葡萄酒社

4.8 影响酵母菌生长和酒精发酵的因素

 酵母菌生长发育和繁殖所需的条件也正是发酵所需的条件。因为,只有在酵母菌出芽、繁殖的条件下,酒精发酵才能进行,而发酵停止就是酵母菌停止生长和死亡的信号。

4.8.1 温度

 尽管酵母菌在低于10℃的温度条件下不能生长繁殖,但其孢子可以抵抗—200℃的低温。
 液态酵母的活动最适温度为20-30℃。当温度达到20℃时,酵母菌的繁殖速度加快,在30℃时达到最大值,而当温度继续升高达到35℃时,其繁殖速度迅速下降,酵母菌呈疲劳状态,酒精发酵有停止的危险。只要保持1~1.5小时40—45℃或保持10~15分钟60~65℃的温度就可杀死酵母。但干态酵母抗高温的能力很强,可忍受五分钟115-120℃的高温。

4.8.1.1发酵速度与温度

 在20℃至30℃的温度范围内,每升高1℃,发酵速度就可提高10%。因此发酵速度(即糖的转化)随着温度的提高而加快。
 但是,发酵速度越快,停止发酵越早,因为在这种情况下,酵母菌的疲劳现象出现较早(表4-5)。

4.8.1.2发酵温度与产酒精效率

在一定范围内,温度越高,酵母菌的发酵速度越快,产酒精效率越低,而生成的酒度就越低。因此,如果要获得高酒度的葡萄酒,必须将发酵温度控制在足够低的水平上(表4-5)。

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4.8.1.3发酵临界温度

当发酵温度达到一定值时,酵母菌不再繁殖,并且死亡,这一温度就称为发酵临界温度。如果超过临界温度,发酵速度就大大下降,并引起发酵停止。由于发酵临界温度受许多因素如通风、基质的含糖量、酵母菌的种类及其营养条件等的影响,所以很难将某一特定的温度确定为发酵临界温度。在实践中主要利用 “危险温区” 这一概念。在一般情况下,发酵危险温区为32—35℃。但这并不是表明每当发酵温度进入危险区,发酵就一定会受到影响,并且停止,而只表明,在这一情况下,有停止发酵的危险。

 需要强调指出的是,在控制和调节发酵温度时,应尽量避免温度进入危险区,而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。对于红葡萄酒,发酵最佳温度为26—30℃,而对于白葡萄酒和桃红葡萄酒,发酵的最佳温度为18—20℃左右。

4.8.2 通风

 酵母菌繁殖需要氧,在完全的无氧条件,酵母菌只能繁殖几代,然后就停止。这时,只要给予少量的空气,它们又能出芽繁殖。如果缺氧时间过长,多数酵母菌细胞就会死亡。在进行酒精发酵以前,对葡萄的处理(破碎、除梗、泵送以及对白葡萄汁的澄清等)保证了部分氧的溶解。在发酵过程中,氧越多,发酵就越快、越彻底。因此,在生产中常用倒罐的方式来保证酵母菌对氧的需要。

4.8.3酸度

 酵母菌在中性或微酸性条件下,发酵能力最强。如在pH4.0的条件下,其发酵能力比在pH3.0时更强,在pH值很低的条件下,酵母菌活动生成挥发酸或停止活动。因此,酸度高并不利于酵母菌的活动,但却能抑制其它微生物(如细菌)的繁殖。

4.8.4 酵母代谢产物的影响与酵母菌皮的利用

 Lafon-Lafourcades及其同事们(1984)在对酒精发酵停止原因的研究中发现,在发酵过程中,酵母菌本身可以分泌一些抑制自身活性的物质。这些抑制发酵的物质是酒精发酵的中间产物,主要是脂肪酸。所以除去这些脂肪酸可以促进酒精发酵,防止发酵中止。

 在酒精发酵过程,活性碳可以吸附这些脂肪酸,从而促进酒精发酵。克服发酵中止。但是,在葡萄酒中加入活性碳后很难将之除去,而且很多国家限制活性碳的使用。所以,活性碳的这一特性难以实际应用。

 酵母菌皮(用高温杀死酵母菌而获得)同样具有这种吸附特性(表4—6)。发酵前加入0.2-1g/L的酵母菌皮,可大大加速发酵,而且使发酵更为彻底(表4-7)。虽然与对照相比,加入酵母菌皮并不增加酵母群体总量,但可提高发酵结束时的活性酵母数量(表4-7)。因此,酵母菌皮的作用与生存素的作用完全一致,而且其效果最佳的条件亦与生存素的最佳使用条件一致。 

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酵母菌皮除可用于防止发酵中止外,还可用于发酵停止的葡萄酒重新发酵。在这种情况下,第一次发酵由于各种原因自然中止,含有大量残糖。这时加入酵母菌皮,可除去有毒脂肪酸,使发酵重新触发,而且与对照相比,发酵更为彻底(表4-8)。

大量实验结果还表明,酵母菌皮不仅能有效地防止发酵的中止和触发发酵中止的葡萄酒的再发酵,而且不影响葡萄酒的感官特征(Lafon-Lafourcades,1984;Ribereau-Gayon,1984)。

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