，阿羅約對濾渣坑持保留態度。他想確切掌握究竟哪種細菌、哪些菌株最為適用，野生種就不納入考慮。候選的細菌必須耗糖量少，能適量製造出有用的酸，而且本身不會產出乙醇。
試了大約半打菌種之後，阿羅約判定糖丁酸梭菌（Clostridium saccharobutyricum）生成的酸最為理想。他也找到一種令他滿意、長在咖啡樹上的黴菌，並加以分離。據他說，這種黴菌可以讓蘭姆酒產生蘋果般的香氣。
時至七十五年後的今日，阿羅約發表的成果仍被公認是蘭姆酒的權威文獻，而其中提到的微生物種類至今看來仍舊相當奇特。據我所知，從來沒有人對濾渣坑內的微生物做過仔細分類，而對於阿羅約未曾提過的菌種，也沒人做過分離。蘭姆酒特別不可思議之處，在於它那深色酒體中酯類散發出的濃郁異國風味，是一種最容易讓人失去警覺、低估其勁道的酒。不過，構成它發酵的成分至今仍是製酒師傅的不傳之秘。科學家到了現在才開始化驗各種酒類，試著為每種酒鑑定出對其至關重要的微生物。他們從納帕夏多內（Napa Chardonnay）中找到該酒種不可或缺的微生物：厚壁菌（Firmicutes）及散囊菌（Eurotiomycetes）家族（後者包括麴黴及青黴菌〔Penicillium〕等真菌）。不過，在加州中海岸一帶的葡萄酒產區，舉足輕重的則是擬桿菌（Bacteroides）、放線菌（Actinobacteria）、釀母菌，及葡萄白粉菌（Erysiphe necator）。往北一些來到索諾瑪（Sonoma），又發現蔬菜灰霉菌（B. fuckeliana）與變形菌（Proteobacteria）在此獨領風騷。然而，其他葡萄品種上各自居住著完全不同的微生物群，謎樣般的各行其是，為葡萄酒帶來不同風味。研究人員梳理出這許多資料後，稱之為「微生物風土」（microbial terroir）。
- 本文節錄自《酒的科學-從發酵、蒸餾、熟陳至品酩的醉人之旅》-
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