酿造实验一

北方民族大学学生实验报告院（部）生物科学与工程学院姓名张浩学号20123470专业生物工程班级122课程名称发酵酿造实验实验名称葡萄酒酿造工艺一、目的与要求学习和掌握葡萄酒的酿造原理和加工方法，了解葡萄酒酿造过程中的物质变化和工艺条件。学习葡萄酒的理化分析和感官鉴定方法。对葡萄酒的加工过程和产品增加感性认识二、实验原理葡萄酒酿造时，利用葡萄酒酵母将新鲜葡萄汁中的葡萄糖、果糖等可发酵性糖转化生成酒精和二氧化碳，同时生成高级醇、脂肪酸、挥发酸、酯类等副产物。并将原料葡萄汁中的色素、单宁、有机酸、果香物质、无机盐等所有与葡萄酒质量有关的成分都带入发酵的原酒中，再经过陈酿和澄清等后处理，使酒质达到清澈透明、色泽美观、滋味醇和、芳香悦人的葡萄酒产品。它包括两个阶段：第一阶段为物理化学或物理学阶段，即在酿造红葡萄酒时，葡萄浆果中的固体成分通过浸渍进入葡萄汁，在酿造白葡萄酒时，通过压榨获得葡萄汁；第二阶段为生物学阶段，即酒精发酵和苹果-酸乳酸发酵阶段。葡萄酒酿造的目标就是，实现对葡萄酒感官平衡及其风格至关重要的这些口感物质和芳香物质之间的平衡，然后保证发酵的正常进行。二、实验仪器与材料实验仪器pH计、手持糖量计、温度计、天平、量筒、烧杯、比重计、水浴锅、电炉、移液管、锥形瓶、容量瓶、5L玻璃瓶、塑料盆，纱布。实验试剂斐林试剂A、B液，1%次甲基兰，0.1mol/L氢氧化钠溶液、1%酚酞指示剂、邻苯二甲酸氢钾，95%酒精，盐酸、亚硫酸、白砂糖、酵母、KHCO3。三、实验方法与步骤（一）、原料筛选：选择新鲜、无腐烂、充分成熟的葡萄酿造葡萄酒。注意除去残枝败叶和青果，尽量避免接触水分和长期存放。要选用含糖量高的原料,含糖多则产酒精多,如果100毫升的葡萄汁中能够含17克糖,也就是17%的含糖量,发酵后酒精度可以达到10度。本次实验采用赤霞珠，从冰箱提前拿出解冻3公斤。（二）、破碎：破碎的目的是使葡萄汁液与酵母菌接触,这样,酵母菌可以充分地利用葡萄汁中的糖分进行发酵。（三）、压榨：压榨是将果实的汁液或刚完成发酵的新酒与果实皮、渣分离开的工序。（四）、果汁成分的调整：果汁中的糖、酸和单宁等，既与发酵有密切的关系，又影响成品品质。酿制一般果酒，压榨的果汁即可进行发酵，但为了使酿成的酒中成分接近，且质量良好，并促使发酵安全进行，必须根据果汁成分的情况进行调整。1、糖分调整：糖是产生酒精的基础。酒精的含量对于葡萄酒的贮藏是有力的保证,酒精含量低的新酒在陈酿期间很容易受到杂菌的感染,生成1度酒则需要在100毫升葡萄汁中含有1.7克的糖或者1升葡萄汁中含有17克糖。增加酒精浓度，一是补加糖使生成足量浓度的酒精，一是发酵后补加同品种高浓度的蒸馏酒或经处理过的酒精。实践中，酿制优质葡萄酒须用前者。补加酒精量以不超过原果汁发酵的酒精量的10%为宜。生产上,可以根据我们所要求达到的酒精度以及葡萄中实际的含糖量来计算需要加人的糖量。我们则采用生产12°酒精的干红。经过计算不需要加糖分。2酸度调整：发酵时,果汁中的含酸量以0.6—1.2克/100毫升为适宜。这是因为酵母菌只有在适宜的酸性条件下才能正常的生长和繁殖。此外,有机酸有利于色素的溶解,改进果酒的色泽,还可以增进果酒的清凉口感。若酸度低于0.5克/100毫升，则另加酒石酸或柠檬酸或酸度高的果汁调整。酸过高，除了用糖浆降低或用酸低的果汁调整外，还可用中性酒石酸钾中和。3、装瓶（入罐）：葡萄装量不超过瓶容的80％，以预留足够空间便于发酵期间二氧化碳气和热量的排放，防止气体聚集引起的溢罐或者爆瓶；同时按汁量加入60～80mg/LS02，搅匀，（五）、酵母的活化添加：采用工业专用酵母，按照200mg/L的量称取酵母，放入三角瓶中，加入50mL蒸馏水或者果汁，在40℃条件下活化20分钟。在加入二氧化硫4～8h后,向葡萄浆中添加酵母。（六）、前发酵：发酵是葡萄酒酿造的生物过程，也是将葡萄浆果转化为葡萄酒的主要步骤。它涉及酵母菌将糖转化为酒精和发酵副产物即乳酸菌将苹果酸分解为乳酸两个生物现象，即酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵。只有当葡萄酒中不再含有可发酵糖和苹果酸时，它才被认为获得了生物稳定性。发酵有人工发酵和自然发酵之分,所谓自然发酵是由葡萄皮上自然附着的酵母菌进行发酵而人工发酵则是选用经过人工培养的纯种酵母加入葡萄汁中进行的发酵,通常人工发酵容易得到质量好而且稳定的葡萄酒。发酵过程每天测一到两次比重、温度，糖度绘制发酵曲线，并根据发酵曲线，及时调整发酵过程的控制。（七）、分离皮糟：用洁净的布袋或纱布，进行挤压或扭压，使葡萄酒与皮渣分离，流出的汁液称为原酒。压榨后的皮糟中仍然含有相当于本身重量的40％～50％的葡萄酒。（八）、后发酵：当比重降至1010～1020或者含糖量降至0.5%以下，前发酵结束新酒应立即从发酵桶或发酵池转移到贮酒桶中进行后发酵。在陈酿中，需要把陈酿瓶装满。（九）、葡萄原酒的贮藏和陈酿：红葡萄原酒后发酵完成后，要立即添加足够量的SO2。一方面能杀死乳酸细菌，抑制酵母菌的活动，有利于红原酒的沉淀和澄清。另一方面，SO2能防止红原酒的氧化，使红原酒进入安全地贮藏陈酿期。（十）、澄清与过滤：葡萄酒的澄清，分自然澄清和人工澄清两种方法。新酿成的红葡萄酒里，悬浮着许多细小的微粒，如死亡的酵母菌体和乳酸细菌体，葡萄皮，果肉的纤细微粒等。在贮藏陈酿的过程里，这些悬浮的微粒，靠重心的吸引力会不断沉降，最后沉淀在罐底形成酒脚（酒泥）。罐里的葡萄酒变得越来越清。通过一次次转罐倒桶，把酒脚（酒泥）分离掉，这就是葡萄酒的自然澄清过程。红葡萄酒单纯靠自然澄清过程，是达不到商品葡萄酒装瓶要求的。必须采用人为的澄清手段，才能保证商品葡萄酒对澄清的要求。人工的澄清方法有以下几种：1、下胶下胶就是往葡萄酒中加入亲水胶体，使之与葡萄酒中的胶体物质和以分子团聚的丹宁、色素、蛋白质、金属复合物等，发生絮凝反应，并将这些不稳定的因素除去，使葡萄酒澄清稳定。为了使葡萄酒中的胶体和不稳定的大分子团发生絮凝沉淀，必须使其发生两方面的变化：即通过吸附带相反电荷的粒子失去电性，或者通过粒子的相互吸附增加粒子的质量。红葡萄酒的下胶，通常采用蛋白质类下胶剂，如酪蛋白（来源于牛乳）、清蛋白（来源于蛋清）、明胶（来源于动物组织）、鱼胶（来源于鱼鳔）。蛋白胶在葡萄酒内能形成带正电荷胶体分子团。红葡萄酒加胶的效果，一方面取决于红葡萄酒的温度，温度最好在20℃左右。如果温度超过25℃，下胶的效果就很差。另一方面取决于红葡萄酒中丹宁的含量。一般采用先往红葡萄酒中补加丹宁，而后再加胶，这样效果更好。往红葡萄酒中下胶的方法是，把需要的下胶量称好，提前一天用温水浸泡，充分搅拌均匀。加胶的数量，应通过小型试验来确定，一般20mg～100mg/L。下胶是人为方法加速红葡萄酒的自然澄清过程。2、过滤过滤是使葡萄酒快速澄清的最有效手段，是葡萄酒生产中重要的工艺环节。随着科学技术的进步，过滤的设备，特别是过滤的介质材料，不断地改进，因而过滤的精度也不断地提高。过去在葡萄酒工业上普遍使用的棉饼过滤，现在已被淘汰。现在葡萄酒工业广泛用的过滤设备有：硅藻土过滤机、板框过滤机、膜式过滤机3、离心离心处理可以除去葡萄酒中悬浮微粒的沉淀，从而达到葡萄酒澄清的目的。在红葡萄酒生产中应用不多。（十一）、红葡萄酒的稳定性处理：澄清的红葡萄酒装瓶以后，经过或长或短时间的存放，会发生浑浊和沉淀。葡萄酒生产者的任务，就是要通过合理的工艺处理，使装瓶的红葡萄酒，在尽量长的时间里，保持澄清和色素稳定。葡萄酒的浑浊是指澄清的葡萄酒重新变混或出现沉淀。按红葡萄酒浑浊的原因，可归结为三种类型的浑浊，即微生物性浑浊、氧化性浑浊和化学性浑浊。防止微生物性浑浊的措施是将葡萄酒加热杀菌，或通过无菌过滤的方法，将葡萄酒中的细菌或酵母菌统统除去。防止氧化性浑浊的方法是，在葡萄酒贮藏时，及时添加SO2，保持一定游离SO2含量，可有效地防止氧化。在红葡萄酒装瓶时，添加一定量的Vc。Vc和游离SO2容易和葡萄酒中的游离氧结合，保护葡萄酒不被氧化。葡萄酒的化学性浑浊，是由于葡萄中含有过量的金属离子或非金属离子。通过合理的工艺，把这些不稳定的因素除去，就可以提高葡萄酒的化学稳定性。为了提高红葡萄酒的稳定性，通常采取以下工艺措施：①葡萄酒的热处理：红葡萄酒的热处理有二种作用，一方面热处理能加速红葡萄酒的成熟，促进氧化反应、酯化反应和水解反应。另一方面，热处理能提高葡萄酒的稳定性。热处理有以下几种提高稳定性的作用：热处理能引起蛋白质的凝絮沉淀；热处理可使过多的铜离子变成胶体而除去；热处理可使葡萄酒中保护性胶体粒子变大，加强其保护作用；热处理可以破坏结晶核，不容易发生酒石沉淀；加热有杀菌作用，可防止微生物引起的浑浊沉淀；加热还能破坏葡萄酒中的多酚氧化酶，防止葡萄酒的氧化浑浊。红葡萄酒热处理的方法有三种。一种是把装瓶的红葡萄酒在水浴中加热，品温达到70℃，保温15分钟；第二种方法是热装瓶，就是将45℃～48℃的葡萄酒趁热装瓶，自然冷却；第三种方法是对大量要处理的散装葡萄酒，通过薄板热交换器，在温度较高的情况下，瞬间加热，也能达到热稳定的目的。②葡萄酒的冷处理：葡萄酒的低温处理，一方面能改善和提高葡萄酒的质量，越是酒令短的新酒，冷却改善感官质量的效果就越明显。另一方面，冷却对提高葡萄酒的稳定性，效果特别显著，是提高瓶装葡萄酒稳定性最重要的工艺手段。冷却提高葡萄酒稳定性的作用，主要表现在以下几方面；冷却可以加速葡萄酒中酒石的结晶，通过过滤或离心，可把沉淀的酒石分离掉；冷却可使红葡萄酒中不稳定的胶体色素沉淀，趁冷过滤可分离掉；冷却能促进正价铁的磷酸盐、单宁酸盐，蛋白质胶体及其他胶体的沉淀。经过低温冷却的葡萄酒，在低温下过滤清后，其稳定性要显著提高。目前人工冷却葡萄酒通常有二种方法。一种是把葡萄酒在冷却桶里，冷却降温，使温度达到该种葡萄酒冰点以上1度的温度，在该温度下保温七天，趁冷过滤，即达到冷却目的。另一种方法是用速冷机冷冻葡萄酒，使葡萄酒瞬间达到冰点，即可趁冷过滤，也有冷冻效果。③提高葡萄酒稳定性的其他方法偏酒石酸溶于葡萄酒里，由于它本身的吸附作用，能布在酒石结晶的表面，阻止酒石结晶沉淀，能在一定的时间里延长葡萄酒的稳定期。阿拉伯树胶能在葡萄酒中形成稳定性胶体，能防止澄清葡萄酒的胶体浑浊和沉淀。用阿拉伯树胶稳定红葡萄酒，用量为200～250mg/L。在装瓶过滤前加入。(十二)醋的酿造：将酿造好的干红葡萄酒继续进行深度发酵，使之生成醋酸，成为果醋。四、实验结果实验室酿造葡萄酒的工艺流程赤霞珠→分选→破碎→皮渣装罐→成分调整→前发酵→皮渣分离→陈酿→澄清处理→理化因素测定→装瓶→继续酿造（酿醋）。观察、记录发酵过程中的糖度，PH，颜色，气味，发酵程度。发酵前期：PH4.05，固形物19.5，比重糖1.09发酵结束：酒精度12°，残糖6.25，比重0.993分析：酒的质量与所含的成分密切相关，其酒精度最后没有达到预定的酒精度，可能是因为在测糖时的不准确，酒的澄清度不够，可能是摇瓶不够所致。