葡萄酒工艺学原料的改良.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,原 料 的 改 良,葡 萄 酒 工 艺 学,原料改良,本章主要讲述,各种原料改良的方法,要求学生,在建立起“原料的改良并不能完全消除浆果本身的缺点所带来的不良后果”的概念基础上，掌握各类原料的改良措施和工艺条件，以及它们对葡萄酒质量的影响。,教学重点和难点,：原料改良的方法及对酒质的影响。,改良的目标,：正常成熟的葡萄,3 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,加糖量,：糖17-18g/L1%(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。,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：,CaCO,3,+H,2,SO,4,CaSO,4,+CO,2,+H,2,O,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0.5 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。,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CO,2,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,.g/L。,一般认为，当葡萄汁含酸量低于,g H,2,SO,4,/L和,pH,大于,.,时可以直接增酸。在实际操作中，一般每千升葡萄汁中添加克酒石酸。,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,.,g/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,（）,添加未成熟葡萄浆果,未成熟葡萄浆果中有机酸含量很高（g H,2,SO,4,/L），并且其中的有机酸盐在SO,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，至少加入公斤酸葡萄/千升，才能使酸度提高.g H,2,SO,4,/L。,（）,正确使用SO,对葡萄浆果正确进行SO,处理，也可间接提高酸度。SO,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S170g/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？,葡 萄 酒 工 艺 学,酵母菌与酒精发酵,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。,4 酵母菌与酒精发酵(AF),4.1 酒精发酵的定义,4.2 酵母菌的一般特性,4.3 葡萄酒酿造中的主要酿酒菌种,4.4 酵母菌的成分和营养,4.5 酿酒中的呼吸和发酵,4.6 酵母菌的生长周期,4.7 生存素,4.8 影响酵母菌生长和酒精发酵的因素,思考题,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。C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH2CO,2,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SO,2,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，SO,2,、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NADH,2,，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、SO,2,、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,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,：25天，达10,7,个/mL，很少超过2(5)10,8,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10,5,4.7 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。,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0.8MPa CO,2,防止酵母生长繁殖，保存葡萄汁。,悬浮固形物,：促进CO,2,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肪酸、合成甾醇类、维持AF是必不可少的，氧多时，乙酸乙酯、高,4.8 影响酵母菌生长和AF的因素2/3,级醇(6C)生成量多；无氧时，6C以上的酯生成多。缺氧时间过长多数酵母菌细胞会死亡。要合理利用通气对AF的影响。,酸度,：低pH对所有微生物都不利，酵母较耐酸。,糖,：1-2%发酵速度最快，5%开始有抑制作用，25%发酵延滞，70%大多数酵母不能生长和发酵。葡萄汁加糖发酵，高级醇和乙醛生成多。,含氮物质,：氮素是酵母生长繁殖必不可少的。磷钾也是。,单宁及多元酚,：酿酒酵母能忍耐4g/L的单宁，多元酚中绿原酸、异绿原酸对AF有促进作用，没食子酸、鞣花酸、咖啡酸对AF有抑制作用。,4.8 影响酵母菌生长和AF的因素3/3,SO,2,：添加10mg/L可看出对AF的延迟作用，1.2-1.5g/L能杀死酵母等微生物，保存葡萄汁。一定范围内，促进甘油的生成。,农药,：有些抗真菌农药会影响酵母的生长和发酵,发酵代谢产物,：酒精和CO,2,是主要代谢产物，对AF有抑制作用。中间产物脂肪酸对AF也有抑制作用，用活性炭和酵母菌皮可以吸附脂肪酸。,金属离子,：铁、铜、铝等金属离子含量高会抑制AF。,生存素,：,发酵中容易出现哪些问题呢？,思考题,AF的定义及主要副产物,从哪些方面评价酵母菌？,高糖葡萄汁中酵母菌的生长周期,生存素的作用？,影响酵母菌生长和AF的因素,若接种了酵母菌发酵没有起动，怎么办？,若发酵意外中止了，怎么办？,如何保证AF的顺利进行？,