民以食為天,在注重「吃」的台灣人眼中,一起和朋友吃個飯,喝個小酒,絕對是人生一大樂事。在氣候變遷造成小麥更容易感染疾病、氣候變遷導致大黃蜂棲息範圍銳減?等文章中,都提到全球氣候變遷已對許多農作物收穫、或是生態環境造成影響。而另一篇文章紅酒與熊貓的兩難,亦明確指出由於降雨、氣溫與濕度的微幅改變,目前許多著名的紅酒產地,未來可能會因為氣候的改變,而在世界葡萄酒版圖中逐漸消失。
面對看似難以挽回的情況,也許有人會問:「若是施以灌溉等方法,我們還是可以繼續在餐桌上大啖美味的葡萄酒啊!」
大王,你把葡萄酒想簡單了。 (英雄語氣)
How It’s made——葡萄酒的製程
首先,要從葡萄酒的製程談起。以紅葡萄酒為例,在葡萄達到適當的熟度之後,酒農需經過採收、壓榨、發酵、與陳放等手續,才能真的成為市面上販售的葡萄酒。
隨著氣候環境改變,葡萄的品質與葡萄酒的釀製過程也受到了很大的影響,然而這些層面是從釀酒葡萄棲地的遷移看不出來的。
葡萄甜了,酒商的臉就綠了——談果實本身的改變
氣候變遷對紅酒製程所產生的第一個影響是葡萄生長加快。在環境氣溫提高到25-30℃之間時,葡萄的新陳代謝與其代謝產物累積都會增加。換言之,果實成熟時間變早了,而且糖度增加。在高於30℃的溫度,雖會因為葉綠體的結構改變,造成新陳代謝與其產物累積中止,但高溫造成的蒸散作用會讓果實的糖分濃度增高,酸性物質減少而pH值上升,酸度降低。
聽起來還不錯啊! 糖度的上升代表後續釀造成品的酒精濃度提高,未來的酒好像會更香濃。但是科學家告訴我們,會變濃是真的,但是香則未必。因為隨著酒精濃度上升,人類對香氣感知的受器也會變遲鈍,此外,由於氣溫的上升、果實成熟時間變早,酒農必須提早採收,提早採收會讓葡萄酒中的氣味與顏色分子(如多酚、單萜、花青素)組成也會隨之改變,部份我們喜愛的香氣,像是花香或香料味,會變弱或消失,酒的顏色也會變得淺淡。同時,酒中酸度的下降,代表了葡萄酒抵抗微生物的能力變低了,這會讓後續的發酵過程中,雜菌出現的機會增加。
非戰之罪––果實品質改變造成的製酒問題
葡萄採收之後,酒農接下來面對的是釀製過程。由於溫度與環境的改變,葡萄的糖度、酸度、與採收條件都有所變化,那這些因素又會對製酒造成什麼結果呢?
一般來說,為了達成品質的穩定,大部分的葡萄酒發酵都是藉由人工添加酵母菌來穩定品質。不過,隨著製酒環境的溫度升高,以及前文提到的pH值上升,酒槽中適合酵母菌繁殖的環境改變,也讓其他雜菌的繁殖加快。釀造過程中,雜菌與酵母相互競爭養分的結果,往往會導致發酵遲緩,甚至發酵中止。更重要的是,雜菌的增加也會造成飲用者的健康風險,例如葡萄酒中可能會產生致癌物——真菌毒素(mycotoxins),雖然在政府食品管理法規的管理與監督之下,能對產品的成分加以分析管理,所以我們不會喝到「黑心致癌酒」。然而可以確定的是,真菌毒素的出現確實跟氣溫上升有關。
對努力釀酒的酵母菌大軍造成進一步損害的還有糖分。雖然糖分是酵母菌的主要食物,但是葡萄汁中過高的含糖量會讓酵母菌「被糖醃」,讓發酵中產生的副產物改變,從而改變酒質。
另外,酒精發酵中高糖分造成的高酒精濃度,也會對另一部分的發酵過程,也就是乳酸發酵造成影響。葡萄酒中的蘋果酸在乳酸發酵的過程中會進一步減少,被細菌轉化為口味較柔和的乳酸。乳酸發酵是葡萄酒中烤麵包、奶油、焦糖等香氣的來源之一。一般來說,酒精發酵之後葡萄汁被轉化成酒,造成的酒槽環境條件改變,應該會讓進行乳酸發酵自行發生。但是因氣溫升高讓葡萄汁的糖分與酒精增加,會讓進行乳酸發酵的細菌細胞膜受損,抑制乳酸發酵結果。
和縱連橫——氣候改變與病蟲害間關係
另一個因氣候變遷而凸顯的議題是病蟲害,以及病媒棲地改變造成的疾病傳播。舉例來說,像昰皮爾斯病 (Pierce’s Disease)。皮爾斯病是由一種原產於美國東南部的昆蟲—褐透翅尖頭葉蟬(Homalodisca vitripennis)所傳播。當釀酒葡萄被感染,木質部導管會因為大量繁殖細菌影響水分輸送。受感染葡萄葉片會變成黃棕色,最後乾枯掉落。芽也會受影響而死亡。根據研究顯示,褐透翅尖頭葉蟬的族群會因為較高的冬季溫度而增加,從而影響這種昆蟲(以及疾病)的北向傳播。
但是溫度改變造成的病蟲害傳播也不一定只會帶來不良的影響。像是葡萄酒中的一個很重要的類別—貴腐酒,就仰賴特定葡萄貴腐黴菌(Botrytis cinerea)的寄生,讓果實中的水分被微生物吸乾,以釀造出世界知名的高價位甜葡萄酒,某些研究指出,環境溫度的上升會讓葡萄果實得受損變嚴重,得以增加貴腐黴菌的進入葡萄果實,並吸收多餘水分的機會。所以從這個方向來講,病蟲害的擴散對葡萄酒產業的影響還有待更深入的討論。
結語
在日本知名的漫畫「百姓貴族」中,描繪出現代農業工作者隨時必須面對的環境與經營課題。酒類的釀造不但展現每個區域的社會、文化歷程(詳見 人類祖先在一千萬年前就開始飲酒了?! ),也呈現農人們面對當地環境所做的努力。而要如何在環境變遷、農業生產、消費者需求間取得平衡,做出大家喜歡的酒,就要仰賴農夫、消費者、與科學家的共同努力了。
- 致謝:本文為作者參與歐盟居禮夫人人才培育計畫創新訓練網絡(Innovative Training Networks, Marie Curie Actions)之子計畫 MicroWine 所撰寫。
參考資料:
- De Orduna, Ramon Mira. Climate change associated effects on grape and wine quality and productionFood Research International 7 (2010): 1844-1855.
- Malolactic fermentation
- 葉緣焦枯病菌