第八章 果酒酿造(3学时).doc

园产品加工学（20课时）
第八章 果酒酿造（3学时）
教学目标：
了解葡萄酒的分类及各种酒的特点，理解葡萄酒酿造中酒精发酵、苹果酸-乳酸发酵的作用，熟悉各种葡萄酒对原料的要求及常见的品种，掌握主要种类葡萄酒的酿造工艺及操作要点，理解葡萄酒成熟过程中的理化变化及葡萄酒后处理的方法，了解起泡葡萄酒、白兰地、其他果酒的酿造工艺。
教学重点：葡萄酒的酿造原理及酿造工艺。
教学难点：葡萄酒酿造中的酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵的作用。
教学内容：
1.葡萄酒概述
2.葡萄酒酿造原理
3.葡萄酒原料及改良
4.二氧化硫处理在葡萄酒酿造中的作用
5.葡萄酒酿造工艺
6.葡萄酒的成熟
7.葡萄酒的澄清和稳定
8.葡萄酒的病害及防治
9.起泡葡萄酒和白兰地简介

果酒是以果实为原料酿制而成的，色、香、味俱佳且营养丰富的含醇饮料。果品制得的酒类，以葡萄酒为大宗，是世界性商品。
果酒具有以下优点：
1、营养丰富，含有多种有机酸、芳香酯、维生素、氨基酸和矿物质，经常适量饮用，能更多提供人体营养素，有益身体健康；
2、果酒酒精含量低，刺激性小，既能提神、消除疲劳，又不伤身体；
3、果酒在色、香、味上别具风韵，不同果酒具有不同风格，可满足不同消费者的饮酒享受；
4、果酒以各种栽培或山野果实为原料，可节约酿酒用粮。
一、果酒分类
果酒是果汁(浆)经过酒精发酵酿制而成的含醇饮料。果酒种类很多，分类方法各异。
（一）以酒中含酒精含量来分类：
1.低度果酒（酒精含量12%以下）；
2.高度果酒（酒精含量12%以上）；
（二）根据酿造方法和成品特点不同，一般将果酒分为四类。
1.发酵果酒 用果汁或果浆经酒精发酵酿造而成，如葡萄酒、苹果酒、柑橘酒等。根据发酵程度不同，又分全发酵果酒(果汁或果浆中的糖分全部发酵，残糖在1％以下)与半发酵果酒(果汁或果浆中的糖分部分发酵)两类。
2.蒸馏果酒 果品经酒精发酵后，再通过蒸馏所得到的酒，如白兰地、水果白酒等。
3.配制果酒又称露酒， 是指将果实或果皮、鲜花等用酒精或白酒浸泡取露，或用果汁加酒精，再加糖、香精、色素等食品添加剂调配而成的果酒。其酒名与发酵果酒相同，但制法各异，品质也有差异。
4.起泡果酒 酒中含有二氧化碳的果酒。以葡萄酒为酒基，再经后发酵酿制而成的香槟酒为其珍品，我国生产的小香槟、汽酒亦属此类。
5.加料果酒 以发酵果酒为酒基，加入植物性的根茎叶种子、果实等增香物质或药材等制成。如丁香葡萄酒、参茸葡萄酒等。
6.混合型果酒——鸡尾酒
由于以果品为原料制得的酒类，以葡萄酒的产量和类型最多，现将葡萄酒的主要分类方法介绍如下，其他种类可参照划分。
（三）按含糖多少分类
1、干葡萄酒(dry wine)
含糖量(以葡萄糖计，下同)≤4.0g／L的葡萄酒。
2、半干葡萄酒(semi-dry wine)
含糖量4.1～12.0 g／L的葡萄酒。
3、半甜葡萄酒(semi-sweet wine)
含糖量12.1～50.0 g／L的葡萄酒。
4、甜葡萄酒(sweet wine)
含糖量≥50.1 g／L的葡萄酒。
二、果酒酿造原理
果酒的酿造是利用有益微生物酵母菌将果汁中可发酵性糖类经酒精发酵作用生成酒精，再在陈酿澄清过程中经酯化、氧化剂沉淀等作用，制成酒液清新、色泽鲜美、醇和芳香的产品。
（一）酒精发酵机制
酵母菌的酒精发酵过程为厌氧发酵，所以葡萄酒的发酵要在密闭无氧的条件下进行。如果有空气存在，酵母菌就不能完全进行酒精发酵作用，而部分进行呼吸作用，把糖转化成CO2和水，使酒精产量减少。
果酒的酒精发酵是指果汁中所含的己糖，在酵母菌的一系列酶的作用下，通过EMP途径产生丙酮酸，最终产生乙醇和CO2的过程。简单反应式为：
C6H12O6 → CH3CH2OH + CO2
实际上，酒精发酵是相当复杂的化学过程，有许多化学反应和中间产物生成，而且需要一系列酶的参与。
1．糖分子的裂解 糖分子的裂解包括将己糖分解为丙酮酸的一系列反应，可以分为以下几个步骤。
①己糖磷酸化 葡萄糖磷酸化，生成活泼的1，6 - 二磷酸果糖的过程。
②1，6一二磷酸果糖分裂为三碳糖。 l，6-二磷酸果糖分解为2分子的磷酸丙酮。
③3-磷酸甘油醛氧化为丙酮酸。
2．丙酮酸的分解 丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛在乙醇脱氢酶的催化下还原为乙醇。
（二）酒精发酵的主要副产物
1．甘油 甘油味甜且稠厚，可赋予果酒以清甜味，增加果酒的稠度。干酒含较多的甘油而总酸不高时，会有自然的甜昧，使干酒变得轻快圆润。
2．乙醛 乙醛是酒精发酵的副产物，乙醛是葡萄酒的香味成分之一，但过多的游离乙醛则使葡萄酒具氧化味。
3．醋酸 醋酸是构成葡萄酒挥发酸的主要物质。在正常发酵情况下，醋酸在果酒中的含量为0.2～0.3 g／L，若超过1.5 g／L就会破坏果酒风味，感到明显的醋酸味。
4．琥珀酸 琥珀酸味苦咸，它的乙酯是葡萄酒的重要香气成分之一，在葡萄酒中含量为0．2～0．5 g／L，主要来源于酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵。
5．杂醇 果酒的杂醇主要有甲醇和高级醇。
甲醇有毒害作用，含量高对品质不利。果酒中的甲醇主要来源于原料果实中的果胶，果胶脱甲氧基生成低甲氧基果胶时即会形成甲醇。此外，甘氨酸脱羧也会产生甲醇。
高级醇指比乙醇多一个或多个碳原子的一元醇。高级醇是构成果酒二类香气的主要成分，一般情况下含量很低，如含量过高，可使酒具有不愉快的粗糙感，且使人头痛致醉。高级醇主要从代谢过程中的氨基酸、六碳糖及低分子酸中生成。
三、果酒酿造的微生物
果酒酿造的成败及品质的好坏，与参与微生物的种类有最直接的关系。凡有霉菌类、细菌类等微生物参与时，酿酒必然失败或品质变劣。酵母菌虽是果酒发酵的主要微生物，但酵母菌的品种很多，生理特性各异，有的优良，有的益处不大甚至有害。所以果酒酿造过程中，必须防止或抑制霉菌类、细菌类等其他微生物的参与，选用与促进优良酵母菌进行酒精发酵。
1．葡萄酒酵母(Saccharomyces ellipsoideus)
又称椭圆酵母，附生在葡萄果皮上，可由葡萄自然发酵，分离培养而制得。具有以下主要特点：
①发酵力强 发酵力是指酵母菌将可发酵性糖类发酵生成酒精的最大能力。通常用酒精度表示，故又称产酒力。在富含可发酵性糖类的发酵液中，葡萄酒酵母最高能发酵到酒精含量达17％。
②产酒率高 产酒率指产生酒精的效率。通常用每产生1°酒精所需糖的克数表示。葡萄酒酵母在1 000 mL发酵液中，只要含糖17～18 g，就能生成1°酒精，而巴氏或尖端酵母则需糖20～22 g。
③抗逆性强 葡萄酒酵母可忍耐250 mg／L以上的二氧化硫，而其他有害微生物在此二氧化硫浓度下全部被杀死。
④生香性强 葡萄酒酵母在果汁(浆)中，甚至在麦芽汁中，发酵后也会产生典型的葡萄酒香味。有人用葡萄酒酵母发酵麦芽汁，产生出葡萄酒香，再经蒸馏，得到类似白兰地的香气和滋味。
葡萄酒酵母在果酒酿造中占十分重要的地位，它将发酵液中的绝大部分糖转化为酒精。它不仅是葡萄酒酿造的优良菌种，对于苹果酒、柑橘酒等其他果酒酿造也属较好的菌种，故有果酒酵母之称。
2．巴氏酵母
又称卵形酵母，是附生在葡萄果实上的一类野生酵母。
①巴氏酵母的发酵力强；
②抗二氧化硫能力也强；
③但产酒效率低，繁殖也缓慢。
3．尖端酵母
①产酒力低
②产酒率低
③对二氧化硫极为敏感，为了避免这类酵母的不利发酵，可以用二氧化硫处理的方式，将它除去。
4．其他微生物
①醭酵母和醋酸菌
②乳酸菌 一是把苹果酸转化为乳酸，使新葡萄酒的酸涩、粗糙等缺点消失。但乳酸菌在有糖存在时，也可把糖分解成乳酸、醋酸等，使酒的风味变坏，这是乳酸菌的不良作用。
③霉菌
四、影响果酒酵母和酒精发酵因素
发酵的环境条件，直接影响果酒酵母的生存与作用，从而影响果酒的品质。
1．温度
葡萄酒酵母菌的生长繁殖、酒精发酵的最适温度为20℃～30℃，当温度在20℃是酵母菌的繁殖速度加快，在30℃是达到最大值，如果温度继续升高达到35℃时，其繁殖速度迅速下降，酵母菌呈“疲劳”状态，酒精发酵可能停止。因此，为获得酒精度较高的果酒，就必须将发酵温度控制在较低的水平。
一般将35℃的高温称为果酒的临界温度，这是果酒发酵需避免的不利温度，把32℃～35℃视为发酵危险温度区，应尽量避免温度进入危险区，不能在温度进入危险区以后才开始降温，因为这时酵母菌的活动能力和繁殖能力已经降低。
2．pH值
酵母菌在pH 4～6生长最好，发酵能力最强，在这一pH范围内，某些细菌也能生长良好，给发酵安全带来威胁。实际生产中，将pH控制在3．3～3．5之间。此时细菌受到抑制，而酵母菌还能正常发酵。但如果pH太低，在3．0以下时，发酵速度则会明显降低。
3．氧气
在有氧气充足条件下，酵母菌生长发育旺盛，大量繁殖酵个体，只产生极少量的乙醇；在缺氧时，繁殖缓慢，产生大量酒精。故果酒发酵初期，宜适当供给空气以增加酵母菌的数目。一般情况下，果实在破碎、压榨、输送等过程中所溶解的氧，已足够酵母菌繁殖所需。只有当酵母菌繁殖缓慢或停止时，才适当供给空气。在生产中常用倒罐的方式来保证酵母菌对氧的需要。
4.酒精
作为发酵产物，酒精对酵母的生长和发酵都要抑制作用。在发酵过程中对酒精的耐受性差别是酵母菌菌群更替转化的自然手段。
5．压力
压力可以抑制CO2的释放从而影响酵母菌的活动，抑制酒精发酵。当CO2含量达15 g／L(约71．71 kPa)时，酵母菌停止生长，这就是充CO2法保存鲜葡萄汁的依据。
6．S02
葡萄酒酵母可耐1 g／L的S02，如果汁中含10 mg／L的S02，对酵母菌无明显作用，其他杂菌则被抑制。若S02含量增至20～30 mg／L时，仅延迟发酵进程6～10 h。S02的含量达50 mg／L，延迟18～20 h，而其他微生物则完全被杀死。
7．糖分
糖浓度为2%以上时酵母菌活动旺盛进行，当糖分超过25%时则会抑制酵母菌活动，如果达到60%以上，由于糖的高渗透压作用，酒精发酵停止。
五、发酵果酒酿造工艺
本节主要介绍红葡萄酒的酿造。
红葡萄酒的酿造工艺如下：
SO2 酒母
红葡萄→选别→破碎、◆除梗→葡萄浆→◆成分调整→浸提与发酵→压榨→后发酵→倒桶→苹果酸-乳酸发酵→陈酿→调配→过滤→包装→干红葡萄酒
（一）原料的选择
干红葡萄酒要求原料葡萄色泽深、风味浓郁、果香典型、糖分含量高(21 g／100mL以上)、酸分适中(0.6～1.2 g／100 mL)、完全成熟，糖分、色素积累到最高而酸分适宜时采收。
（二）发酵液的制备与调整
发酵液的制备与调整包括：葡萄的选别、破碎、除梗、压榨、澄清和汁液改良等工序，是发酵前的一系列预处理工艺。为了提高酒质，进厂葡萄应首先进行选别，除去霉变、腐烂果粒；为了酿制不同等级的酒，还应进行分级。
破碎与去梗过程中需要添加SO2，目的是使发酵顺利进行。SO2在葡萄酒中的作用有杀菌、澄清、抗氧化、增酸、使色素和单宁物质溶出、使风味变好等，但使用不当或用量过高，可使葡萄酒具怪味且对人体产生毒害，并可推迟葡萄酒成熟。
SO2在葡萄酒酿造过程中主要应用在两个方面。①是在发酵前使用，红葡萄酒应在破碎除梗后人发酵罐前加人，并且一边装罐一边加入SO2，装罐完毕后进行一次倒罐，以使SO2与发酵基质混合均匀。切忌在破碎前或破碎除梗时对葡萄原料进行SO2处理，否则SO2不易与原料均匀混合，且挥发和固定而造成损失。②是在葡萄酒陈酿和贮藏时进行。在葡萄酒陈酿和贮藏过程中，为了防止氧化作用和微生物活动，以保证葡萄酒不变质，常将葡萄酒中的游离SO2含量保持在一定水平。
（三）葡萄汁的成分调整
为了克服原料因品种、采收期和年份的差异，而造成原料中糖、酸及单宁等成分的含量与酿酒要求不相符，必须对发酵原料的成分进行调整，确保葡萄酒质量并促使发酵安全进行。
①糖分调整
一般葡萄汁的含糖量在14~20 g／100 mL之间，只能生成8．0°～11．7°的酒精。而成品酒的酒精浓度要求为12°～13°，乃至16°～18°。增高酒精度的方法，一是补加糖使生成足量浓度的酒精，二是发酵后补加同品种高浓度的蒸馏酒或经处理过的酒精。酿制优质葡萄酒须用补加糖的办法。补加酒精量以不超过原汁发酵的酒精量10％为宜。
②酸分调整酸 在葡萄酒发酵中起重要作用，它可抑制细菌繁殖，使发酵顺利进行；使红葡萄酒得到鲜明的颜色；使酒味清爽，并使酒具有柔软感；与醇生成酯，增加酒的芳香；增加酒的贮藏性和稳定性。
葡萄汁中的酸分以0．8～1．2 g／100 mL为适宜。此量既为酵母菌最适应，又能赋予成品酒浓厚的风味，增进色泽。若pH低时，可添加酸度高的同类果汁，也可用酒石酸对葡萄汁直接增酸；如酸度过高，除用糖浆降低或用酸度低的果汁调整外，也可用中性酒石酸钾中和。
（四）酒精发酵
1．酒母的制备
酒母即经扩大培养后加人发酵醪的酵母液，生产上需经三次扩大后才可加入，分别称一级培养(试管或三角瓶培养)、二级培养、三级培养，最后用酒母桶培养。
2．发酵设备
(1)发酵桶、 (2)发酵池、(3)专门发酵设备：如旋转发酵罐、连续发酵罐、自动连续循环发酵罐等。
3．主发酵及其管理
将发酵醪送人发酵容器到新酒出池(桶)的过程称主发酵或前发酵。主发酵阶段主要是酒精生成阶段。葡萄酒发酵有自然发酵和人工发酵两种形式。为提高酒的品质，大型葡萄酒厂普遍采用人工培养的酒母发酵。
4．分离和后发酵
主发酵结束后，应及时出桶，以免酒脚中的不良物质过多的渗出，影响酒的风味。分离时先不加压，将能流出的酒放出，这部分称自流酒。然后等CO2逸出后，再取出酒渣压出残酒，这部分酒称压榨酒。压榨酒占20％左右，除酒度较低外，其余成分较自流酒高。最初的压榨酒(占2／3)可与自流酒混合，但最后压出的酒，酒体粗糙，不宜直接混合，可通过下胶、过滤等净化处理后单独陈酿，也可作白兰地或蒸馏酒精。压榨后的残渣，还可供作蒸馏酒或果醋。
由于分离压榨使酒中混入了空气，使休眠的酵母复苏，再进行发酵作用将残糖发酵完，称为后发酵。后发酵比较微弱，宜在20℃左右的温度下进行。开始还有CO2放出，经2～3周，已无CO2放出，糖分降到0.1％左右，此时即可将发酵栓取下，用同类酒添满，加盖严密封口。待酵母、皮渣全部下沉后，及时换桶，分离沉淀，以免沉淀与酒接触时间太长影响酒质。
（五）苹果酸-乳酸发酵(MLF)
1．苹果酸-乳酸发酵的性质
新酿成的葡萄酒在酒精发酵后的贮酒前期，有些酒中又出现CO2逸出的现象，并伴随着新酒混浊、色泽减退，有时还有不良风味出现，这一现象即苹果酸—乳酸发酵(Malolactic fermentation，简称MLF)。原因是酒中的某些MLF乳酸菌(如酒明串珠菌)将苹果酸分解成乳酸和CO2等。其主要反应机理为：

L—苹果酸
NAD→NAD2H
L—乳酸 + CO2

苹果酸—乳酸发酵是葡萄酒酿造过程中一个重要环节，现代葡萄酒酿造的一条主要原则是红葡萄酒未经过两次发酵是未完成和不稳定的，酿造优质红葡萄酒应在糖分被酵母分解之后立即使苹果酸被乳酸菌分解，并尽快完成这一过程，当酒中不再含有糖和苹果酸时，应立即除去或杀死乳酸菌，以免影响品质。
经苹果酸—乳酸发酵后葡萄酒酸度降低，风味改进。风味的改进来自两个方面，一方面由于酸味尖锐的苹果酸被柔和的乳酸所代替，另一方面是1 g苹果酸只生成0．67 g乳酸。新酒失去酸涩粗糙风味的同时，香味也开始变化，果香味变为葡萄酒特有的醇香，红葡萄酒变得醇厚、柔和。
（六）葡萄酒的陈酿
新酿成的葡萄酒混浊、辛辣、粗糙、不适宜饮用。必须经过一定时问的贮存，以消除酵母味、生酒味、苦涩味和CO2刺激味等，使酒质清晰透明，醇和芳香。这一过程称酒的老熟或陈酿。
1．陈酿过程
(1)成熟阶段 葡萄酒经氧化还原、聚合沉淀等物理化学反应后，其中不良风味物质减少，芳香物质增加，蛋白质、聚合度大的单宁、果胶、酒石等沉淀析出，风味改善，酒体变澄清，口味变醇和。这一过程为6～10个月甚至更长。此过程中以氧化作用为主，故应适当地接触空气，有利于酒的成熟。
(2)老化阶段 在成熟阶段结束后，一直到成品装瓶前，这个过程是在隔绝空气的条件下，即无氧状态下完成的。随着酒中含氧量的减少，氧化还原电位也随之降低，经过还原作用，不但使葡萄酒增加芳香物质，同时也逐渐产生陈酒香气，使酒的滋味变得较柔和。
(3)衰老阶段 此阶段品质开始下降，特殊的果香成分减少，酒石酸和苹果酸相对减少，乳酸增加，使酒体在某种程度上受到一定的影响，故葡萄酒的贮存期也不能一概而论。
2．贮酒环境要求
(1)温度 温度低而恒定，对葡萄酒澄清有利，贮酒室温度一般以12～15℃为宜，以地窖为佳。
(2)湿度 相对湿度在85%时较适宜。空气过分干燥使酒蒸发损失，过湿使水蒸气通过桶板渗透到酒中，造成酒度降低，酒味淡薄，同时霉菌等易繁殖，产生不良风味影响酒的质量。
(3)通风 酒窖内的空气应当保持新鲜，不得有异味及CO2的积累。通风最好在清晨进行，此时不但空气新鲜，而且温度较低。
(4)卫生 贮酒室要保持卫生；酒桶要及时擦抹干净；地面要有一定坡度，便于排水，并随时刷洗；每年要用石灰浆加10％～15％的硫酸铜喷刷墙壁，定期熏硫。
3．贮存期的管理
(1)添桶 由于酒中CO2的释放、酒液的蒸发损失、温度的降低以及容器的吸收渗透等原因造成贮酒容器中液面下降现象，形成的空位有利于醭酵母的活动，必须用同批葡萄酒添满。
(2)换桶 为了使贮酒桶内已经澄清的葡萄酒与酒脚分开，应采取换桶措施，因为酒脚中含有酒石酸盐和各种微生物，与酒长期接触会影响酒的质量。同时新酒可借助换桶的机会放出CO2，溶进部分O2加速酒的成熟。
(3)下胶澄清 葡萄酒经较长时间的贮存与多次换桶，一般均能达到澄清透明，若仍达不到要求，常用下胶处理。
用于葡萄酒下胶澄清的材料有明胶、单宁、蛋白、鱼胶、皂土等，下胶前需预作小试以确定准确用量，下胶不足或下胶过量都达不到澄清效果，甚至引起酒液更加混浊。
(4)葡萄酒的冷热处理 自然陈酿葡萄酒需要1～2年，甚至更长时间，为了缩短酒龄，提高稳定性，加速陈酿，可采取冷热处理。冷处理可加速酒中胶体及酒石酸氢盐的沉淀，使酒液澄清透明，苦涩味减少。处理温度以高于酒的冰点0.5℃为宜。处理时间视冷却方法和降温速度而定，一般4～5 d，最多8 d。
热处理可以促进酯化作用，加速蛋白质凝固，提高果酒稳定性，并具杀菌灭酶作用。冷热交互处理比单一处理效果更好，生产上已广泛应用。
（七）成品调配
为了使同一品种的酒保持固有的特点，提高酒质或改良酒的缺点，常在酒已成熟而未出厂之前，进行成品调配。
成品调配主要包括勾对和调整两个方面。勾对即原酒的选择与适当比例的混合；调整则是指根据产品质量标准对勾对酒的某些成分进行调整。
调配的各种配料应计算准确，把计算好的原料依次输入调配罐，尽快混合均匀。配酒时先加入酒精，再加入原酒，最后加入糖浆和其他配料，并开动搅拌器使之充分混合，取样检验合格后再经半年左右贮存，使酒味恢复协调。
（七）过滤、杀菌、装瓶
1．过滤
主要方法有：(1)滤棉过滤法 (2)硅藻土过滤 (3)薄板过滤 (4)微孔薄膜过滤
2．装瓶与杀菌
葡萄酒常用玻璃瓶包装，优质葡萄酒均采用软木塞封口，要求木塞表面光滑，无疤节和裂缝，弹性好，大小与瓶口吻合。装瓶时，空瓶先用2％～4 %的碱液，在30～50℃的温度下浸洗去污，再用清水冲洗，后用2％的亚硫酸液冲洗消毒。
葡萄酒杀菌分装瓶前杀菌和装瓶后杀菌。装瓶前杀菌是将葡萄酒经巴氏杀菌后再进行热装瓶或冷装瓶；装瓶后杀菌，是先将葡萄酒装瓶，密封后在60～75℃下杀菌10～15 min。
杀菌装瓶后的葡萄酒，再经过一次光检，合格品即可贴标、装箱、入库。软木塞封口的酒瓶应倒置或卧放。

思考题：
1. 简述酒精发酵的主要副产物都有哪些及对葡萄酒有什么影响？
2. 影响果酒酵母和酒精发酵因素有哪些？
3.试述发酵红葡萄酒酿造工艺的工艺流程及操作要点。
4.什么是苹果酸-乳酸发酵，苹果酸-乳酸发酵对红葡萄酒有何作用？
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