第四章葡萄酒酵母和发酵原理 ma

三（2）酒精发酵的机理
第二阶段：1，6-二磷酸果糖分裂为二分子磷酸丙糖。 ④1，6-二磷酸果糖分解生成二分子三碳糖 一分子1， 6-二磷酸果糖在醛缩酶的催化下，分裂为一分子磷 酸二羟丙酮和一分子3-磷酸甘油醛。 ⑤磷酸二羟丙酮与3-磷酸甘油醛互变 磷酸二羟丙酮与3-磷酸甘油醛是同分异构体，两者 可在磷酸丙糖异构酶催化下互相转变： 反应平衡时，趋向生成磷酸二羟丙酮(占96％)。
概
述
葡萄酒的酒精发酵是指葡萄浆果中的糖在酵母菌的作用 下分解成酒精、CO2和其它副产物的过程。
由于酵母菌体较小，长期以来未被人们发现，直到1835 年，法国科学家Charles cagnaird de la tour 和德国科学 家Schwann独立地利用他们改进的显微镜首次在啤酒酒精发 酵液的沉淀中发现了酵母菌。后来巴斯德通过实验证明酒精 发酵是由酵母菌引起的，并对葡萄酒的酒精发酵进行了深入 的研究，为现代葡萄酒酿造工艺学的诞生奠定了基础。发酵， 英文称为Fermentation，来源于拉丁语"发泡"(Fervere)， 是指酒精发酵时产生气泡的现象。 巴斯德的发酵学说可以简述为:酵母菌在有足量空气供应下 能旺盛生长;在转人没有空气的条件下能继续生存，酵母对 糖进行酒精发酵，即发酵是酵母"没有空气的生命过程";糖 被酵母发酵的终产物是二氧化碳和酒精。
四、葡萄酒厂的酵母分布
主要为酿酒酵母属（Saccharomyces） 主要存在于加工发酵场所及有皮渣积存的地点； 下水道系统和土壤当中。
葡萄酒中微生物的生长
- 酵母 -
每毫升中微生物数
100 MIL
10 MIL
SO2
1 MIL
人工选育 酵母 野生酵母
LIEVURES APICULEES
SO2
危险区域
一、酵母发酵的三个时期主发酵期 主发酵阶段，酵母细胞已大量形成，醪液中酵母细 胞数可达1亿／毫升以上。 由于发酵醪中的氧气也 已消耗完毕，酵母菌基本上停止繁殖而主要进行酒 精发酵作用。 如果此时注意加强对发酵醪进行分折，可以发现， 醪液中糖分迅速下降，酒精分逐渐增多。因为发酵 作用的增强，醪液中产生了大量的CO2。随着CO2的 逸出，可以产生很强的CO2泡沫响声。发酵醪的温度 此时上升也很快。生产上应加强这一阶段的温度控 制。根据酵母菌的性能，主发酵温度最好能控制在 30℃，这是酒精酵母最适发酵温度。如果温度太高， 很易使酵母早期衰老，减低酵母活力。另外，高温 也易造成细菌污染，尤其发酵醪温度高于37℃时， 更易造成染菌现象的发生。
野生酵母是那些在葡萄上发现的非酵母属的发酵酵母。 如果不加以抑制，这些酵母就会参与发酵，至少在起 始阶段参与发酵。这些酵母包括:克勒氏酵母 (Kloeckera)、有孢汉生酵母(Hansenia spora)、德巴 利酵母(Debaryomyces)、汉生酵母(Hansenula)和梅氏 酵母(Metschnikowia)，这些酵母不仅能完全发酵葡萄 汁或其他高糖培养基，还能产生具有愉快的葡萄酒似 的香味的发酵产品。裂殖酵母属 （Schizosaccharomyces）的一些种也能完全发酵葡萄 汁，在一些特殊情况下甚至可以代替酵母属作为葡萄 酒酵母进行发酵。但是在一般情况下，由裂殖酵母进 行的发酵还是不尽人意的。采用上述方法定义的与葡 萄酒相关酵母还可以包括其他几个属:酒香酵母 （Brettanomyces）、德克酵母属(Dekkera)和接合酵 母属(Zygosaccharomyces)。
第三节 其它次生物的代谢 一、（2)甘油的产生 甘油的对酵母的生理功能： 1、平衡胞内NADH/NAD的比例 2、对抗外界环境对细胞产生的渗透胁迫
第三节 其它次生物的代谢 一、（3)甘油的产生 甘油的含量2-10g/l： 1、甘油生成在发酵初期，柠檬酵母对它的生 成有显著影响； 2、二氧化硫的添加有助于生成更多的甘油：
五、挥发性酯类产生 对葡萄酒香气最重要的酯类： 乙酸己酯、己酸乙酯和乙酸异戊酯 （3:2:1） 生化酯类：有机酸和乙醇通过酯化酶 化学酯化：有机酸和醇的化学变化 挥发性酯类：乙酸乙酯、醋酸乙酯
100.000
细菌
10.000
OPERATIONS PREFERMENTAIRES 0 2 4 6 8 10 12 20 30 40 50 60
葡萄运至酒厂
酒精发酵
பைடு நூலகம்
冬天
春天
苹果酸乳酸发酵
酵母的选育选育的基本原则 酵母的选育选育的基本原则
技术特色 质量特性 香气物质和口感: • 高级酒精 • 酯类 对有机酸的作用 甘油的产出率 多种香味物质的释放 硫化物 SO2 硫酸酐 甘露蛋白的产出 对色泽的影响
第一节 葡萄酒酵母 一、酵母菌的分类 葡萄酒的酵母来自自囊菌纲和半知菌纲，可以 用有性孢子和采用无性方式进行繁殖。 酿酒酵母属（Saccharomyces）的酵母是 主要的葡萄酒发酵酵母。酿酒酵母 (S.cerevisiae）和贝酵母（S.bayanus），和 葡萄酒有关的酵母主要有20多个属的一百多个 种。
（4)酒精发酵的机理
第四阶段：酒精的生成。 酵母菌在无氧条件下，将丙酮酸继续降解，产生乙 醇。其反应过程如下： ⑾ 丙酮酸脱羧生成乙醛 在脱羧酶催化下，丙酮酸 脱羧，生成乙醛，反应需Mg++缴活。 ⑿ 乙醛还原生成乙醇 乙醛在乙醇脱氢酶及其辅酶 （NADH2)的催化下，还原成乙醇。
第三节 其它次生物的代谢 一（1)甘油的产生
发酵的关键指标 酒精的产出率 挥发酸的产出率 对SO2的抗性 低温下的表现 对高温的抗性 是否有嗜杀因子 启发速度 CO2的产出 发酵是否完全
一、酵母发酵的三个时期 前发酵期 在酒母与糖化醪加入发酵罐后， 醪液中的酵母细胞数还不多，由于醪液中含 有少量的溶解氧和充足的营养物质，所以酵 母菌仍能迅速地进行繁殖，使发酵醪中酵母 细胞繁殖到一定数量。在这一时期，糖被糖 化酶作用，生成转化糖，但由于温度较低， 酵母数不多，发酵作用不强，酒精分和CO2 产生得很少，所以发酵醪的表面显得比较平 静，糖分消耗也比较馒。 前发酵阶段时间的长短，与酵母的接种量有 关。如果接种量大，则前发酵期短，反之则 长。前发酵延续时间一般为l0小时左右。
第一节 葡萄酒酵母 二、酵母的形态 酵母菌是真核生物，与植物细胞一样贝有真菌 典型的细胞结构。有细胞壁、细胞膜、细胞质、 细胞核、液泡、内质网、核糖体、线粒体及各 种贮藏物 (肝糖、脂肪粒、聚磷酸盐等)。
三、葡萄园酵母的生态学
葡萄园的酵母种类与数量取决于以下因素： 葡萄产地; 气候与年份; 葡萄品种特性和成熟期; 葡萄园管理状况（病虫害、农药等因素）; 葡萄浆果的病害情况（醋酸菌和乳酸菌的污染）;
第三节 其它次生物的代谢 二、乙酸的产生 乙酸作为葡萄酒劣变的标示物： 葡萄酒的乙酸是由酵母、乳酸菌和醋酸菌共 同代谢产生： 酵母不同菌株的产醋酸的能力不同； 酿酒酵母的平均产醋酸的能力为0.1-0.2g/L
四、高级醇的产生
高级醇 碳原子数大于2的脂肪族醇类的统称。 比较重耍的有正丙醇、异丁醇(2-甲基-1-丙醇)，异 戊醇(3-甲基－1-丁醇)和活性戊醇 (1-戊醇，2-甲 基-l-丁醇)等。 其中，异戊醇又是杂醇油中最重要的挥发性物质， 其含量在90-300mg/L之间，有时能占杂醇油总量的 50％以上。 苯乙醇也应属于高级醇类，它在很低浓度下就能产 生很高的玫瑰香味，是葡萄酒重要的呈香物质之一。 通常白葡萄酒中的杂醇油在160-270mg/L,红葡萄酒 中在140-420mg/L.
（3)酒精发酵的机理
第三阶段：3-磷酸甘油醛经氧化(脱氢)，并磷酸化，生成1，3-二磷酸甘 油酸，然后将高能磷酸键转移给ADP，以产生ATP，再经磷酸基变位，和 分子内重排，又给出一个高能磷酸链，而后变成丙酮酸。
⑥3-磷酸甘油醛脱氢并磷酸化生成l，3-二磷酸甘油酸。 生物体通过这个反应可以获得能量。 ⑦3-磷酸甘油酸的生成 1，3-二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激 酶的催化下，将高能磷酸(脂)键转移给ADP，其本身变为3-磷 酸甘油酸，反应需Mg++激活。 ⑧3-磷酸甘油酸与2-磷酸甘油酸的互变 在磷酸甘油酸变位酶 催化下，3-磷酸甘油酸与2，3-二磷酸甘油酸互换磷酸基，生 成2-磷酸甘油酸。 ⑨2-磷酸烯醇式丙酮酸的生成 在烯醇化酶的催化下，2-磷酸 甘油酸脱水，生成2-磷酸烯醇式丙酮酸，反应需Mg++激活。 ⑩丙酮酸的生成 在丙酮酸激酶催化下，2-磷酸烯醇丙酮酸失 去高能磷酸键，生成烯醇式丙酮酸。烯醇式丙酮酸极不稳定， 不需酶激化即可变为丙酮酸。第四章葡萄酒酵母和发酵原理
第一节 葡萄酒酵母
一、酵母菌的分类 其它重要的有： 假丝酵母属（candida）196种 有尖端酵母（apicola） 膜璞毕赤酵母 隐球酵母属（Cryptococcus） 红酵母属（rhodotorula） 毕赤酵母属（pichia）
酵母菌的共同特性 1、个体一般以单细胞状态存在 2、多数以出芽方式繁殖，有时也可裂殖或 产生子囊孢子 3、能发酵多种糖类 4、细胞壁常含有甘露聚糖 5、喜在含糖较高和酸性的环境下生长
一、酵母发酵的三个时期 后发酵阶段: 醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉，醪液 中尚残存部分葡萄糖缓慢发酵。由于碳源、 氮源等物质大量消耗、酵母的活动受到抑制。 所以发酵作用也十分缓慢。因此，这一阶段 发酵醪中酒精和CO2产生得也少。
三、（1）酒精发酵的机理
在酒精发酵过程中主要经过下述四个阶段，十二个已知步骤： 第一阶段：葡萄糖磷酸化，生成活泼的1，6-二磷酸果糖。 ①葡萄糖的磷酸化；6-磷酸葡萄糖的生成 葡萄糖在己糖激酶 的催化下，由ATP供给磷酸基，转化成6-磷酸葡萄糖。反应需 由Mg++激活。 ②6-磷酸葡萄糖和6-磷酸果糖的互变 6-磷酸葡萄糖在磷酸己 糖异构酶的催化下，转变为6-磷酸果糖。 ③6-磷酸果糖生成1，6-二磷酸果糖， 6-磷酸果糖在磷酸果 糖激酶催化下，由ATP供给磷酸基及能量，进一步磷酸化，生 成活泼的1，6-二磷酸果糖，反应需Mg++激活。