[方案]实验一葡萄酒发酵实验

1、授课题目实验一、葡萄酒的发酵工艺授课类型实验首次授课时间 2007年9月5日学时18教学目标学习葡萄酒发酵的原理，掌握干白和干红葡萄酒生产工艺。重点与难点重点：干白和干红葡萄酒生产工艺操作难点：葡萄酒发酵的原理教学手段与方法实验教学过程：包括授课思路、过程设计、讲解要点及各局部具体内容、时间分配等授课思路、过程设计本实验为综合性实验，分为以下几局部：一、 葡萄汁中糖酸含量的测定：3学时二、 白葡萄酒生产工艺：6学时三、 红葡萄酒生产工艺：3学时四、 葡萄酒中酒度的测定：3学时五、 葡萄酒品尝：3学时讲解要点及各局部具体内容葡萄酒是用新鲜的葡萄汁酿制成的低度酒精饮料。它的主要成分有单宁、酒精、糖

2、分、有机酸等。葡萄酒的品种繁多，按酒色分为白葡萄酒、桃红葡萄酒、红葡萄酒；按酒中糖分含量分为干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒、甜葡萄酒；按饮用方式分为餐前、佐餐和餐后葡萄酒；按酿造方法分为天然葡萄酒、加强葡萄酒、添香葡萄酒；按酒中C02含量分为静止酒和起泡酒。葡萄酒的生产工艺成熟，原料来源丰富。既可大型工厂大规模生产，又可庄园小批量酿造。 1实验目的 学习葡萄酒酿制的原理，掌握干白和干红葡萄酒酿制工艺。 2实验原理葡萄酒的酿造原理是利用葡萄皮自带的酵母或人工接种的葡萄酒酵母菌，将新鲜葡萄汁中的葡萄糖、果糖发酵，生成酒精、二氧化碳，同时生成高级醇、脂肪酸、挥发酸、酯类等副产物。并将葡萄原料中的色

3、素、单宁、有机酸、果香物质、无机盐等所有与葡萄酒质量有关的成分，都带入发酵的原酒中，再经陈酿澄清，使酒质到达清澈透明、色泽美观、滋味醇和、芳香宜人。3实验材料与仪器(1)材料：新鲜葡萄(酿制干白葡萄酒采用白肉葡萄或红皮绿肉葡萄，常用品种主要有玫瑰香、贵人香、龙眼、霞多丽、白羽、白玉霓等；酿制干红葡萄酒采用红葡萄，主要品种有蛇龙珠、赤霞珠、晶丽珠、梅鹿辄等)，活性干酵母菌，活性乳酸菌，果胶酶，S02或SO26的亚硫酸(或偏重亚硫酸钾)，白砂糖，酒石酸(柠檬酸)，滤纸，过滤棉，酒精，硅藻土，皂土，白布袋，白色细绒布袋，锥型漏斗。(2)仪器(器皿)与药品：发酵瓶，水循环式真空抽滤装置，碱式滴定管，1

4、0002000mL大烧杯，lmL、2mL、5 mL吸管，密度计，酒精蒸馏装置，酒精计，250mL和500mL锥形瓶，0.05molL NaOH标准溶液，费林试剂、1mol/L 氢氧化钠溶液、40%盐酸溶液。 5.干白葡萄酒酿制的实验操作步骤1器皿准备：破碎葡萄之前，先将用具洗刷干净，发酵及储酒容器用2的亚硫酸溶液冲洗，或用硫磺烟熏进行消毒。所用器具应选择上釉陶缸，玻璃瓶，瓷盆，不锈钢桶，橡木桶等，不得用铁、铜制作的用具，因葡萄汁(酒)与铁、铜接触，会使铁、铜离子溶进葡萄汁(酒)中，而使酒变质败坏。2原料与分选：采用新鲜成熟白肉葡萄或红皮绿肉葡萄，外观：无病果、霉烂果、杂果、农药污染果(采收前一

5、个月禁止喷洒农药)，成熟的绿色葡萄果皮由绿色变为黄色或浅黄色，果实透明发亮；红色葡萄呈紫色或紫黑色。葡萄成熟系数(M)=果实含糖量(S) (g/L)果实含酸量(A) (g/L)般情况下，M25。果穗整齐，味酸甜。将采收的葡萄剔除霉烂果、杂(青)果以及其他杂质，取样化验酸度，糖度。3破碎与压榨：将分选和化验的好葡萄放在瓷盆内，除去果梗，把葡萄粒装入经消毒干净的白色纱布袋中，用手挤压布袋榨取果汁，汁与皮渣分别放人不同的发酵瓶内进行发酵。4葡萄汁自然澄清：葡萄经破碎榨汁后，应立即添加二氧化硫，其作用为：抑制和杀死杂菌，使葡萄酒酵母能正常发酵；可防止葡萄汁的氧化，保持葡萄汁的新鲜；对葡萄汁还有一定的护

6、色和澄清作用。添加二氧化硫的量视葡萄质量而异，一般添加二氧化硫40-80mg/L。(相当6SO2含量的亚硫酸0815mLL或偏重亚硫酸钾250mgL)。于15下，静止24h；假设在室温下，静止24h。待汁液澄清后，采用虹吸法别离沉淀物，取得澄清葡萄汁。5果胶酶澄清：当自然澄清后的葡萄汁参加发酵瓶(罐)后，一次参加溶化好的果胶酶。添加量为：0.020.05g/L，计量的果胶酶用10倍的水或葡萄汁溶解后即可。控温15，澄清812h，别离后的清汁装入发酵瓶(罐)。6果汁成分调整：按照传统工艺，干酒是不需要也不允许添加酸、糖、酒精等物质，强调原汁。但我国大多数地区所产葡萄的含糖量在1220，发酵后生成

7、711.7V/V的酒精。酒精含量较低因此需要提高，调整方法有：一是在葡萄汁发酵期，补加白砂糖，发酵生成所需的酒精；二是在发酵结束后补加酒精，提高酒精含量。糖度调整：如果葡萄汁中糖含量小于204g/L(特殊品种根据具体情况而定)，应人工补加一级白砂糖，将糖度调至204g/L。加糖方法：在化糖烧杯中用葡萄汁将所加糖溶解后，一次参加发酵瓶(罐)中，并用力摇动发酵瓶，使之溶解。另外实际生产上，每生产1V/V酒精需要17g/L的糖，那么加糖可按下式计算：式中 QM加糖量，g/L； 0.625lg糖溶解后的体积，mL； V葡萄汁体积，L； w需要到达的酒精含量，g/L； 葡萄汁的含糖量，g/L。 酸度调整

8、：酿制葡萄酒，要求葡萄汁含酸量在812g/L为宜，这样有利于酵母的繁殖和发酵，且适宜的酸度有利于形成酒的良好风味和色泽。如果酸度低，酒的口味淡薄，酒体瘦弱，不耐贮存。如果酸度低于8.58/L，需要加酒石酸调整葡萄汁的含酸量，使总酸到达8.5 8/L(特殊品种根据具体情况而定)。入瓶(罐)时，用葡萄汁溶解酒石酸，随葡萄汁分次参加。不过我国的葡萄不需要加酸，多数需要降酸。降酸的方法有化学降酸法、生物降酸法、物理降酸法。(7)发酵：用果胶酶澄清并调整成分后的葡萄汁参加洁净的发酵瓶(罐)中，充满系数为60-80，以防止发酵时产生泡沫溢出而造成损失。瓶口上安有带发酵栓的橡皮塞(如下图)，便于排出发酵产生

9、的CO2，又防止发酵瓶外的杂菌进入发酵瓶。取样测量葡萄汁的相对密度、温度、含糖量、含酸量，与此同时接入白葡萄酒活性干酵母。活性干酵母的活化：按说明计算参加活性干酵母的量，称取后溶入相当于其质量10倍的40左右温水中活化20min，再按发酵汁量的2%5%扩大培养，看到有大量泡沫上浮即可接种。酵母添加量一般为为0.10.2g/L。也可以用发酵旺盛的瓶(罐)的发酵液作种子，接种量为5-10。发酵期间，温度控制在17-19。可把发酵瓶放在盛水的浴盆内，通过调节浴盆内水温(比方加冰块或换水)控制发酵温度；也可把发酵瓶放在控温培养箱内进行发酵；有条件的还可把葡萄汁放入自动控温的不锈钢发酵罐中进行自动控温发

10、酵。发酵过程中每天测2次发酵温度和相对密度(残糖)，测一次含糖量和含酸量。测量前，把温度计用70酒精擦洗，取样管经干热灭菌，以防发酵液染菌。取样及测温均应在发酵液位的中部，并填写记录，作好发酵曲线图。当相对密度为0.993-0.996，发酵液总糖4g/L时，发酵根本结束。(8)别离、封瓶(罐)：主发酵根本结束后，加液体二氧化硫封瓶(罐)，二氧化硫按4050g/L一次参加，以防杂菌污染引起挥发酸升高。添加后，封闭发酵栓，进行静置后发酵710d后别离酒脚。具体操作为：把乳胶管浸入酒液中，用虹吸法吸取澄清液，移人另一个干净、经消毒、无异味的大试剂瓶中，注意切勿搅动酒脚。 (9)下胶、澄清、过滤：为了

11、提高酒的质量，使酒较长时间贮存，酒液能保持澄清透明，生产上常采用下胶处理。下胶材料有：鸡蛋清、蛋白片(粉)、明胶、单宁和皂土等。目前一般采用皂土，经小型下胶试验，确定皂土的最正确添加量。按酒量计算出皂土的用量，将皂土溶于10-15倍的冷水中，在溶胀过程中不断搅拌，完全溶解后，停止搅拌静置过夜。第二天使用前再搅拌15min即可使用，将皂土浆徐徐参加酒中，边加边摇晃酒液，使之充分混合后，静置7-10d，待酒澄清后即可用虹吸法别离沉淀物，并采用滤纸加过滤棉或白色细绒布袋(内放过滤棉)或有条件的用硅藻土过滤机过滤浑酒。经下胶、澄清、过滤获得的清酒为干白原酒。 (10)干白原酒化验、品尝鉴定：过滤或硅藻

12、土过滤后的干白原酒需要做热稳定试验。取200ml酒样，升温至55，恒温3d，无混浊或絮状沉淀为合格。检测酒度、复原糖含量、总糖含量、含酸量、挥发酸含量、游离SO2含量、干浸出物含量等理化指标测定方法见附录。酿成的干白原酒应呈淡黄色，澄清透明，具有新鲜的果香，滋味润口，酒体饱满。其理化指标一般为：酒精度10-12(V/V)，复原糖4.0g/L；总酸5.09.0g/L，游离SO2为3040mg/L，总SO2150mg/L，挥发酸0.8g/L，热稳定试验合格。(11)原酒储存管理：澄清后的白葡萄酒原酒经品尝、鉴定后，分为一级、二级、三级，分别储存管理。满罐贮存：贮存期间注意满瓶(罐)保存，贮酒液面应

13、保持在瓶(罐)脖的1/31/2处，并随季节的变化而添加或取出酒液，确保满瓶(罐)贮存。对于非满瓶 (罐)贮存的葡萄原酒，应漂硫盆并使用惰性气体(CO2或N2气体)对上部空间体积进行隔氧。控制游离二氧化硫含量：定期(1次月)测量二氧化硫含量，使酒中游离二氧化硫的含量保持在3040mgL。贮存期间，防止不必要的倒瓶(罐)，必须倒瓶(罐)时先将空瓶(罐)充满氮气，以防止原酒氧化。 (12)速冻、过滤与无菌过滤：为了防止产品在销售过程中出现酒石沉淀或杂菌污染，在灌装成品之前，应进行速冻(冷冻)处理并过滤除去酒石，还需要采用超滤膜进行无菌过滤。6干红葡萄酒酿制的实验流程 7干红葡萄酒酿制的实验操作步骤

14、干红葡萄酒的酿造工艺与干白葡萄酒的酿造工艺相似。主要不同的是：葡萄破碎后不压榨，将皮肉与汁混合发酵(即带皮发酵)，以浸提果皮中的色素；酿造过程中需要增加苹果酸乳酸发酵，以降低葡萄酒的酸度。不同的操作和要求如下： (1)原料葡萄：采用蛇龙珠、赤霞珠、品丽珠、梅鹿辄等品种的红葡萄。要求最低含糖量：一般年份，蛇龙珠、赤霞珠、品丽珠、梅鹿辄180g/L；特殊年份、特殊品种根据当年具体情况而定。 (2)浸渍、酒精发酵：接种酵母：用10倍的水和果浆混合液按1：1比例溶解酵母，保持温度3840。搅拌均匀后静止20min，再参加10倍的果浆，搅拌均匀，静止20min后从上人孔参加，参加时一定要使酵母液均匀分布

15、在皮盖外表。静止酒罐1224h，然后用酒泵循环60min或干净的木棒搅拌23次，酵母添加量根据说明计算，也可以用发酵正常的葡萄汁作接种种子，接种量为510。注意发酵瓶(罐)的密闭、保压；每 3h用酒泵循环发酵浆30min。温度控制：普通红葡萄原酒为2528，高档红葡萄原酒为2830。每天测量发酵温度和相对密度(残糖)，绘制发酵曲线，并特别注意单宁和色度的变化。(3)别离：当相对密度降至09950998时(参考色度、单宁含量)，先用虹吸将果汁别离(采用发酵罐者可自清液阀别离果汁)，然后将葡萄皮渣装入白纱布袋中用手或木棒挤压榨取汁液(量大者可采用压榨机取汁)，分别得到自流酒和压榨酒。品尝压榨酒，假

16、设口感较好，可一同并人自流酒中。然后装入经洗净消毒的储酒容器中，但不得超过容量的95。压榨后的皮渣可进行蒸馏取白兰地。(4)苹果酸乳酸发酵：酒精发酵并经别离后的自流酒和压榨酒温度保持在(231)，以便诱发苹果酸乳酸发酵或直接参加乳酸菌。乳酸菌的用量是12g/t。苹果酸-乳酸发酵的条件为：最正确温度是25；二氧化硫在酒液中的含量越低越好，总二氧化硫含量小于40mg/L；最正确pH在3.33.4；最正确酒精度在1214(V/V)。在苹果酸发酵过程中，定期用纸层析法检测，直至完成苹果酸乳酸发酵。发酵结束后，调整原酒中游离二氧化硫含量为5060mrL封瓶(罐)，保持温度在20以下，35d后进行开放式倒

17、瓶(罐)。倒瓶(罐)后自然澄清 23个月，要求20以下静止存放，游离二氧化硫保持在2535mg/L。漂硫盆，平均40d左右倒瓶(罐)一次。注意：第一次倒罐时假设酒体饱满、醇厚、单宁感强，那么进行开放式倒瓶(罐)；假设口感轻柔那么进行封闭式倒瓶(罐)。以后的倒瓶(罐)均为封闭式倒瓶(罐)。 (5)红葡萄原酒品尝鉴定：经发酵后的干红葡萄酒原酒应具有酒香和果香、酒体饱满、醇厚、单宁感强等特点。其理化指标为：酒精度1112(V/V)，复原糖4.0g/L，总酸6.06.5g/L，游离S022535 mg/L，总S02200mgL，挥发 酸08RL，热稳定性试验合格。 (6)原酒储存管理：苹果酸乳酸发酵后

18、的红葡萄原酒贮藏管理与干白葡萄原酒相同。 8实验的测定方法 (1)糖度测定：费林试剂滴定法。(2)酸度测定：0.05mol/L NaOH标准溶液滴定。当酒体颜色变浅时，使用酚酞指示剂，当酒体颜色较深时，选用紫色石蕊指示剂。(3)酒精含量测定：发酵液经蒸馏后，用酒精密度计测得。思考题、讨论题、作业(1)整理干白葡萄酒发酵实验过程中，每天测量发酵温度和相对密度(残糖)的结果，作出发酵曲线图。并讨论发酵是否正常?分析不正常的可能原因是哪些?(2)整理干红葡萄酒发酵实验过程中，每天测量发酵温度和相对密度(残糖)的结果，作出发酵曲线图。并讨论发酵是否正常?分析不正常的可能原因是哪些?(3)品尝与分析检测

19、酿制的干红、干白葡萄酒的品质和主要理化指标。教学后记 学生对实验非常感兴趣，本实验又是综合性很强的实验，方案课时少，常用业余时间进行实验。授课题目实验二、啤酒生产工艺实验授课类型实验首次授课时间 2007年12月8日学时9教学目标学习麦汁制备及啤酒发酵的原理，掌握啤酒生产工艺。重点与难点重点：啤酒生产工艺操作难点：麦汁制备机理及啤酒发酵原理教学手段与方法实验教学过程：包括授课思路、过程设计、讲解要点及各局部具体内容、时间分配等授课思路、过程设计啤酒是以大麦芽和啤酒花作为只要原料生产的一种低酒度发酵酒，具有特殊的麦芽香味、酒花香味和适口的酒花苦味，含有一定量的二氧化碳。啤酒倒入杯中应形成持久不消

20、、洁白细腻的泡沫，这些构成了啤酒独特的风格。目前啤酒的生产普及世界各国，啤酒以其低酒精度、丰富的营养成分而成为世界上产量最大的饮料酒。本实验为综合性实验，分为以下几局部：麦汁制备：3学时；啤酒发酵：3学时；啤酒品尝：3学时讲解要点及各局部具体内容一、糖化麦芽汁的制备1. 实验目的通过麦芽汁的制备，了解麦芽中所含的主要物质及酶系以及麦芽汁生产中酶的作用条件，物质的变化，掌握麦芽汁生产工艺方法。2. 实验原理麦芽中的高分子物质在酶类的作用下，分解为可发酵性糖及可溶性浸出物并且溶解于水。选择糖化工艺的原那么是确定适合各种酶作用的最正确条件。糖化麦芽汁中含有一定量的高分子多肽和水溶性蛋白质。假设存留在

21、啤酒中当其受到外界条件的影响从啤酒中别离出来时，会造成啤酒的非生物性浑浊。在麦芽汁煮沸时经过强烈的加热和分子间碰撞，这些多肽和水溶性蛋白质会絮凝形成蛋白颗粒而沉淀下来，即热凝固物，消除造成啤酒非生物性浑浊的隐患。啤酒中的苦味来自于啤酒花。当麦芽汁煮沸11.5h后，可使酒花中的苦味最大程度的释出，且酒花中的多酚物质和麦芽汁中的蛋白质形成多酚-蛋白沉淀，促使麦芽汁澄清。3. 实验材料及仪器麦芽，酒花，温度计，糖度计1020P，糖化容器，白瓷板，0.5%碘液，pH计。4. 实验内容（1） 工艺流程：麦芽粉碎按1：4比例加水55保持40min进行蛋白质休止升温至63糖化约2h淀粉试验升温至78保持10

22、min过滤澄清麦芽汁调整麦芽汁的浓度至12P。将糖化麦芽汁预先参加足量的蒸发水进行煮沸，总煮沸时间为90min。酒花添加量为0.1%。分次参加，具体如下：麦芽汁煮沸后参加酒花总量的10%，40min后参加酒花总量的50%，麦芽汁煮沸结束前10min参加酒花总量的40%，煮沸为成型麦芽汁。测定麦芽汁pH约为0.1%。2工艺要求：麦芽粉碎时皮壳要整，内容物要碎。糖化时，每10min取清夜用碘液检测一次在，至碘液反响不变蓝即确定糖化完成。5.计算公式1麦芽汁浓度调整： AV1=BV2式中：A调整前麦芽汁浓度 V1调整前麦芽汁体积 B调整后麦芽汁浓度V2调整后麦芽汁体积2麦芽汁煮沸时蒸发强度要求到达8

23、%12%： 式中：蒸发强度，%/h V1煮沸前混合麦芽汁体积，m3 V1煮沸后热麦芽汁体积，m3 T煮沸时间，h6.实验要点依据糖化工艺确实定原那么，蛋白酶的最适作用时间为5055，时间1020，时间10120min；糖化的最适作用温度为6065，时间30120min。因此，糖化流程中在55保持足够时间，以利于形成较多的氨基酸。在63时，要进行检测至碘液反响不变蓝，确保糖化彻底，方可升温。要保证蒸发强度和适当的煮沸时间，使麦芽汁中的高分子多肽、可溶性蛋白质充分絮凝，这样才能使啤酒具有良好的非生物稳定性，使酒花中的-酸异构化-酸，赋予啤酒柔和的苦味。7.思考题1蛋白质糖化温度确实定依据是什么？2

24、为什么碘液反响不变蓝糖化即可结束？3煮沸强度对麦芽汁质量有什么影响？4酒花为什么要分次添加？二、啤酒发酵及检测 1.实验目的 熟悉啤酒发酵的工艺流程，了解啤酒干酵母的使用方法与发酵工艺技术控制，掌握啤酒发酵流程中产品监控指标及检测方法。2.实验原理啤酒酵母对麦芽汁中的某些组分进行一系列的代谢过程，产生酒精等各种风味物质，形成具有啤酒独特风味的饮料酒。3.实验材料及仪器成品麦芽浓缩汁，市售啤酒活性干酵母，啤酒发酵容器市售，量筒，糖度计010P，酒精蒸馏装置，酒精表，pH计。4.实验内容1实验工艺流程啤酒干酵母的活化：取2g蔗糖放入100mL水中，烧开晾凉至25左右，制成2%的糖水。称取4g啤酒活

25、性干酵母放入糖水中，27保温30min以上。称取500g白糖加水制成1L糖水，加热煮沸后待用。将浓缩麦芽汁1000g和煮沸待用的糖水倒入发酵桶中，并参加10L的水纯洁水、净化水或凉开水搅拌均匀，调整麦芽汁的温度使其与室温相同，测麦芽汁的浓度及pH，记录。将活化好的酵母倒入发酵桶中，再搅拌均匀，盖好桶盖，即进入发酵阶段。当发酵液的浓度下降到4.5Bx时，主发酵阶段完成，转入后发酵阶段。将前发酵结束的酒液装入干净的瓶子里，每瓶再参加30%的糖水5mL，装液量为瓶子体积的85%90%。在室温下放置2d后转入1冷柜中，后酵一周以上，即可成为成品啤酒。2产品检测发酵流程产品检测：自啤酒发酵开始起，每24h取样测外观浓度、pH，至外观浓度4.5Bx，前发酵结束。检测方法：用100mL量筒取样100Ml，用糖度计测外观浓度并记录；用pH计测发酵液的pH并记录。成品啤酒的检测：酒精的检测：用量筒量取1