葡萄酒社

3.1 浆果成熟度不够

 
    浆果成熟度不够主要是由不良气候条件(低温、高湿)或采收过早造成的。这样的浆果有两个特点:含糖量低,含酸量高(主要是苹果酸含量)。
    对于这类原料的改良主要有两个方面,即
    ——加蔗糖(白砂糖)或浓缩汁提高含糖量;
    ——直接中和或间接地利用生物方法降酸。
3.1.1  提高含糖量
    提高含糖量就是人为地提高原料的含糖量,从而提高葡萄酒的酒度。最常见的有加糖和加浓缩葡萄汁两种方式。
3.1.1.1 添加蔗糖
    所用的糖必须是蔗糖,一般用98~99.5%的结晶白砂糖(甘蔗糖或甜菜糖)。
添加量
    从理论上讲,加入17g/L蔗糖可使酒度提高1%。但在实践中由于发酵过程中的损耗(如挥发、蒸发等),加入的糖量应稍大于17g/L,可参考下表。
 
   例如,利用潜在酒度为9.5%的5000L葡萄汁生产酒度为12%的葡萄酒,其
蔗糖的添加量为:
  12-9.5=2.5%………需要增加的酒度
  2.5×17.0g/L×5000=212.5kg………需要添加的蔗糖量
添加方法和时间
    先将需添加的蔗糖在部分葡萄汁中溶解,然后加入发酵罐中,添加蔗糖以后,必须倒一次罐,以使所加入的糖均匀 地分布在发酵汁中。
    添加蔗糖的时间最好在发酵刚刚开始的时候,并且一次加完。因为这时酵母菌正处于繁殖阶段,能很快将糖转化为酒精。如果加糖时间太晚,酵母所需其它营养物质已部分消耗,发酵能力降低,常常发酵不彻底。
    此外,在控制发酵温度时应考虑加入的糖在发酵过程中所释放的热量。
3.1.1.2 添加浓缩葡萄汁
    浓缩葡萄汁的制备
    将葡萄汁进行二氧化硫处理,以防止发酵。再将处理后的葡萄汁在部分真空的条件下加热浓缩,使其体积降至原体积的1/4~1/5,这样获得的浓缩葡萄汁中各种物质的含量都比原来增加4-5倍。虽然在制备过程中,部分酒石酸转化为酒石酸氢钾沉淀,但浓缩葡萄汁中的含酸量仍然较高。因此,为了防止葡萄酒中的酸度过高,可在进行浓缩以前对葡萄汁进行降酸处理。此外,浓缩汁中钾、钙、铁、铜等含量也较高。
添加量
    在确定添加量时,必须先对浓缩葡萄汁的含糖量(潜在酒度)进行分析。
    例如,已知浓缩葡萄汁的潜在酒度为50%,5000L发酵用葡萄汁的潜在酒度为10%,葡萄酒要求酒度为11.5%,则可以用下面的方法算出浓缩葡萄汁的添加量。 
 
   即要在38.5L的发酵用葡萄汁中加入1.5L浓缩汁才能使葡萄酒达到11.5%的酒度。因此,在5000L发酵用葡萄汁中应加入浓缩葡萄汁的量为1.5×5000/38.5=194.8L。
添加的时间和方法与添加蔗糖相同。
    以上两种方法,都能提高葡萄酒的酒度。但添加蔗糖时,葡萄酒的含酸量和干物质含量略有降低。与之相反,添加浓缩葡萄汁则提高葡萄酒的含酸量和干物质含量(表3-2)。这两种方法在实践中可任选一种。
   表3-2 添加蔗糖和添加浓缩葡萄汁对葡萄酒成分的影响
 

3.1.2  降低含酸量

   降低葡萄汁或葡萄酒的含酸量的方法主要有两种,即化学降酸和生物降酸。 
3.1.2.1  化学降酸
   化学降酸就是用盐中和葡萄汁中过多的有机酸,从而降低葡萄汁和葡萄酒的酸度。常用的盐有下例几种:
   酒石酸钾:COOK—(CHOH)2—COOK
   碳酸钙:CaCO3
   碳酸氢钾:KHCO3
  其中以碳酸钙最有效,而且最便宜。
    它们统称为降酸剂。其降酸原理主要是与酒石酸形成不溶性的酒石酸氢盐或与酒石氢盐形成中性钙盐,从而降低酸度,其反应如下:
 
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,1克碳酸钙可中和约1克(98/100)硫酸:
    
   因此,要降低1克酸(用H2SO4表示),需添加1克碳酸钙或2克碳酸氢钾或2.5—3 克酒石酸钾。
使用方法
    前面讲过,葡萄汁酸度过高,主要是由于苹果酸含量过高。但化学降酸的作用主要是除去酒石酸氢盐,并且影响葡萄酒的质量和葡萄酒对病害的抗性。此外,由于化学降酸提高pH值,有利于苹果酸—乳酸发酵,可能会使葡萄酒中最后的含酸量过低。因此,必须慎重使用化学降酸。
    多数情况下化学降酸仅仅是提高发酵汁pH值的手段,以有利于苹果酸—乳酸发酵的顺利进行,这就必须根据所需要的pH值和葡萄汁中酒石酸的含量计算使用的碳酸钙量。一般在葡萄汁中添加0.5g/L碳酸钙,可使pH值提高0.15,这一添加量足够达到起动苹果酸—乳酸发酵的目的。
    如果葡萄汁的含酸量很高,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。与碳酸钙比较,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1.5g/L。
    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,注入发酵罐,并进行一次封闭式倒罐,以使降酸盐分布均匀。
    现在用表3-3和表3-4说明化学降酸的方法和降酸剂的添加量,以及化学降酸对葡萄酒成分的影响。
    在添加降酸剂获得的葡萄酒中,酸度的降低主要是由于酒石酸含量降低,而且钾和钙的含量增加。
  


 3.1.2.2 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进行苹果酸—乳酸发酵的  HTH 乳酸菌  HT 和能将苹果酸分解为酒精和CO2的裂殖酵母 (Schizossaccharomyces)。 
    苹果酸—乳酸发酵: 在适宜条件下,乳酸菌可通过苹果酸—乳酸发酵将苹果酸分解为乳酸和CO2。这一发酵通常在酒精发酵结束后进行,导致酸度降低,pH值增高,并使葡萄酒口味柔和。对于所有的干红葡萄酒,苹果酸—乳酸发酵是必须的发酵过程,而在大多数的干白葡萄酒和其它已含有较高残糖的葡萄酒中,则应避免这一发酵。
    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,而且受到其它酵母的强烈抑制。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,为了防止其它酵母的竞争性抑制,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。
3.1.2.3 物理降酸
    物理降酸方法包括冷处理降酸和离子交换降酸。
3.1.2.3.1 冷处理降酸
    化学降酸产生的酒石,其析出量和酒精含量、温度、贮存时间有关。酒精含量高、温度降低、酒石的溶解度降低。当葡萄酒的温度降到0℃以下时,酒石析出加快,因此,冷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。
3.1.2.3.2 离子交换法处理
    通常的化学降酸会给葡萄汁中产生过量的Ca2+,葡萄酒工业常采用苯乙烯碳酸型强酸性阳离子交换树脂除去Ca2+,该方法对酒的pH值影响甚微,用阴离子交换树脂(强碱性)也可以直接除去酒中过高的酸。

3.2 浆果酸度过低
     这类浆果的特点是在一定条件下,含糖量达到最大值,而有机酸含量则很低,有时可降至3gH2SO4/L以下。用这类浆果酿造的葡萄酒不厚实,没有清爽感,而且不稳定,容易在贮藏过程中感染各种病害。
    因此,对于这类浆果不仅要尽量保持现有的含酸量,而且还应添加一些物质,提高其含酸量。 
3.2.1 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(或20毫克当量)。
    很难确定在什么情况下直接增酸,但一般认为,当葡萄汁含酸量低于4gH2SO4/L和pH值大于3.6时,可以直接增酸。在实践中,一般每千升葡萄汁中添加1000g酒石酸。
    需直接增酸时,必须在酒精发酵开始时添加酒石酸。
    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。柠檬酸主要用于稳定葡萄酒。但在经过苹果酸—乳酸发酵的葡萄酒中,柠檬酸容易被乳酸菌分解,提高挥发酸量,因此应避免使用。
    在直接增酸时,先用少量葡萄汁将酸溶解,然后均匀地将其加进发酵汁,并充分搅和。应在木质、玻璃或瓷器中溶解,不要用金属容器。
3.2.2  间接增酸  
3.2.2.1 加生葡萄浆果  
     未成熟(特别是未转色)的葡萄浆果中有机酸含量很高(20-25gH2SO4/L),其有机酸盐可在SO2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,因为至少要加入40kg酸葡萄/KL,才能使酸度提高0.5gH2SO4/L。
3.2.2.2  正确使用二氧化硫
    对葡萄浆果正确进行二氧化硫处理,也可间接提高酸度。SO2主要有以下两方面的作用:
(1)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;
(2)溶解浆果固体部分中的有机酸,从而提高酸度。
  二氧化硫的使用方法,将在以后详细介绍。

3.3 变质原料
     这类葡萄果实包括所有由于病虫、冰雹以及其它因素而腐烂、变质、破损的葡萄果实。其特点是:
   ——与正常葡萄原料比较,果穗固体部分不正常地提高;
   ——浆果病虫害严重。
  对于这类葡萄原料,应尽量避免以上缺点带来的后果。 
3.3.1 受病危害的果实
    危害果实并 引起严重后果的真菌病害主要有灰霉病(Botrytis cinerea)、白腐病(Coniothyrium diplodiella)黑腐病(Guignardiabidwellii)和白粉病(Uncinula necator)等。前三种病常在果实受霜霉病(Plasmopara Viticola)虫冰雹以及暴风雨危害造成伤口以后,危害葡萄果实。这类葡萄果实一般有以下几方面的缺点:
    ——产量低,并且固体部分含量高;
    ——果皮破损,色素物质被部分破坏,且果汁中含有较多的果胶物质;
    ——含有众多的有害细菌(如醋酸菌、乳酸菌等)和引起棕色破败病的氧化酶,特别是漆酶等。
    为了尽量减少这些缺点的不良影响,生产质量相对较好可供消费的葡萄酒,必须对这类原料进行如下处理:
     ①除梗,以除去过多的固体部分;
     ②尽早添加二氧化硫(100-150mg/L)杀菌并抑制氧化作用,然后将葡萄汁或者进行热处理,或者进行离心处理或在澄清后用膨润土处理,再用澄清葡萄汁进行酒精发酵;
     ③对于红色品种,如果由于氧化作用,色素破坏太重并且溶解度降低,应用它酿造桃红葡萄酒或白葡萄酒。在这种情况下,应尽快地进行第一次处理,并用SO2处理,分离时应进行封闭式分离,获得的葡萄酒不能与正常葡萄酒混合;
     ④在发酵过程中,应进行一次果胶酶处理和一次酪蛋白处理,以避免葡萄酒混浊和具有不良味道。
     对于这类葡萄原料,热处理能取得良好效果。所以必须将所有的原料在70℃的条件下热处理30分钟。 
3.3.2  含泥沙的葡萄原料
    由于暴雨的作用或其它原因,这类葡萄果实中含有较大比例的泥沙。如果土壤为钙质土、果实含酸量低,这些泥沙可中和果汁中的部分酸,造成严重的后果。在这种情况下应尽量去除果实中的泥沙,可以首先将葡萄汁用浓度较高的SO2处理后进行澄清,然后进行开放式分离。如果发酵开始时再进行一次膨润土处理,效果会更好。经以上处理后,如果酸度降低,应进行增酸处理。
3.4 原料改良新工艺
    除上述传统的原料改良方法外,近年来,各国研究人员在这方面进行了各种新工艺研究。下面我们介绍一些成功的新工艺。
3.4.1 复盐法降酸
    用各种化学降酸剂所引起的降酸,主要是引起酒石酸含量的降低。而含酸量过高的葡萄原料,主要是苹果酸含量过高。所以,如果需要降酸的幅度很大,则可采用复盐法降酸。
    其原理是,当用含有少量酒石酸—苹果酸—钙的复盐的碳酸钙将部分葡萄汁的pH值提高到4.5时,就会形成钙的L(+)酒石酸-L(-)苹果酸复盐沉淀。但是,由于在这一过程中不可避免地要产生一些酒石酸钙沉淀,所以,在整个沉淀反应过程中,会产生1/3的苹果酸盐和2/3的酒石酸盐沉淀。
    复盐法降酸的具体步骤如下:
     ——CaCO3的用量计算公式: Ca(kg)=△A×V
                                     △A=A-AV
    ——需预先用CaCO3降酸的葡萄汁量计算公式:
                                      v=V×△A/(A-1.3)
在以上三个公式中,
  Ca:所需CaCO3量(kg);
  △A:降酸幅度[g/L(H2SO4)];
  V:需降酸的葡萄汁总量(T);
  A:葡萄汁的总酸[g/L(H2SO4)];
  AV:葡萄酒所需总酸[g/L(H2SO4)];
  v:需预先用CaCO3处理的葡萄汁量(T)。
  例如:有葡萄汁20T,其总酸为8.0g/L(H2SO4),要求葡萄酒的总酸为5.0g/L(H2SO4),则需降低的酸度为:
  △A=A-AV=8.0-5.0=3.0g/L(H2SO4);
CaCO3的用量为:
  Ca=△A×V=3.0×20=60(kg);
需预先降酸的葡萄汁量为:
  v=V×△A/(A-1.3)=20×3.0/(8.0-1.3)=8.96(T)
    所以,应先用60kg含有少量复盐的CaCO3,对8.96T葡萄汁进行降酸,以形成酒石酸—苹果酸钙复盐沉淀,并进行分离过滤去除沉淀,再与剩余的葡萄汁混合,如果还有Ca2+存在,则在混合过程中产生新的沉淀。 
3.4.2 选择性冷冻提取法
    选择性冷冻提取法旨在提高酿造葡萄酒的葡萄汁的质量。我们知道,提高原料质量的方式有两种:一是在压榨前对葡萄浆果进行选择,二是尽量使葡萄浆果中有利于提高葡萄汁质量的物质进入葡萄汁中。选择性冷冻提取法的原理是,在冷冻和解冻过程中,成熟度不同的葡萄浆果的表现亦不相同,因为它们的比热、导热性、凝固热和溶解热等物理特性各不相同。因此,该方法就是将葡萄原料置于某一温度下,只使那些未成熟的浆果冻结,而那些成熟的浆果不冻结;然后立即压榨,从而获得成熟葡萄浆果的果汁,提高原料的质量。在法国的研究结果表明,采用这种方法酿造的干白及甜白葡萄酒的感官质量明显高于对照葡萄酒。该方法在不破坏典型性的条件下,可提高葡萄酒的香气和口感质量。 
3.4.3 反渗透法
    反渗透法是在压力的作用下,通过半透膜将离子或分子从混合液中分离出来的物理方法;所施加的压力必须大于渗透压(Audine,1986)。我们知道,如果含糖量过低的葡萄汁通过半透膜除去过多的水分就可以提高葡萄汁的含糖量,达到改良原料的目的。
    反渗透法在很多领域都广泛地被利用。Berger(1991)深入地研究了该法在葡萄原料改良中的作用。在该研究中,他所用的半透膜为内径42μ、外径80μ的芳香型酰胺中空纤维。这种膜的特性如下:抗压能力150巴,pH值范围1-11,温度0-35℃。半透膜像线圈一样装在长1000mm,直径150mm的不透钢筒内,其装置和工作原理如图3-1所示,其在酒厂中的工艺图见图3-2。
     
    通过3年在5个品种上的实验,由聚酰胺中空纤维构成的半透膜完全可以在室温条件下将水从葡萄汁中除去。浓缩后的葡萄汁(450g/L糖)的苹果酸和酚类物质同样升高,该项技术并不影响葡萄汁的发酵特性。用这一方法酿出的葡萄酒除酒度更高而外,其它物质,特别是酚类物质的含量也高。Berger认为,反渗透浓缩法,对红葡萄酒质量的提高比白葡萄酒要明显。 
 
 
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