红葡萄酒的酿造工艺及优化介绍.doc

红葡萄酒的酿造工艺及优化研究 I摘要：本文就红葡萄酒的生产工艺作出探讨，就红葡萄酒酒精主体发酵与浸渍过程同步进行的发酵策略，通过适当延长发酵时间达到增加红葡萄酒中多酚及有益色素如单宁的含量，同时采用苹乳发酵策略处理原料酒，达到降糖和增加酒肥硕感的目的，通过该工艺的探讨和优化以期为红葡萄酒的生产提出有益建议。 关键词：红葡萄酒；发酵；探讨和优化IIIAbstract： In this paper, we will explore the production technology of red wine.In the fermentationmethodthat a simultaneous subject fermentation and dipping process, increase the polyphenols in red wine and good pigment by extening the fermentation time appropriatly,such as thecontentoftannins. Meanwhile, processing the raw material of wine throught malic acid-lactic acid fermentation process, to achieve the purpose of reducing blood sugar and adding the sense of fat of wine. Through the discussion and optimization of the process,in order to raise a good suggestions for red wine production. Key words: red wine, fermentation, discussion and optimization目录摘要：IAbstract：II目录III1 引言12 研究目的13 材料与工艺原理23.1 材料23.2 红葡萄酒的生产工艺概述23.2.1红葡萄酒生产的工艺流程图23.2.2 葡萄的成熟与采收33.2.3 红葡萄的破碎加工33.2.4 红葡萄酒的主发酵33.2.6 红葡萄原酒的贮藏和陈酿43.2.7 红葡萄酒的澄清与过滤53.2.8 红葡萄酒的装瓶与包装54 工艺流程的优化55 讨论与小结65.1 讨论65.2 小结7参考文献811 引言葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁发酵获得的一种饮料产品1。我国葡萄酒工业发展几经沉浮，近十几年来的发展速度较稳定。随着入世以后国外各档次葡萄酒的进入，中国葡萄酒市场的激烈竞争加剧。因此面对激烈的竞争态势，国内葡萄酒行业应对的关键之一就是提高产品质量、丰富产品结构，提高我国葡萄酒产品的竞争力。大约 7000 年以前葡萄栽培已经在小亚细亚里海与黑海之间开始，欧洲最早开始种植葡萄并进行酿造的国家是希腊，随着罗马帝国的扩张葡萄栽培和葡萄酿酒技术开始迅速传播。我国引入欧亚种葡萄是在西汉时期，张骞出使西域将葡萄从大宛引入并引入了酿酒艺人，从此我国开始有了葡萄酒2。我国葡萄酒工业化生产始于 1892 年烟台张裕葡萄酿酒公司的建立，100 多年来，葡萄酒业几经沉浮，近十几年来的发展速度较快，2005 年全国葡萄酒年产量达 40 万吨，酿酒葡萄的栽培面积也达到 90 万亩，酿酒葡萄产量达到 60 万吨。随着产业政策的转变、社会生活的丰富、人们追求健康的意识不断加强，葡萄酒作为一种健康时尚的饮品3，越来越受到消费者的信赖。随着葡萄酒市场的发展、葡萄酒知识的普及与葡萄酒文化的传播，人们对葡萄酒的了解越来越多，不再是雾里看花般的盲目，消费者对葡萄酒的消费意识也日趋理性。这给葡萄酒业的健康稳定发展创造了有利条件。另外，随着葡萄酒市场的细分，对产品风格与质量的要求也越来越高且越来越多样化、个性化，因此我们必须提高产品质量，以提高中国葡萄酒的水平与档次，提高葡萄酒与国外同类产品的竞争力。2 研究目的葡萄酒是世界上最早的饮料酒之一，在世界各类酒中占着十分显赫的位置，其产量在世界饮料酒中列第二位。由于葡萄酒酒精含量低、营养价值高，是最健康、最卫生的饮料，所以它一直是饮料酒中优先发展的品种之一。红葡萄酒具有极高的经济及社会价值，研究人员发现，葡萄酒，尤其是干红葡萄酒中的花色素苷和单宁等多酚类化合物具有活性氧消除功能。在适量饮用葡萄酒的条件下，防止固醇沉积于血管内膜，从而防治动脉硬化。由于红葡萄酒中的多酚含量最高，因此，在适量饮用红葡萄酒的条件下，能防治各种心血管疾病，降低血压。红葡萄酒中具有良好的抗氧化作用的多酚和寡糖，还能直接保护肌肤，促进肌肤的新陈代谢。然而在我国红葡萄酒的生产却是差强人意，本文就有关红葡萄酒酿造工艺的原料、破碎、澄清、发酵工艺的探讨和优化提出一些粗浅看法。3 材料与工艺原理3.1 材料 鲜葡萄、果胶酶、单宁、钢瓶装液体二氧化硫、葡萄酒活性酵母、柱体锥体发酵罐80m3 碳钢，内衬树脂、后发酵罐白钢70m3、硅藻土过滤机、板框压滤机、酒泵、化糖罐、葡萄破碎机、除梗机、压榨机、1450菌株轻工业部食品发酵研究所4、 糖等。3.2 红葡萄酒的生产工艺概述 葡萄酒酿造就是将葡萄转化为葡萄酒。它包括两个阶段：第一阶段为物理化学或物理学阶段，即在酿造红葡萄酒时，葡萄浆果中的固体成分通过浸渍进入葡萄汁，在酿造葡萄酒时，通过压榨获得葡萄汁；第二阶段为生物学阶段，即酒精发酵和苹果-酸乳酸发酵阶段5。3.2.1红葡萄酒生产的工艺流程图3.2.2 葡萄的成熟与采收对于大量生产的葡萄酒，葡萄浆果达到生理成熟期，就应该采收、加工。为了科学地确定葡萄浆果的成熟时间，决定最佳的采收期，可以根据成熟系数的值，来分析判断。在葡萄的成熟过程中，葡萄浆果的含糖量不断升高，含酸量急剧下降，所以成熟系数M的值迅速升高6。对于某一个具体的葡萄品种来说，当葡萄已经达到生理成熟，其含糖量和含酸量很少变化，这时成熟系数的值也相对稳定。一般说来，要做高质量的葡萄酒，M的值必须大于20。3.2.3 红葡萄的破碎加工葡萄酒破碎的目的，是使葡萄果粒破裂而释放出果汁。对红葡萄酒加工而言，一般要求尽量高的果粒破碎率和除梗率。整穗的葡萄经过破碎机上对向滚动的一对辊轴，把葡萄挤碎，落入破碎机的卧式筛笼内。筛笼内有一个能快速转动的轴杆，轴杆上按有许多齿钉，把葡萄梗分离出去。葡萄浆从筛笼的孔落入接受槽里，由活塞泵或转子泵，把葡萄浆输送到发酵罐里。在进行葡萄破碎时，要同时按葡萄重量加入50PPm60PPm的SO2，可以亚硫酸的形式加入7。或随着葡萄破碎机一起加入，或随破碎后的葡萄浆加入。加入的SO2一定要均匀。它对防止杂菌和野生酵母的繁殖，保证葡萄酒酵母菌的纯种发酵极端重要。3.2.4 红葡萄酒的主发酵葡萄酒主发酵过程，主要完成的生化反应是酵母菌把葡萄糖和果糖，转化成酒精和二氧化碳的过程。酵母菌只能通过同化基质中的碳水化合物，获得生长繁殖所需要的能量。酵母菌同化碳水化合物有两种形式，即在有氧条件下的呼吸作用：C6H12O66CO2+6H2O+能量。在无氧的条件下，酵母菌通过对糖的不完全分解，形成乙醇和二氧化碳，从而获得能量，这一过程叫做酒精发酵：C6H12O62CH3CH2OH+2CO2 +能量8。酵母菌只能直接利用己糖（葡萄糖和果糖），蔗糖需经转化酶分解成己糖后，才能被酵母菌同化。酒精发酵是一个复杂的生物化学反应过程。在酵母体内不同酶的作用下，经过一系列化学反应，生成一系列中间产物，最终生成酒精和二氧化碳，并有多种副产物。酒精发酵的主要副产物有甘油、乙醛、乙酸、琥珀酸、乳酸，还有多种高级醇和酯类9。红葡萄酒浸渍发酵的温度控制在2028。从接入酵母菌开始，每天开放式倒罐两次，每次倒罐量50%。倒罐时应喷淋整个皮渣的表面，测温度、比重，绘制发酵曲线，并根据发酵曲线，及时调整发酵过程的控制。 红葡萄酒的主发酵过程一般是67天。当发酵汁含残糖达到5g/L以下时，进行皮渣分离。分离出来的自流汁，应该单独存放和管理。自流汁控干后，立即对皮渣进行压榨，压榨汁也应该单独存放和管理。红葡萄酒浸渍发酵的温度控制在2028。从接入酵母菌开始，每天开放式倒罐两次，每次倒罐量50%。倒罐时应喷淋整个皮渣的表面，测温度、比重，绘制发酵曲线，并根据发酵曲线，及时调整发酵过程的控制10。红葡萄酒的发酵容器多种多样。现代国内外普遍采用不锈钢发酵罐；也有用碳钢罐，必须进行防腐涂料处理；或者用水泥池子，经过防腐涂料处理。传统的生产方法，红葡萄酒发酵是在橡木桶内进行的11。3.2.5 红葡萄酒的后发酵在成熟的葡萄果粒中，自然要残留一部分苹果酸。随着葡萄的加工过程，苹果酸要转移到主发酵完成后的葡萄原酒中。苹果酸是双羧基酸，口味比较尖酸。红葡萄酒的后发酵过程，也叫苹果酸乳酸发酵过程。这个过程是在乳酸细菌的作用下，将苹果酸分解成乳酸和CO2的过程。经过苹果酸乳酸发酵的红葡萄酒，尖酸降低，果香醇香加浓，口感柔协肥硕，才称得上名副其实的红葡萄酒。现在红葡萄酒苹果酸乳酸发酵，大多采用人工添加乳酸细菌的方法，人为地控制苹果酸乳酸发酵。首先是酵母菌完成对糖的主发酵，然后是乳酸菌完成将苹果酸转化成乳酸的后发酵。当葡萄酒中不再含有糖和苹果酸时，葡萄酒才具有生物稳定性，必须立即除去葡萄酒中所有的微生物12。3.2.6 红葡萄原酒的贮藏和陈酿红葡萄原酒后发酵完成后，要立即添加足够量的SO2。一方面能杀死乳酸细菌，抑制酵母菌的活动，有利于红原酒的沉淀和澄清。另一方面，SO2能防止红原酒的氧化，使红原酒进入安全地贮藏陈酿期。从贮藏管理操作上讲，一般应该在后发酵结束后，即当年的11月12月份，进行一次分离倒桶。把沉淀的酵母和乳酸细菌（酒脚、酒泥）分离掉，清酒倒到另一个干净容器里满桶贮藏。第二次倒桶待来年的34月份。经过一个冬天的自然冷冻，红原酒中要分离出不少的酒石酸盐沉淀，把结晶沉淀的酒石酸盐分离掉，有利于提高酒的稳定性。第三次倒桶待第二年的11月份。在以后的贮藏管理中，每年的11月份倒一次桶即可。橡木桶不仅是红葡萄原酒贮藏陈酿容器，更主要的它能赋予高档红葡萄酒所必须的橡木的芳香和口味，是酿造高档红葡萄酒必不可缺小的容器13。橡木的芳香成份和单宁物质浸溶到葡萄酒中，构成葡萄酒陈酿的橡木香和醇厚丰满的口味。3.2.7 红葡萄酒的澄清与过滤葡萄酒的澄清，分自然澄清和人工澄清两种方法。红葡萄酒单纯靠自然澄清过程，是达不到商品葡萄酒装瓶要求的。必须采用人为的澄清手段，才能保证商品葡萄酒对澄清的要求。人工的澄清方法有以下几种：其一、下胶。下胶就是往葡萄酒中加入亲水胶体，使之与葡萄酒中的胶体物质和以分子团聚的单宁、色素、蛋白质、金属复合物等，发生絮凝反应，并将这些不稳定的因素除去，使葡萄酒澄清稳定14。其二、过滤。过滤是使葡萄酒快速澄清的最有效手段，是葡萄酒生产中重要的工艺环节。其三、离心。离心处理可以除去葡萄酒中悬浮微粒的沉淀，从而达到葡萄酒澄清的目的。在红葡萄酒生产中应用不多。3.2.8 红葡萄酒的装瓶与包装葡萄酒的装瓶与包装，是葡萄酒生产的最后一道工序。葡萄酒的包装，就是对装瓶压塞的葡萄酒，进行包装装璜，使其成为对顾客有吸引力的商品。葡萄酒的包装装璜，主要是加热缩帽，贴大标，贴背标，装盒，装箱等。红葡萄酒装瓶前，首先检验装瓶酒的质量。经过理化分析，微生物检验和感官品尝，各项指标都合格，才能进入装瓶过程。为了延长瓶装红葡萄酒的稳定期，防止棕色破败病，红葡萄酒装瓶以前，要加入30mg50mg/L的Vc15。对于装瓶后立即投入市场，短时间里就能消费的红葡萄酒，可采用防盗盖封口，这样成本低。国内外大多数红葡萄酒，都是采用软木塞封口，软木塞封口比较严密，可以延长瓶装红葡萄酒的保存期限。4 工艺流程的优化对于葡萄酒而言，虽然有“七分原料三分工艺”之说，但这“三分工艺”却决定着“七分原料”在最终葡萄酒产品质量风格中的发挥和体现。发酵是原料进入加工环节的第一道重要关卡，也是整个生产过程中的核心工艺，这一步骤的细微疏漏将会给后期工艺处理带来沉重的压力，直接的代价便是生产成本的升高和产品质量的下降。葡萄酒生产工艺中需要贯彻“以防为主”的原则，尽量避免问题的发生。红葡萄发酵的主要特点是浸渍发酵。然而目前在红葡萄酒的发酵过程中，酒精发酵作用和固体物质的浸渍作用同时存在，前者将糖转化为酒精，后者将固体物质中的丹宁、色素等酚类物质溶解在葡萄酒中。1、 尽量采取理想工艺，将优良原料的优良特点最大限度地体现在葡萄酒产品中。理想工艺是指葡萄原料状况良好的情况下，所采取的工艺流程。2、尽量采用复合式生产线,以提高设备利用率，节约设备投资；并使生产作业线最径直和捷短，减少运输，节约能源；缩小占地面积，节约厂房投资。复合生产线是指不同类型的葡萄酒采用同一生产线。 不同类型葡萄酒的工艺流程虽有差异，但酿造工艺中仍有许多共同环节。如原料的机械处理(破碎，除梗，压榨)，SO2处理，酵母的添加以及酒精发酵的管理和控制等。3、科学管理发酵过程 在发酵过程中作好科学跟踪监测工作，预防发酵温度超标，有规律地进行循环搅拌和开放式倒罐，以维持酵母的微氧发酵环境，而且还能及时排放聚集其中的CO2。增加发酵安全性。一旦出现发酵异常问题，切忌坐视不管，应及时重新补加酵母并补足发酵助剂和营养剂。问题严重时应选用专业重启动酵母（如UV43）或具有再启动功能的酵母（如DV10、EC1118和FC9），并配合使用酵母活化剂和发酵助剂，使发酵迅速重启和完成发酵。4、对产品的更新和发展要求应具有较强的适应性。5 讨论与小结5.1 讨论1、选定的酵母菌：1450菌株2、代谢方式 酵母菌是一些单细胞真菌，属于营养专一性和兼性厌氧型菌，主要存在2种代谢方式: （1）在有氧条件下进行有氧呼吸，将糖完全氧化分解产生CO2和水，并获得能量，使自身大量繁殖，却不能产生人类所需要的发酵功能； （2）在无氧条件下，酵母菌通过对糖的不完全分解形成乙醇和CO2，同时获得能量，维持自身体能，以实现持续代谢功能，即人们常说的发酵过程。3、对渗透压的反应 (1)渗透压偏高或偏低起酵缓慢或困难； (2)渗透压偏高或偏低发酵过程迟缓或中止；4、对酸度的反应 pH 38的范围内酵母菌都能生长，但最适 pH为4，pH值过高或过低都可能导致杂菌感染、挥发酸偏高、副产物含量增加香气质量被破坏、残糖偏高（微生物不稳定性）等一系列不良感观质量缺陷，因此在葡萄酒质量风格允许的情况下，尽量保证pH3.1。另外，葡萄汁中的胺态氮含量与总酸可能存在一定的相关性，总酸偏低的发酵液酒精发酵启动相对比较困难，这时在发酵前期补充一定的发酵助剂是非常必要的。5、对温度的温度酵母一般在045时生长。耐热能力较差，酵母细胞5556几分钟就被杀死。若营养充足，酵母细胞机能强健，对温度的适应范围也会相应地扩展。6、酵母菌的活化酵母菌活化和制备不科学酵母在启动发酵过程之前必须进入良好的生理代谢状态，才能按照酒师预期的发酵曲线完成发酵过程，减少副产物的产生，优化产品质量风格。基本上都应用商业化生产的活性干酵母，但干酵母的使用技术性较强，目前，国内很多酒师都采用传统的糖水或葡萄汁作为活化基质，但是实际上酵母的活化更需要有充足的营养补给，甚至比发酵期间的营养补充更加重。5.2 小结课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过这次课程设计，让我更详细地了解了红葡萄酒的生产工艺流程，这为以后的生产实习以及今后的学习和工作都能提供很大的帮助。参考文献1