葡萄酒发酵的实验工艺流程报告

葡萄酒发酵的实验工艺流程报告

一．葡萄酒的发展历史

葡萄酒很可能在人类文明出现之前就已经出现了。由考古学考证可判定人类首次真正酿酒是在大约1万年前。在土耳其、约旦等地都发现了新石器时代积存的大量的葡萄种子。从埃及法老坟墓中的壁画生动地再现了当时埃及人才摘葡萄并将其捣碎发酵成酒的过程；在伊朗发现了公元前3500左右的一个双耳细颈的盛器，通过对其内壁红斑的分析鉴定，发现了单宁和酒石酸，这是葡萄酒中的主要物质。葡萄酒伴随着古文明，早在五六千年前已经诞生了。

公元前十一世纪，波斯人首先大规模地种植葡萄并酿造葡萄酒。后来，在公元前350年，希腊人统治地中海地区后也开始大量酿造葡萄酒。再后来，随着古罗马帝国的扩张，葡萄种植技术和葡萄酒酿造工艺进一步推广。公元一世纪时，古罗马征服高卢（今法国），同时开启了闻名于世的法兰西葡萄酒历史。传入高卢地区的葡萄酒酿制技术先到达了普罗旺斯，随后北上罗纳河谷和朗格多克地区。而今天闻名天下的法国波尔多和勃艮第两个产区，开始的时候也只是作为希腊葡萄酒和意大利葡萄酒的进口集散地，后来才开始种植葡萄，酿造葡萄酒。经历欧洲各国的海外殖民扩张运动后，葡萄酒酿造工艺才慢慢扩散至世界各地。

工业革命以后，世界的探索活动为葡萄酒的发展开辟了另一番新天地。随着殖民的扩张，欧洲新移民潮带到当地种植的欧洲葡萄品种，传抵至南美洲，进而到达了如今的美国、新西兰等地。葡萄酒产区一直蔓延到“新世界国家”—美国、澳大利亚、南非、智利、阿根廷和新西兰等欧洲之外的葡萄酒新兴国家。

二. 葡萄酒发酵的菌种及扩大培养

酵母菌将葡萄汁中的糖转化为酒精和二氧化碳, 同时生成甘油、高级醇、醛、酯类代谢产物, 直接影响了葡萄酒的色泽、香气以及口感, 决定着葡萄酒的品质, 对葡萄酒特色的形成起着决定性的作用。i据李双石等人ii的研究可知, 我国分部最广泛的优势属是有孢汉逊酵母属 (Hanseniaspora) 、假丝酵母属 (Candida) 、酿酒酵母属 (Saccharomyces) 、隐球酵母属 (Cryptococcus) 、伊萨酵母属 (Issatchenkia) 和毕赤酵母属 (Pichia) 。

而在实际酿造工艺中，需要使用的是酵母冻干粉，因此需要复水活化之后扩大培养。据王旭增iii的研究可知，最佳的复合保护剂比例及成分组成为3%的冻干粉添加量，4%的蔗糖水溶液浓度，40℃的复水活化温度。菌株活化完成后，将其进行增殖扩大培养，培养方式为液体培养基震荡摇床培养，于28℃的培养条件下进行恒温培养12h。培养结束后使用显微镜进行镜检，确保其中无杂菌。液体培养基选择酵母膏胨葡萄糖（YPD）琼脂培养基。

三. 原料处理及培养基制备

在发酵前，将葡萄进行前处理，包括清洗、除梗、破碎、出汁等操作步骤，在清洗过程中将腐烂变质和由于运输挤压造成的破损出汁的葡萄全部剔除，否则会污染其他葡萄，从而造成酒液的风味受损，在破碎的同时，加入亚硫酸，使葡萄汁中含有100×10-6的二氧化硫。。前处理完成后对葡萄醪液进行含糖量和含酸量等基本理化指标的测定，并加入果胶酶进行酶解，其主要目的是分解其中的果胶质，增加葡萄的出汁率，同时能够加速发酵完成后的澄清过程，缩短澄清酒液所需要的时间，酶解时间一般为2-4h。

液体培养基选择酵母膏胨葡萄糖（YPD）琼脂培养基。制备步骤如下：

1）溶解10g酵母冻干粉, 20g蛋白胨于900ml水中，平板加入20g琼脂粉

2）高压 115℃，15min

3）加入100ml 20g葡萄糖(葡萄糖溶液灭菌后加入)

四. 发酵培养工艺流程

前处理得到的葡萄醪液酶解完成后，将醪液的糖度调整至25°Brix，搅拌均匀，按照5%的添加量接入酵母菌，将处理好的果浆倒入消过毒的发酵容器中，注意果浆的量不能超过容器的4／5，于28℃恒定温度下浸渍发酵，每天定时测定其残糖量及酒精度，此时为酵母繁殖阶段，液面出现大量气泡，要注意提供一定量的空气，此期为发酵初期，一般要维持1-2天。紧接着力主发酵期，要持续4-7天，主要为酒精发酵阶段。此时酒精大量产生，果浆糖度下降，产生大量二氧化碳，并形成"酒帽"，应该用有孔木板将"酒帽"压在液面下，有利于皮中色素和芳香物质溶于酒中。由于酵母的活动会使果酒温度上升，应采取措施防止温度上升，使温度保持在30℃以下。当含糖量稳定在1％，温度降至室温时，主发酵结束。主发酵结束要及时出桶（池），以免渣滓中的不良物质过多的渗出，影响酒的风味。将发酵完成的酒液从恒温箱中取出，转移到小口径的容器中澄清后低温保存，得到原酒。

五. 发酵培养工艺控制

酒精发酵过程是一个复杂的生物代谢过程,在这个过程中有酵母菌种类和能量的变化,代谢产物的含量的变化,能量代谢导致温度的变化等。这些变化可以直接影响酵母菌的生长代谢,从而对酒精发酵产生影响,以此影响葡萄酒的风味。其中影响酒精发酵的主要因素包括温度、pH等。酵母的活动最适温度为20 -30 ℃,且繁殖速度最快。当温度低于10 ℃时,酵母菌停止生长。温度持续升高到35 ℃时,酵母菌的繁殖速度下降,处于疲劳状态,酒精发酵会有停滞的危险。所以酒精发酵过程中要有效控制和调节温度,尽量避免发酵过程中发生高温现象。对于红葡萄酒发酵最佳温度为26-30 ℃,对于白葡萄酒和桃红葡萄酒最佳发酵温度

为18-20 ℃。酵母菌适合在中性偏酸的环境中生长繁殖,因此酒精发酵最适pH为4.0,但是在较低的酸度环境中,酵母菌会代谢产生挥发酸或停止活动。

酿酒要求葡萄汁的糖度不小于20°Brix，即糖分含量不低于17%，若有不足可以添加蔗糖；从葡萄酒的品质考虑，酒液的酒精度在10-14%较适宜；菌体浓度如果较低的话，所需发酵时间较长，过高的话酒精度又会降低，根据菌种不同一般在5%-15%；二氧化碳含量对于葡萄酒的酸感有影响，同时避免葡萄酒被氧化，二氧化碳含量最低为600ppm，优质葡萄酒要达到1200ppm。

六. 下游加工

发酵结束，将酒液和沉淀分离，然后立即对酒液降温冷处理，除去酒石、胶体物质、铁沉淀等，得到新酒液。具体步骤为：用虹吸泵吸取酒液，除去酵母等沉淀物和大量的二氧化碳，使氧化还原电位上升，避免产生二氧化硫气体，还防止酵母自溶产生的异味带入酒液。

有时候，葡萄酒还需要后发酵。分离出的新酒液置于密闭的发酵罐中，留出少许空间容纳后发酵时产生的二氧化碳，在没有浮槽的情况下，依靠酒液中残余的酵母完成最后的发酵，一般需要4-5天完成。

后发酵结束后，温度降低，不再产生二氧化碳，酒中的悬浮物、酵母、其他微生物细胞、析出物等沉底形成酒脚，换桶去除。一般情况是当年冬天换一次桶，第二年春、秋各换一次桶，第三年10～12月再换一次。葡萄酒经过较长时间的贮存与多次换桶，一般是稳定透明，但是有时由于酒中的悬浮物带有同性电荷，互相排斥，不能凝聚，又受胶体溶液的阻碍，难于沉淀。为了加速果酒的澄清，常采用加胶、冷热处理、离心过滤的方法。

七. 废弃物如何处理

葡萄酒的废弃物包括葡萄籽、葡萄皮、葡萄梗等，其中葡萄籽占90%以上，可广泛用于提取制造保健、美容、饲料、化工等产品，葡萄籽中含有丰富的蛋白质、脂肪、纤维素、氨基酸、矿物质和维生素等营养成分，此外还含有强抗氧化剂原花青素及抗癌物质白藜芦醇。

八. 成品加工

成品调配：葡萄酒的成分极为复杂，为了使酒质均一保持固有的特点，出厂前要按照成品的质量要求，对酒度、糖分、酸分进行调配。酒度应用同品种蒸馏酒或脱臭酒精调配，酸度可加柠檬酸补充或用中性酒石酸钾中和降低，糖度可用白砂糖补充。红葡萄酒的色调过浅，可用深色葡萄酒调配，增香必须用同类果品的天然香精。

装瓶杀菌：装瓶前，需要进行一次精滤。酒瓶预先经过灭菌处理，再装瓶密封，在60～70℃温度下杀菌10～15分钟。若装瓶前杀菌，将酒液快速升温到90℃，持续一分钟，即可