第10章--葡萄原料与改良.ppt

第十章葡萄原料与改良 第一节葡萄浆果的成分第二节葡萄浆果的成熟度控制第三节采收第四节原料的改良 无论是什么类型的葡萄酒 都是以葡萄浆果为原料生产的 葡萄浆果的成熟度决定着葡萄酒的质量和种类 是影响葡萄酒生产的主要因素之一 在大多数葡萄酒产区 只有用成熟良好的葡萄果实才能生产品质优良的葡萄酒 好的年份也往往是指夏天的气候条件有利于果实充分成熟的年份 但在气候较为炎热的地区 由于葡萄果实成熟很快 为了获得平衡 清爽的葡萄酒 应尽量避免葡萄过熟 在有的产区 根据采收时期的早迟 既可生产具有一定酸度 果香味浓的干白葡萄酒 也可生产酸度较低 醇厚饱满的红葡萄酒或含有一定残糖的葡萄酒 图葡萄果穗与浆果 第一节葡萄浆果的成分 果梗及成分 支撑浆果的骨架浆果成熟后果梗占果穗总重量的3 6 含大量水分 木质素 树脂 单宁 少量糖分和有机酸 表葡萄梗主要化学成分 果皮 占总重的8 左右 表果皮主要化学成分 花青素 花色素 呈红色或蓝色 存在于红色葡萄品种中 黄酮 黄色素 在白色和红色品种中都存在 加深葡萄酒颜色棕色破败病 色素 种子 占总重的3 左右一般一粒浆果有4粒种子含5 8 的单宁 10 20 的油榨油葡萄核榨油后可提取单宁 Tannins 单宁 为葡萄酒建立 骨架 使酒体结构稳定 坚实丰满 有效地聚合稳定色素物质 为葡萄酒赋予完美和富有活力的颜色 和酒液中的其它物质发生反应 生成新的物质 增加葡萄酒的复杂性 单宁不足的葡萄酒则会发育不良 通常表现为质地轻薄 柔弱无力 素然无味 单宁是一种带负电荷的活性分子 红葡萄酒中的单宁分子量一般在500 3000之间 在品酒过程中 单宁分子和唾液蛋白质发生的化学反应 会使口腔表层产生一种收敛性的触感 人们通常形容为 涩 葡萄皮 缩合单宁橡木桶 水解单宁 收敛 与蛋白质以疏水键和氢键等方式发生缩合反应防晒 茶多酚 柿子单宁美白抗皱保湿 单宁分子结构中含有大量的亲水基 酚羟基防腐 果肉 占总重的80 85 由薄壁细胞构成 其液泡中含有糖 酸等物质 表1000g葡萄汁中各成分的含量 1 糖葡萄汁中的糖几乎为葡萄糖和果糖 糖含量随生长期的变化 150 300g L 4 5g L天增长 果肉中部的糖含量最高 葡萄压榨时最先流出的是果肉中部的汁 2 有机酸葡萄汁中 有机酸含量为3 12g L有机酸主要为酒石酸 苹果酸 柠檬酸等有机酸能使葡萄酒醇厚并具有清爽感 并抑制病菌的活动 3 矿物质无机盐的含量为2 4g LSO42 CI PO43 K Ca2 Mg2 Fe2 Cu2 K 葡萄汁中含量最高 最主要的矿物质 4 含氮物氨基酸葡萄中含有21种常见的氨基酸 其中 谷氨酸 精氨酸 苏氨酸 脯氨酸占85 多肽 有机氮的95 蛋白质 有机氮的3 5 果胶葡萄浆果中的果胶物质主要为不溶性的原果胶 果胶可能影响葡萄酒的澄清度 果胶物质的去酯化作用 可以释放甲酯 甲酯可构成葡萄酒的果香 具有胶体性质的多糖胶 树胶 黏胶 6 酶水解酶 氧化酶 转化酶 酒精发酵前原料中的变化 酒精发酵的启动 对葡萄酒工艺条件抗性强的酶还在陈酿中起作用酶的活性受pH和温度等条件的影响 7 维生素维生素C 抗氧化氧化破败病 多酚物质氧化形成的醌类物质聚合形成的不溶性的棕色物质 黑色素 B组维生素作为酒精发酵的促进剂和酵母菌的生长素 第二节葡萄浆果的成熟度控制 1 葡萄浆果的成熟葡萄浆果从坐果开始至完全成熟 需要经历幼果期 转色期 成熟期和过熟期等不同的阶段 在这一过程中 葡萄浆果中糖分不断地积累 含酸量不断下降 第二节葡萄浆果的成熟度控制 1 葡萄浆果的成熟在幼果中 糖的含量很低 只有10 20g L 但在成熟过程中 浆果中糖的含量不断增加 平均每月可增加20倍 第二节葡萄浆果的成熟度控制 浆果含糖量增加的主要途径 1 在转色期中 浆果糖含量的迅速增加 主要是植株其他部分的积累物质向果实运输的结果 2 在成熟期 浆果中的糖则主要来源于叶和果梗等绿色器官 3 苹果酸转化为糖 在幼果中主要是葡萄糖 在成熟过程中 果糖含量增加 在成熟时 这两种糖的比值趋近于1 第二节葡萄浆果的成熟度控制 在接近转色期时 浆果中酸的含量最高 约为16g L 以H2SO4计 以后迅速降低 在成熟时趋于稳定 酸度的降低主要是由于果实的呼吸作用 葡萄果实的呼吸作用主要以有机酸为基质 呼吸强度受温度的影响 如果温度高于30 则呼吸强度迅速增加 第二节葡萄浆果的成熟度控制 在葡萄成熟过程中 不同的有机酸 其变化的程度亦不相同 苹果酸在浆果成熟过程中变化很大 它最易被呼吸作用所消耗并可被转化为糖 虽然在幼果中其含量很高 但在成熟时 其含量很低 只占总酸量的10 30 影响苹果酸含量的因素主要是气候条件和品种 因为苹果酸在30 的条件下就可被呼吸消耗 所以在北方气候条件下 浆果中苹果酸的含量比在南方高 而对于酒石酸 只有在温度达到35 时 才开始被呼吸消耗 因此 在成熟过程中 其含量较苹果酸相对稳定 葡萄浆果中柠檬酸的含量始终很低 第二节葡萄浆果的成熟度控制 浆果的成熟可分为两种 即生理成熟和技术成熟 所谓生理成熟 即浆果含糖量达到最大值 果粒也达到最大直径时的成熟度 而技术成熟度是根据葡萄酒种类 浆果必须采收时的成熟度 这两种成熟的时间有时并不一致 在浆果成熟以后 果实与植株其他部分的物质交换基本停止 果实的相对含糖量可以由于水分的蒸发而提高 果汁浓度增大 浆果进入过熟期 过熟作用可以提高果汁中糖的浓度 这对于酿造高酒度 高糖度的葡萄酒是必需的 第二节葡萄浆果的成熟度控制 2 成熟度控制为了科学地确定葡萄浆果的成熟和采收时间 了解葡萄原料的状况 确定葡萄酒酿造的最佳工艺 就必须对葡萄进行成熟度控制 成熟系数 目前最常用且最简单的确定成熟度的方法M S AS 含糖量A 含酸量优质葡萄酒M 20根据品种和气候条件 确定当地的最佳M值 多酚成熟度 对于酿造红葡萄酒的原料 现在越来越多的研究人员强调多酚成熟度 因为在葡萄的成熟过程中 葡萄种子中的单宁 苦涩单宁 的含量降低 而果皮中的单宁和色素含量上升 所以对于相应品种的每个葡萄园 当其浆果中果皮色素和单宁含量达到最大值而种子中单宁含量较低时就是该葡萄园的最佳多酚成孰度 当然 在葡萄成熟度控制过程中 还应检测其感官 卫生状况以及可吸收氮等指标的变化 以科学地确定葡萄的最佳采收期 第三节采收 科学地确定采收期 不仅能提高葡萄酒的质量 而且能提高产量 在确定采收期时 必须考虑下列因素 产量 在一年中 浆果的产量在某一时期达到最大值 而且最高产量与浆果中的最大含糖量出现的时间一致 质量 葡萄酒的质量决定于浆果中各种成分的含量及其比例 而且根据不同类型的葡萄酒而有所差异 对于果香味浓的干白葡萄酒和起泡葡萄酒 应在葡萄完全成熟以前即芳香物质含量最高时采收 对于红葡萄酒 应在葡萄完全成熟时 即色素物质含量最高但酸度不过低时采收 对于加强葡萄酒 则应在过熟期采收 第三节采收 科学地确定采收期 不仅能提高葡萄酒的质量 而且能提高产量 在确定采收期时 必须考虑下列因素 病害和自然灾害 在有病害或自然灾害危险的地区或年份 为了防止它们造成较大的危害 影响葡萄酒产量 质量和贮藏性 可适当提早采收 其他 葡萄面积 劳动力安排 运输距离以及发酵容积 发酵期限等 都会直接影响采收期 因此 在确定采收期以前 必须考虑这些因素 一般地讲 农民都有提早采收的趋势 这会严重影响葡萄酒的产量和质量 第三节采收 2 采收期定的方法在确定采收期以前 应首先选择所使用的成熟系数 一般使用M 并进行实验 根据最佳条件 即葡萄酒质量最好时 确定M值 并在不同年份使用相似的M直 在使用M值确定采收期时 应包括以下步骤 1 取样最好的取样方法为 在同一葡萄园中 按一定的间距选取250棵植株 在每棵植株上随机地取一粒葡萄 但在不同植株上 应注意更换所取葡萄粒的着生方向 每次取样应在同一葡萄园中的相同植株上进行 因此 最好在所选取的植株上做好标记 以便重复取样 每次取样之间的间隔时间不能过长或过短 一般在采收前三周开始 每3 4d取一次 第三节采收 2 采收期定的方法 2 分析每次取样后 应马上进行分析 将采取的250粒浆果榨汁 应榨干 混匀 取样分析含糖量和含酸量 3 结果将分析结果绘于坐标纸上 时间为横轴 含糖量 含酸量 M为纵轴 这样绘出的曲线能够代表品种 地区以及年份的特点 并能帮助确定最佳采收期 当然 在所取的样品中 除分析成熟系数 M 的变化外 还应分析苹果酸 干白葡萄酒 多酚成熟度 红葡萄酒 可吸收氮和卫生状况的变化 第三节采收 3 采收葡萄的采收包括三个阶段 即葡萄的采收 运输和葡萄酒厂的接收 在整个过程中 必须尽量保证葡萄浆果完好无损 防止破损和污染 因此 应做到以下几点 建立葡萄酒厂时 应选择好场地 不应离其原料基地太远 以免拉长运输距离 引起浆果的破损 污染 甚至霉烂 在装运时 应降低容器的高度 防止葡萄果实的相互挤压 第三节采收 3 采收葡萄的采收包括三个阶段 即葡萄的采收 运输和葡萄酒厂的接收 在整个过程中 必须尽量保证葡萄浆果完好无损 防止破损和污染 因此 应做到以下几点 减少转倒的次数和高度 葡萄酒厂的接收部分应高于地面 并且一到葡萄酒厂就应迅速地进行机械处理 保证葡萄果实良好的清洁状态 第五节原料的改良 由于各种条件的变化 有时葡萄浆果没有完全达到其成熟度 有时由于浆果受病虫害危害等 使酿酒原料的各种成分不符合要求 在这些情况下 可以通过多种方法提高原料的含糖量 即潜在酒度 降低或提高含酸量等 以对原料进行改良 原料的改良并不能完全抵消浆果本身的缺陷所带来的后果 因此 要获得优质葡萄酒 必须首先保证浆果达到最佳成熟度 并在采收过程中保证浆果完好无损 无污染 4 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 4 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 L 1 v v 酒精 但加糖产生的酒度应 2 v v 表4 1加糖参考量 增加1 酒精需添加蔗糖量 例1 有2000L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2 有1000L葡萄汁 含糖量为170g L 欲生产总酒度11 5 v v 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 加浓缩汁 加量 在计算上与加糖的区别 V1 V2 V 1 2 用十字交叉法时间 同加糖方法 添加 混匀 表4 2添加蔗糖和添加浓缩葡萄汁对葡萄酒成分的影响 例1 有潜在酒度10 的葡萄汁2000L 欲生产总酒度12 的白葡萄酒 需要多少潜在酒度30 的浓缩汁 例2 发酵用葡萄汁含糖量170g L 浓缩汁是40 欲生产酒度11 的干白酒2000L 浓缩汁和葡萄汁各需要多少 4 1 2降低含酸量 化学降酸生物降酸物理降酸 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 CaCO3 H2SO4CaSO4 CO2 H2O因此 要降低1g酸 用H2SO4表示 需添加1g碳酸钙或2g碳酸氢钾或2 5 3g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 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 注意事项 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 5g L的碳酸钙 可使pH提高0 15 这一添加量足以诱发苹果酸 乳酸发酵 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乳酸菌和裂殖酵母 裂殖酵母的使用 一些裂殖酵母将苹果酸分解为酒精和CO2 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 4 2浆果含酸量过低 增酸4 2 1直接增酸4 2 2间接增酸 4 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1 50g L 一般认为 当葡萄汁含酸量低于 gH2SO4 L和pH 3 6时可以直接增酸 在实际操作中 一般每KL葡萄汁中添加1000g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0 5g 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 4 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 20 25gH2SO4 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40公斤酸葡萄 千升 才能使酸度提高0 5gH2SO4 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 4 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 专题二葡萄渣综合利用 提取多酚类物质红葡萄果皮中多酚含量达25 50 主要有花色素类 白藜芦醇及黄酮类 葡萄籽中达50 70 主要为儿茶素 槲皮苷 原花青素 单宁等 色素主要有花色素和黄酮两类 无色多酚主要分为酚酸 苯酸类和苯丙酸类 聚合多酚 儿茶素和原花色素 及单宁 缩合单宁和水解单宁 等 提取酒石酸 酒石酸主要用在制备医药 媒染剂 鞣剂等精细化学品中 也有一部分用于食品中 通常用化学方法合成的酒石酸均属于外消旋型 而利用富含酒石酸氢钾的葡萄皮糟为原料所提取的酒石酸 不仅生产成本低 而且产品全部为右旋型 所以用葡萄皮糟提取酒石酸具有显著的经济效益 葡萄皮渣酿醋 在香醋制作工艺酒精发酵阶段 待醅料入池 糖化 酒化产酯3 4d后 均匀拌入葡萄皮渣 2 3d后酒精发酵结束 可转入正常的醋酸发酵 因葡萄皮渣中含有的大量抗氧化物 如类黄酮 黄酮醇 花青素和可溶性单