葡萄酒工艺学完整版

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。

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



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
葡 萄 酒 工 艺 学
第二章 酵母菌与酒精发酵AF
4 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。
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
3.2.2 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（２０－２５g H2SO4 /L），并且其 中的有机酸盐在SO ２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０.５g H2SO4 /L。 （２） 正确使用SO２
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。
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
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(succinic acid)： 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
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４g H2SO4 /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。


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=6.8 g/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？

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105
4.7 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。

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

第一章 原料的改良
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
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


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？
注意事项



——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0.5 g/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。
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。
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： CaSO4 +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。

CaCO3 + H2SO4

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。




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？
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。
4.2 酵母菌的一般特性


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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。