第5章：葡萄酒酒精发酵机理.ppt

葡萄酒酒精发酵机理,主要内容,葡萄酒酒精发酵机理,发酵机理,在有空气（好气）条件下，酵母菌通过呼吸作用：C6H12O6（酵母）+6O2H2O+2CO2+能量在无空气（厌氧）的条件下，酵母菌通过对糖的不完全分解，称为发酵：C6H12O6（酵母）2C2H5OH+2CO2+能量,发酵基质,发酵基质为碳水化合物 和其它水果不同，葡萄果实中只有糖，而不含淀粉。蔗糖也可以转化成酒精，但首先必须被酵母的产生酶（水解酶）分解，转化成果糖和葡萄糖。其它类型的糖不能被直接发酵,发酵产物,醇 主要是乙醇。在发酵中也会产生很少量的其它醇类物质，如甲醇、丙三醇（甘油）等。二氧化碳 二氧化碳是发酵的废弃产物，但它的存在对葡萄酒的生产有很大帮助，可以避免葡萄酒的氧化，保护葡萄酒的风味。,能量 在发酵过程中产生能量，用于酵母的生长，但只有0.405千卡/摩尔的能量（不到1%）被利用，其余以热量的形式散失。,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。,其它副产物 甘油（glycerol）：影响因素：菌种，含糖量、SO2、pH值、发酵温度高，甘油产量高。乙醛 乙醇氧化而产生，在含量高时可使葡萄酒带有氧化味，同时和SO2形成亚硫酸乙醛，影响葡萄酒的质量。醋酸 是发酵产生的挥发酸的主要成份，在正常发酵的情况下，醋酸在葡萄酒中的含量为：0.2-0.3g/L。琥珀酸 在所有葡萄酒中都存在琥珀酸，它增加了葡萄酒的风味。高级醇 在葡萄酒中的含量很低，但是构成二类香气的主要物质。脂类 是由有机酸和醇反应而产生的，是构成二类香气的主要物质。,酵母特性,酵母的一般特性真菌，子囊菌纲酵母属酵母是一种单细胞的微生物 酵母的繁殖方式酵母可以进行有氧和无氧呼吸,酵母种类,酵母的来源自然酵母 附着在果皮的蜡质层、酒厂、土壤（主要以孢子形式存在）中。当利用自然酵母发酵时，很可能有几个属、种或菌株的酵母参与。但当发酵液中酒精达到4-6%（v/v）时大多数酵母被抑制，而葡萄酒酵母占主导地位。虽然葡萄酒酵母在这个阶段为主要菌种，但其它酵母在前阶段可能已经产生了大量副产物，会使葡萄酒有异味。,人工选择酵母针对我们对酵母特性的要求，通过人工的选择的方式分选的酵母。主要使用方式：活性干酵母。一般合适群体数量为：106个/mL。,酵母的繁殖与生长,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，细胞数达到106个/mL平衡阶段：持续时间8天左右，动态平衡，细胞数达到2(5)108。衰减阶段：持续几周后，活细胞降至105,在酵母繁殖阶段，葡萄醪只有少量的CO2产生，密度下降很少，迹象不明显；在平衡阶段，发酵达到最旺盛，酒精发酵可以持续较长时间；在衰减阶段，葡萄酒酒精发酵维持缓慢的发酵迹象。,影响酵母生长和酒精发酵的因素,温度酵母生长的温度是1035，在这个范围之内，发酵时品温（葡萄汁的温度）越高，则发酵越快。在品温20-30条件下，发酵会在1-2周结束；在20以下，发酵会持续2-3周或更长时间。温度过高会使酵母休眠或杀死酵母。当然并不是发酵越快越好，红葡萄酒发酵温度一般为25-30.可浸提更多的颜色和酚类物质。白葡萄酒在较低温度（15-18）下发酵会获得更好的质量.口味纯正，醋酸菌、乳酸菌、柠檬型酵母和其他野生酵母不易繁殖。酒精含量高，温度高易挥发。CO2含量大，易溶解于酒内，使酒由清爽感。口味丰满，芳香浓郁。抑制微生物对酸的分解，利于酒石分离，酒体较澄清。芳香物质不易挥发，能酿造出芬芳、清爽淡雅的白葡萄酒。,影响酵母繁殖与生长的因素,糖酵母需要糖作为能量源，但当葡萄汁中的含糖量过高时，酵母就很难活动。葡萄汁中的含糖量达到25%时大多数酵母就不能活动或活动很微弱。同样如果葡萄的含糖量不足，我们一般不在发酵前加糖，而在发酵旺盛期加糖。,酸、pH在采收时葡萄的酸度一般是6-10g/L（以酒石酸计）。在葡萄酒中对酸有两种处理，一种是增酸、一种是降酸。增酸通常会降低葡萄酒中的pH。pH对酵母在发酵时的生长繁殖非常重要，酵母适宜的pH一般在3.1-3.5。当pH太低时，我们要降酸，降酸可以通过化学降酸和生物降酸(MLF)，化学降酸的主要药剂为CaCO3以及含有CO32-的其它盐类。当酸过低，pH过高时，可能对酵母的活动有利，但同时也有利于其它微生物的活动，这样葡萄酒可能有变质的危险。,酒精酵母有一定耐酒精的能力，随着发酵的进行酵母的活动越来越弱，大多数酵母在14%的酒精度，停止活动。但有一些酵母可以在20%的酒精度下活动。,SO2酵母较葡萄中其它微生物更抗SO2，但游离SO2在50mg/L时可以抑制大多数酵母的活动。,O2发酵是酵母的厌氧呼吸过程，但为使葡萄汁中的酵母很快达到一个合适的群体，顺利启动和完成发酵，在发酵前通氧是必须的。一般情况下，葡萄的破碎、压榨等的一系列操作可以保证酵母繁殖到合适的种群数量所需的氧气。有时葡萄在发酵过程中会出现停止的情况，重新启动发酵的主要措施就是添加酵母和对葡萄汁进行通气。,营养 一般情况下，葡萄中的成份完全可以供给酵母生长繁殖所需要的营养，但在有些情况下，葡萄汁中会缺少一种或几种的营养成份。,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 CO2防止酵母生长繁殖，保存葡萄汁。,发酵进程及控制,在适合的条件下，发酵可以顺利进行。但如果条件不适合发酵就会出现一定的困难，有时会停止，这对葡萄酒酿造是非常危险的。所以在葡萄酒发酵过程中，我们要严格执行发酵规程，并密切监视发酵的进程。,对发酵进程的监视，我们主要通过葡萄汁的品温、密度的测定并做出发酵曲线来实现的。对品温的测定主要是控制发酵温度，它因不同的酒种而不同。如干白的发酵温度在15-20；干红的发酵温度高，在25-30。对葡萄汁密度的测定并做出发酵曲线，可以帮助我们判断发酵是否正常，并根据实际情况采取相应的措施。葡萄汁的密度和葡萄汁中的含糖量呈一定相关关系，密度越大葡萄汁中的含糖量越高。,在发酵过程中，我们每天定时对发酵的情况：温度、密度进行测定，将其记录下来，做成发酵纪录表。根据发酵纪录表我们做发酵曲线。发酵曲线一般是以时间为横轴，密度为纵轴做出的一条连续性曲线。发酵曲线应该与酵母生产繁殖曲线和工艺调控相吻合。,几种情况下的发酵曲线,