葡萄酒工艺学完整版

原料改良3.1浆果成熟度不够3.2浆果含酸量过低3.3变质原料第一章原料的改良3.1浆果成熟度不够特点：糖偏低，酸偏高。改良方法：提高含糖量，降低含酸量3.1.1提高含糖量加糖加浓缩汁干化（自然干化，人工的物理方法干化）冷冻提取人工拣选反渗透加糖加糖量：糖17-18g/L—1%(v/v)酒精，但加糖产生的酒度应≤2%(v/v)例1.有10T葡萄汁，含糖量为170g/L,欲生产总酒度11.5%(v/v)，含糖量为10g/L的白葡萄酒，需要补加多少蔗糖？例2.有20T葡萄汁，潜在酒度为10％,欲生产酒度12%(v/v)的干白葡萄酒，需要补加多少蔗糖？例3.有10T葡萄汁，含糖量为180g/L,欲生产总酒度12.5%(v/v)，酒度11.5%(v/v)的白葡萄酒，需要补加多少蔗糖？加糖加糖计算中忽略的问题：葡萄汁的比重，糖的纯度，加糖后体积的变化。加糖时间:发酵刚刚启动时。原因：酵母繁殖的营养充足；通气加糖方法：用少量葡萄汁溶解糖，然后与整罐混匀。注意：在酵母活动还较强时应校正加糖量。加浓缩汁加量：在计算上与加糖的区别：V1+V2=V(1+2)，用十字交叉法例1.发酵用葡萄汁含糖量170g/L，浓缩汁是40％，欲生产酒度11％的干白酒20T，浓缩汁和葡萄汁各需要多少？例2.有潜在酒度10％的葡萄汁20T，欲生产总酒度12％的白葡萄酒，需要多少潜在酒度30％的浓缩汁？时间：同加糖方法：添加，混匀3.1.2降低含酸量化学降酸生物降酸物理降酸化学降酸降酸剂：碳酸钙、碳酸氢钾、酒石酸钾降1g/L(硫酸)需要降酸剂的量降酸时间：根据酸的高低、是否陈酿、陈酿条件决定方法：用部分葡萄汁溶解降酸剂，加入罐中混匀。复盐法降酸：原理，计算，操作注意：化学降酸剂用量的限制，降酸后酒中酒石酸应大于1g/L用量上述降酸剂的用量，一般以它们与硫酸的反应进行计算。例如，1g碳酸钙可中和约1g硫酸：CaCO3+H2SO4CaSO4+CO2+H2O因此，要降低1克酸（用硫酸表示），需添加1克碳酸钙或2克碳酸氢钾或2.5-3克酒石酸钾。使用方法化学降酸最好在酒精发酵结束时进行。对于红葡萄酒，可结合倒罐添加降酸盐。对于白葡萄酒，可先在部分葡萄汁中溶解降酸剂，待起泡结束后，泵入发酵罐，并进行一次封闭式倒罐，以使降酸盐分布均匀。——化学降酸只能除去酒石酸，并有可能使葡萄酒中最后含酸量过低（诱发苹果酸-乳酸发酵），因此，必须慎重使用。——如果葡萄汁含酸量很高，并且不希望进行苹果酸—乳酸发酵，可用碳酸氢钾进行降酸，其用量最好不要超过2g/L。与碳酸钙相比，碳酸氢钾不增加Ca++的含量，而后者是葡萄酒不稳定的因素之一。如果要使用碳酸钙，其用量不要超过1.52g/L。——多数情况下化学降酸的目的只是提高发酵汁的pH，以触发苹果酸-乳酸发酵，因此，必须根据所需要的pH和葡萄汁中酒石酸的含量计算使用的碳酸钙量。一般在葡萄汁中加入0.5g/L的碳酸钙，可使提高0.15，这一添加量足以诱发苹果酸-乳酸发酵。注意事项生物降酸生物降酸是利用微生物分解苹果酸，从而达到降酸的目的。可用于生物降酸的微生物有苹果酸-乳酸细菌和裂殖酵母。裂殖酵母的使用：一些裂殖酵母将苹果酸分解为酒精和CO2,它们在葡萄汁中的数量非常大，而且受到其他酵母的强烈抑制。因此，如果要利用它们的降酸作用，就必须添加活性强的裂殖酵母。此外，为了防止其他酵母的竞争性抑制，在添加裂殖酵母以前，必须通过澄清处理，最大限度地降低葡萄汁中的内源酵母群体。这种方法特别适用于苹果酸含量高的葡萄汁的降酸处理。物理降酸——冷冻降酸化学降酸产生的酒石，其析出量与酒精含量、温度、贮存时间有关。酒精含量高、温度低，酒石的溶解度降低，析出速度加快。当葡萄酒的温度降到0℃以下时，酒石析出速度加快，因此，冷冻处理可使酒石充分析出，从而达到降酸的目的。目前，冷处理技术用于葡萄酒的降酸已被生产上广泛采用。——离子交换法化学降酸往往会在葡萄汁中产生过量的Ca++,葡萄酒厂常采用苯乙烯碳酸型强酸性阳离子交换树脂除去Ca++,该方法对酒的pH影响甚微，用阴离子交换树脂（强碱性）也可以直接除去酒中过高的酸。3.2浆果含酸量过低增酸3.2.1直接增酸3.2.2间接增酸3.2.1直接增酸国际葡萄与葡萄酒组织规定，对葡萄汁的直接增酸只能用酒石酸，其用量最多不能超过１.５０g/L。一般认为，当葡萄汁含酸量低于４gH2SO4/L和pH大于３.６时可以直接增酸。在实际操作中，一般每千升葡萄汁中添加１０００克酒石酸。直接增酸时，必须在酒精发酵开始时添加酒石酸。直接增酸时，先用少量葡萄汁将酸溶解，然后均匀地将其加进发酵汁，并充分搅拌。应在木质、玻璃或瓷器中溶解，避免使用金属容器。在葡萄酒中，还可加入柠檬酸以提高酸度。但其添加量最好不要超过０.５g/L。因为柠檬酸在苹果酸－乳酸发酵过程中容易被乳酸菌分解，致使挥发酸含量升高，因此，应谨慎使用。3.2.2间接增酸（１）添加未成熟葡萄浆果未成熟葡萄浆果中有机酸含量很高（２０－２５gH2SO4/L），并且其中的有机酸盐在SO２的作用下溶解，进一步提高酸度。但这一方法有很大的局限性，主要原因是用量大，至少加入４０公斤酸葡萄/千升，才能使酸度提高０.５gH2SO4/L。（２）正确使用SO２对葡萄浆果正确进行SO２处理，也可间接提高酸度。SO２的主要作用：——抑制细菌等微生物对酸的分解，从而保持葡萄汁中已有的酸度；——溶解浆果固体部分中的有机酸，从而提高酸度。3.3变质原料特点：固体比例高色素被分解果胶、低聚糖高酶、杂菌泥沙思考题提高原料含糖量的方法有哪些？请予以评价评价各种降酸方法葡萄汁（酒）增酸的规定有哪些？增酸、降酸、加糖的时间？计算题：1.某酒厂欲生产3000T干白葡萄酒，估计原料的S＝170g/L，A=7.5g/L(酒石酸计)，酒度11.5％（v/v)，A=6.8g/L(酒石酸计)，需要准备多少糖？碳酸钙或碳酸氢钾？2.有一罐葡萄酒20T，A=7.3g/L(酒石酸计)，要求是7.0g/L(酒石酸计)，用同一类型的另一罐酒来勾兑，已知A=6.8g/L(酒石酸计)，需要勾兑进来多少才能使酸达到要求？葡萄酒工艺学第二章酵母菌与酒精发酵AF4酵母菌与酒精发酵(AF)本章主要讲述酵母菌的特性、酒精发酵的原理以及影响酒精发酵的因素。要求学生了解葡萄酒酿造中所使用的酵母菌的特性、酒精发酵的原理，建立“危险温区”的概念，掌握酵母菌对葡萄酒质量影响的双重性，酒精发酵的各种条件对酒质的影响，为葡萄酒酿造酒精发酵的控制打下坚实的基础。教学重点和难点：酵母菌对酒精发酵和酒质的影响。4.1酒精发酵的定义酵母菌将葡萄浆果中的糖分解为酒精、二氧化碳和其它副产物，这一过程称为AF。多数酵母菌发酵葡萄糖比果糖快，而拜耳酵母、星形球拟酵母发酵果糖比葡萄糖快。95％的糖被分解为酒精和二氧化碳，5％的以其它支路被转化，生成其它的副产物，对葡萄酒质量具有重要作用。C6H12O6＝2C2H5OH＋2CO2实质上，AF是由酵母菌分泌的一系列酶完成的。发酵保留残糖与人为加糖比较，哪个酒更甜？如何酿造残留葡萄糖多的甜葡萄酒？4.2酵母菌的一般特性子囊菌纲酵母属；单细胞微生物；圆形、椭圆形、细长或柠檬形；饱满、细胞壁薄、细胞质均一、透明无色为活性强的细胞；衰老和不良条件下的细胞壁厚、细胞质呈颗粒状。在酒厂、葡萄园，酵母菌无处不在，以孢子的形式越冬，靠昆虫(果蝇)、风传播。注意酒厂卫生。在传统的葡萄葡萄酒产区，酵母菌逐渐适应了当地的气候、土壤和品种等，形成了一定的酵母群落。不同产区天然酵母群落差异很大。AF中，酵母菌以出芽繁殖为主，在显微镜下，观察出芽状态的酵母菌的多少，可以知道酵母菌的繁殖状况。4.3葡萄酒酿造中主要酵母菌种25属150种之多，进行正常的AF的主要是酿酒酵母；在AF中不起作用或作用很少的统称为野生酵母。引起葡萄酒腐败，产生异味和蹼膜的多为野生酵母的一些菌株，汉逊、毕赤氏和圆酵母都会引起二次发酵。根据能否产生孢子，将酵母菌分为两大类，即子囊酵母(真酵母)和无子囊酵母(非产孢酵母，拟酵母)酵母的特性：产酒精能力、产酒精效率、抗SO2能力。思考：还应该考察酵母菌的哪些特性？自然发酵酵母菌象接力赛一样。选择酵母菌需要考虑的因素产物(酒)的质量：外观、香气、口感，SO2、甘油、挥发酸等发酵是否彻底发酵速度发酵状况：泡沫酵母的凝聚性对发酵条件的适应性：温度、营养是否吸附酚类物质特殊酵母：增香价格等要根据实际情况来选择具有一定特性的酵母菌。4.4酵母菌的成分和营养酵母菌的生长发育需要水、碳水化合物、含氮物质、维生素和无机盐等。在正常情况下，葡萄汁含有酵母菌需要的所有营养成分。铵离子和多数氨基酸能作为酵母属酵母的氮源；酵母能很好地利用无机磷酸盐，但也能利用磷酸酯类；需要铁、镁、锰、铜、钙、钾、锌等，钠有毒性；营养缺乏导致发酵迟缓或不完全，还会导致产生不希望的产物当基质中不再含有酵母菌所需营养物质时，部分酵母菌自溶形成高级醇和氨基酸。为加速并完成AF，只能使用化学催化剂，以酒石酸盐、氯化物、硫酸盐或磷酸盐等形式与铵离子结合的盐类、硫胺素加量0.0006g/L，硫酸铵0.3g/L。磷酸二铵4.5酿酒中的发酵和呼吸低浓度氧有利于发酵，高浓度氧抑制发酵，刺激有氧呼吸。(接触氧气量与细胞干重的关系)发酵和呼吸的关系值得注意的是，发酵和呼吸并不是相互排斥的代谢方式。酵母属酵母在发酵过程不能提供足够的ATP时，如果有氧存在和葡萄糖浓度较低，就会增强呼吸作用的力度。从发酵代谢向呼吸代谢并无突然的切换，从呼吸向发酵的转换也是如此。这就是酵母需要一段时间来适应不同的生长条件的原因。发酵性生长受呼吸程度的影响，具体取决于生长条件和细胞对ATP的需求。AF的主要副产物甘油（glycerol）：每当磷酸二羟丙酮氧化一分子NADH2，就形成一分子甘油，这一过程称为甘油发酵。3-12g/L影响因素：菌种，含糖量、SO2、pH值、发酵温度高，甘油产量高。乙醛：丙酮酸脱羧，乙醇氧化，氧化味，亚硫酸乙醛醋酸：挥发酸，1.1g/L琥珀酸(succinicacid)：乳酸：AF，苹果酸乳酸发酵高级醇(higher(fusel)alcohols)：二类香气的主要物质，主要由氨基酸形成酯类(ester)：发酵中的生化酯类和陈酿中的化学酯类。乙酸乙酯4.6酵母菌的生长周期回忆经典的微生物生长曲线:缓慢，对数，稳定，衰亡繁殖阶段：2－5天，达107个/mL，很少超过2(5)×108平衡阶段：持续8天左右，动态平衡衰减阶段：持续几周，活细胞降至1054.7生存素可见，AF可以持续很长时间，发酵旺盛期出现在酵母的繁殖和平衡阶段，衰减阶段发酵减缓或停止不仅与酵母生长量不够有关，而且与非繁殖生物质(生存素)的代谢有关。一般葡萄汁AF可在酵母菌的繁殖和平衡阶段完成，而高糖葡萄汁AF的顺利完成要依靠衰减阶段的酵母群体。生存素定义：能够促进生存状态(衰减阶段、非繁殖性酵母)酵母菌群体的活动的一些类固醇类物质。麦角甾醇和齐墩果酸是葡萄浆果果皮表面蜡质层的主要构成物质，被研究发现具有生存素的作用。越是在AF后期困难的条件下，使用生存素的效果越好。生存素的作用与化学促进物质和发酵期间的通气等作用具有累加性。4.8影响酵母菌生长和AF的因素1/3温度：13-14℃发酵起动困难，随温度升高发酵加快，35℃酵母衰老快，一定范围内醋酸乙酯和甘油的生成量随温度的提高而增加，高级醇也是25℃比15℃时高。危险温区，18-20℃；25-30℃p65压力：0.8MPa停止酵母的生长繁殖，1.4MPaAF停止，3MPa酵母死亡。用外加0.8MPaCO2防止酵母生长繁殖，保存葡萄汁。悬浮固形物：促进CO2释放，细胞湍动以动态接触基质，提高酒精产率和高级醇的生成，酒的香味变差。要注意澄清处理的强度。氧(通气)：微量的氧对酵母吸收长链脂