《发酵食品工艺学》
第五章 葡萄酒酿造
葡萄酒是由新鲜葡萄或葡萄汁通过酵母的发酵作用而制成的一种低酒精含量的饮料。
优质的红葡萄酒对我们的心血管是非常有益：①多酚及类黄酮的抗氧化功能，能够阻止低脂胆固醇进一步转化为有害物；②多酚能够减轻血管收窄程度，使血管壁放松血液流通顺畅；③多酚配合酒精防止血凝出现。
葡萄酒的发展——葡萄酒是一种国际性饮料酒，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，所以它是饮料酒中主要的发展品种。世界上许多国家如意大利、法国、西班牙等国的葡萄酒产量居世界前列。
我国历史——我国汉代（公元前138年）张骞出使西域带回葡萄，引进酿酒艺人，开始有了葡萄酒。经东汉到唐朝时有了较大发展，葡萄酒的饮用也日趋广泛，有唐诗为证。13世纪元朝统治期间葡萄酒已是一个重要商品。但是由于历史条件的我国葡萄酒的生产始终停留在作坊式的生产水平，产量也不大。12年华侨实业家张弥士在山东烟台开办张裕葡萄酒公司，并引进葡萄品种，这是我国第一个近代的新型葡萄酒厂。
一、葡萄酒的种类
GB/T15037-1994
1、按酒的颜色分类
(1) 白葡萄酒：用白葡萄或皮红肉白的葡萄，经皮肉分离发酵而成。酒色近似无色或浅黄微绿、浅黄、淡黄、禾杆黄色。外观澄清透明，果香芬芳，幽雅细腻，滋味微酸，爽
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口。
(2) 红葡萄酒：用皮红肉白或皮肉皆红的葡萄，经葡萄皮和汁混合发酵而成。酒色呈自然深宝石红、宝石红或紫红、石榴红色。
(3) 桃红葡萄酒：用带色红葡萄短时间浸提或分离发酵制成。酒色介于红、白葡萄酒之间，主要有淡玫瑰红、桃红，浅红色。
2、按二氧化碳压力（含量）分类
(1) 平静葡萄酒：不含二氧化碳的葡萄酒，也称静酒。
(2) 起泡葡萄酒：酒中所含二氧化碳是以葡萄酒加糖自身发酵产生。
eg:香槟酒属于起泡葡萄酒，在法国规定只有在香槟省出产的起泡酒才能称为香槟酒；由于Champagne与英语中冠军、优胜者一词发音相同，所以香槟酒成为一种庆贺酒。
(3) 加气起泡葡萄汽酒：二氧化碳部分或是全部人工方法压入酒中，压力略低于起泡葡萄酒。
2、按含糖量的多少分类
(1) 干葡萄酒：含糖量≤4.0g/L。品评感觉不出甜味，具有洁净、爽怡、和谐怡悦的果香和酒香。
(2) 半干葡萄酒：含糖量4.1~12g/L，微具甜味，口味洁净、舒顺，味觉圆润，并具
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和谐的果香和酒香。
(3) 半甜葡萄酒：含糖量12.1~50g/L，具有甘甜、爽顺、舒愉的果香和酒香。
(4) 甜葡萄酒：含糖量≥50.1g/L具有甘甜、醇厚、舒适爽顺的口味及和谐的果香和酒香。
3、按酿造方法分类
(1) 天然葡萄酒：葡萄原料在发酵过程中不添加糖或酒精，即完全用葡萄汁发酵酿成的葡萄酒。
(2) 加强葡萄酒：包括加强干葡萄酒（酒精）和加强甜葡萄酒（糖）。
eg:半汁葡萄酒（50%葡萄汁+糖、酒精）、三精葡萄酒
(3) 加香葡萄酒：加入芳香植物、药材。
二、葡萄酒生产原料
葡萄酒质量的好坏和葡萄品种及酒母有着密切的关系。因此在葡萄酒生产中葡萄的品种、酵母菌种的选择是相当重要的。
（一）葡萄
1、葡萄成分（结构与化学成分）
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果皮（单宁、色素、芳香成分）；果核（有害葡萄酒风味成分：脂肪、树脂、挥发酸）；葡萄浆（糖分：葡萄糖、果糖，酸：酒石酸、苹果酸，果胶质：少量改善口感柔和、多量稳定性差）
2、主要酿酒用葡萄品种
不同类型的葡萄酒对葡萄的特性要求也不同，制白葡萄酒、香槟酒和白兰地的葡萄品种含糖量约为15%~22%，含酸量6.0~12g/L，出汁率高，有清香味。对制红葡萄酒的品种则要求色泽浓艳。
（二）其他原料
涉及到葡萄汁改良、澄清、配（调）酒、防腐。
葡萄酒的酿造大致可分为以下4个步骤：发酵醪的制备→发酵酿酒→贮酒熟成→澄清和稳定加工
葡萄的破碎与除梗：不论酿制红或白葡萄酒，都需先将葡萄破碎、除梗。成熟的葡萄采收后，要尽快送到加工地点，进行破碎加工，尽量保证破碎葡萄的新鲜度。葡萄破碎的目的，是使葡萄果粒破裂而释放出果汁。新式葡萄破碎机都附有除梗设置，有先破碎后除梗，或先除梗后破碎两种形式。破碎要求：①每粒葡萄都要破碎；②籽粒不能压破，梗不能压碎，皮不能压扁；③破碎过程中，葡萄及汁不得与铁铜等金属接触。
葡萄汁的改良——1、白砂糖；3、酒石酸、柠檬酸
高品质的葡萄其糖度在30~35°Bx，酸度为1，但是在多雨的东亚、东南亚各国，要
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栽培上述糖度和酸度的葡萄是相当困难的，在中国和日本还没有糖度超过20°Bx的葡萄。
葡萄汁改良的目的：①使酿成的酒成分接近，便于管理；②防止发酵不正常；③酿成的酒质量较好。
葡萄汁的改良常指糖度、酸度的调整。
（1）糖分的调整
其生化本质是强化酒精，若葡萄汁中含糖量低于应生成的酒精含量时，必须提高糖度，发酵后才能达到所需的酒精含量。每17g糖/L可发酵产生1°酒度。
①添加白砂糖：用于提高潜在酒精含量的糖一般是蔗糖；世界上许多葡萄酒生产国家不允许加糖发酵，或加糖量有一定（<2%），遇到葡萄含量低时（标签要标注年代），只有采用添加浓缩葡萄汁。②添加浓缩葡萄汁：果汁可保持原来的风味，有利于提高葡萄酒的质量。
实例：发酵成12°葡萄酒：加糖数=入罐葡萄公斤数×0.75（出汁率）×（21%-葡萄实际糖度）×0.0115
利用潜在酒精含量为9.5°的5000L葡萄汁发酵成酒精含量12°葡萄酒，需要加多少白砂糖？
解：需要增加的酒精含量为12°-9.5°=2.5°
需添加糖量为2.5×17.0×5000=212500g=212.5kg
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加糖的方法是，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，使加入的糖均匀分布在葡萄汁中。添加蔗糖的时间，最好在发酵最旺盛的时候，即当葡萄汁的糖度消耗一半时，也就是主发酵后期添加，前期添加葡萄汁含糖太高易造成发酵困难。可将需要添加的蔗糖一次性加入。
实例：浓缩汁量采用十字交叉法。
（2）酸度调整
葡萄汁在发酵前一般酸度调整到6g/L，pH3.3~3.5；一般情况下不需要降低酸度，因为酸度稍高对发酵有好处（防止有害细菌繁殖），但酸度过高必须降酸。
①添加酒石酸和柠檬酸：一般情况下在酒精发酵开始时进行；②添加未成熟的葡萄压榨汁来提高酸度。
酸度是以中和100毫升测试样品所需的氢氧化钾的毫克数为计量单位，并以毫克/100毫升表示。
2、食用酒精
4、二氧化硫
二氧化硫处理就是在发酵基质中或在葡萄酒中加入适量的二氧化硫，以便发酵能顺利进行或有利于葡萄酒的贮藏。
SO2在葡萄酒酿造中的作用——
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杀菌作用（选择性）：酿酒用的葡萄汁在发酵前不进行灭菌处理，有的发酵是开放式的，因此，为了消除细菌和野生酵母对发酵的干扰，在发酵时添加一定量的SO2；
抗氧化作用：抑制酵母有氧呼吸，防止葡萄汁和葡萄酒颜色加深，主要是多酚氧化酶；
溶解作用：SO2在水中生成亚硫酸，能将葡萄皮中不溶于葡萄汁和发酵液的色素溶解出来；
澄清作用：SO2很快使不溶性的物质沉淀下来，抑制了微生物的活动，推迟了发酵开始，有利于沉降;
增酸作用：抑制分解酒石酸和苹果酸的细菌，将酒石酸和苹果酸从各自的盐类中游离出来;
除醛作用：与醛结合，除去影响酒液口味的物质。
二氧化硫的添加：①添加量：各国法律都规定了葡萄酒酒中二氧化硫的添加量。②添加方式：含有 6% SO2的亚硫酸溶液。
作业：总结二氧化硫在葡萄酒生产各环节中作用。
5、澄清剂
三、葡萄酒发酵中的微生物
（一）天然酵母
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葡萄成熟时，在葡萄果皮、果梗上都有大量的酵母菌存在。
（二）纯粹培养酵母
①为了保证正常顺利的发酵，获得质量优等的葡萄酒，往往从天然酵母中选育出优良的纯种酵母；②酵母菌株的改良，最常用手段为人工诱变，用同宗配合、原生质体融合、基因转化等遗传工程方法现已在研究进行中。
（三）葡萄酒酵母的特征
葡萄酒酵母在微生物学分类上为子囊菌纲的酵母属，啤酒酵母种。葡萄酒酵母常为椭圆形、卵圆形，细胞丰满；可发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、半乳糖，不发酵乳糖、蜜二糖，棉子糖发酵1/3。
葡萄酒酵母除了用于葡萄酒生产以外，还广泛用在苹果酒等果酒的发酵上。
四、白葡萄酒生产工艺
白葡萄酒选用白葡萄或红皮葡萄为原料，经果汁分离、澄清、控温发酵而成。
1、果汁分离
白葡萄酒与红葡萄酒前加工工艺不同。白葡萄酒压榨在发酵前，而红葡萄酒压榨在发酵后。P168。果汁分离是白葡萄酒的重要工艺。用果汁分离机来分离果汁，将葡萄破碎除梗，果浆直接输入果汁分离机进行果汁分离；采用连续螺旋式果汁分离机，低速而轻微施压于果浆。
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自流汁特点：果汁颜色浅，酚类物质含量少，适用于酿造质量高的葡萄酒；压榨汁特点：颜色较深，酚类物质含量较高，内含果皮、果核、果肉和细胞液。
2、果汁澄清
酿造高级干白葡萄酒的关键工序之一。目的、方法（P168）。
①二氧化硫低温静置澄清法：采用适量添加二氧化硫来澄清葡萄汁，其操作简单，效果较好，在澄清过程中二氧化硫主要起三个作用：可加速胶体凝聚，对非生物杂质起到助沉作用；葡萄皮上长有野生酵母、细菌、霉菌等微生物，在采收加工过程中也可能感染其他杂菌，使用二氧化硫起到抑制杂菌的作用；葡萄汁中酚类化合物、色素、儿茶素等易发生氧化反应，使果汁变质，当葡萄汁中有游离二氧化硫存在时，首先与二氧化硫发生氧化反应，可防止葡萄汁被氧化。
②果胶酶法：果胶酶可以软化果肉组织中的果胶质，使之分解生成半乳糖醛酸和果胶酸，使葡萄汁的粘度下降，原来存在于葡萄汁中的固形物失去依托而沉降下来，以增强澄清效果，同时也有加快过滤速度，提高出汁率的作用。
③皂土澄清法：皂土也叫膨润土，是一种由天然粘土精制的胶体铝硅酸盐，以二氧化硅、三氧化二铝为主要成分的白色粉末，溶解于水中的胶体带负电荷，葡萄汁中蛋白质等微粒带正电荷，正负电荷结合使蛋白质等微粒下沉。
④机械澄清法：利用离心机高速旋转产生巨大的离心力，使葡萄汁与杂质因密度不同而得到分离。离心力越强，澄清效果越好。
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3、发酵
白葡萄酒发酵多采用人工培育的优良酵母（或固体活性干酵母）进行低温发酵。P169。
由于葡萄汁中没有大块皮渣固形物，使得所加入的葡萄酒酵母都漂浮在汁液中而无所依托，所以最初的主发酵过程发展很缓慢，改进方法是预先将酵母菌培养繁殖到旺盛程度时再加入，接种量要加大到5~10%（红葡萄酒1~3%）。
控制发酵温度是白葡萄酒发酵管理的一项重要工作。高温危害：（1）易氧化，减少原葡萄品种的果香。（2）低沸点芳香物质易挥发，降低酒的香气。（3）酵母活力减弱，易感染醋酸菌、乳酸菌等杂菌，造成细菌性病害。其发酵温度一般在16~22℃为宜，主发酵期为15d左右。
4、白葡萄酒的防氧化 P169
五、红葡萄酒生产工艺
酿制红葡萄酒一般采用红葡萄品种。我国酿造红葡萄酒主要以干红葡萄酒为原酒，然后按标准调配成半干、半甜、甜型葡萄酒。
红葡萄酒酿造，是将红葡萄原料破碎后，使皮渣和葡萄汁混合发酵；在红葡萄酒的发酵过程中，将葡萄糖转化为酒精的发酵过程和固体物质的浸取过程同时进行；通过红葡萄酒的发酵过程，将红葡萄果浆变成红葡萄酒，并将葡萄果粒中的有机酸、维生素、微量元素及单宁、色素等多酚类化合物，转移到葡萄原酒中；红葡萄原酒经过贮藏、澄清处理和稳定处理，即成为精美的红葡萄酒酒。
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1、生产工艺特点：P171
2、红葡萄酒的传统发酵
定义：葡萄经破碎后，果汁和皮渣共同发酵至残糖5g/L以下，经压榨分离皮渣，进行后发酵。
（1）前发酵(主发酵)
葡萄酒前发酵主要目的是进行酒精发酵、浸提色素物质和芳香物质。前发酵进行的好坏是决定葡萄酒质量的关键。红葡萄酒发酵方式按发酵中是否隔氧可分为开放式发酵和密闭发酵。发酵容器过去多为开放式水泥池，近年来逐步被新型发酵罐所取代。
传统工艺发酵红葡萄酒，靠葡萄果粒上附着的野生酵母自然发酵。主发酵阶段一般持续3~7d，此阶段升温明显，控制最高品温不超过30℃，在25℃左右下进行，当发酵液的相对密度下降到1.020以下时，即停止发酵，出池取新酒。每天测温度、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。
按国外最新的工艺发酵红葡萄酒，主发酵时需要添加活性干酵母，果胶分解酶，丹宁或橡木素，这对提高和保证红葡萄酒的质量，是非常重要的措施。原因：有选择的加入活性干酵母，能保证发酵过程的纯正性，可改善红葡萄酒的风味，提高红葡萄酒的色泽；加入果胶分解酶，有利于提取葡萄皮中的色素，并能提高出汁率；主发酵时添加丹宁或橡木素，能有效的保护红葡萄酒中的色素，使红葡萄酒的色素更稳定，并能改善红葡萄酒的口味，增加结构感。
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发酵生产中应注意的问题：
① 发酵容积利用率：葡萄浆在进行酒精发酵时体积增加。原因是发酵时本身产生热量，发酵醪温升高使体积增加，二是产生大量CO2气不能及时排出，也导致体积增加。为了保证发酵的正常进行，一般容器充满系数为80%。
② 皮渣的浸渍：葡萄破碎后送入敞口发酵池，因葡萄皮相对密度比葡萄汁小，再加上发酵时产生的CO2，葡萄皮渣往往浮在葡萄汁表面，形成很厚的盖子，这种盖子亦称“酒盖”。因酒盖与空气直接接触，容易感染有害杂菌，败坏葡萄酒的质量。为保证葡萄酒的质量，并充分浸渍皮渣上的色素和香气物质，须将皮盖压入醪中。
③ 温度控制：温度对红葡萄酒质量有很大的影响。发酵温度是影响红葡萄酒色素物质含量和色度值大小的主要因素。一般讲，发酵温度高，葡萄酒的色素物质含量高，色度值高。从红葡萄酒质量考虑，如口味醇和、酒质细腻、果香酒香等综合考虑，发酵温度控制低一些为好。红葡萄酒发酵温度一般控制在25~30℃。红葡萄酒发酵降温方法有循环倒池法，发酵池内安装蛇形冷却管法，外循环冷却法。
④ 葡萄汁的循环：红葡萄酒发酵时进行葡萄汁的循环可以起以下方面的作用：增加葡萄酒的色素物质含量；降低葡萄汁的温度；开放式循环可使葡萄汁和空气接触，增加酵母活力；葡萄浆与空气接触可促使酚类物质的氧化，使之与蛋白质结合成沉淀，加速酒的澄清。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。
（2）压榨
当残糖降到5g/L 以下，发酵液面只有少量气体，皮盖已经下沉，液面较平静，发酵
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液温度接近室温，并且有明显酒香，表明前发酵已经结束，可以出池。
（3）后发酵
目的：① 残糖的继续发酵，转化成酒精和二氧化碳；② 澄清作用，后发酵结束后沉淀出酒泥，酒逐步澄清；③ 陈酿作用，新酒在后发酵过程中，口味变的柔和，风味上更趋完善；④ 降酸作用，对改善口味有很大作用；⑤ 有些红葡萄酒在压榨分离后在乳酸细菌的作用下诱发苹果酸一乳酸发酵，对降酸及改善口味有很大好处。
后发酵的管理：P171。温度控制 ，若品温高于25℃，不利于新酒的澄清，给杂菌繁殖创造条件；卫生管理 ，前发酵的原酒中含有糖类物质、氨基酸等营养成分，易感染杂菌，影响酒的质量，搞好卫生是后发酵的重要管理内容。
3、新工艺
旋转罐法、二氧化碳浸渍法、热浸提法、连续发酵法。
作业：总结红葡萄酒和白葡萄酒的主要区别。
五、原酒的贮藏和陈酿
每一种葡萄酒，发酵刚结束时，口味比较酸涩、生硬，称为“新酒”。新酒经过贮藏陈酿，逐渐成熟，口味变得柔协、舒顺，达到最佳饮用质量，再延长贮藏陈酿时间，饮用质量反而越来越差，进入葡萄酒的衰老过程。
换桶的目的：其一分离酒脚，去除桶底的酵母、酒石等沉淀物质，并使桶中的酒质混
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合均匀；其二使酒接触空气，溶解适量的氧，促进酵母最终发酵的结束；此外由于酒被二氧化碳饱和，换桶可使过量的挥发性物质挥发出及添加亚硫酸溶液调节SO2的含量（100~150mg/L）。
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3-4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。在以后贮藏管理中，每年11月份倒一次桶即可。
储酒桶表面产生空隙的原因为：温度降低，葡萄酒容积收缩，溶解在酒中的二氧化碳逸出以及温度的升高产生蒸发使酒逸出等。
六、葡萄酒的调配
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七、葡萄酒的澄清、冷处理与过滤
1、澄清
分自然澄清和人工澄清两种方法： 通过一次次转罐倒桶，把酒脚（酒泥）分离掉，这就是葡萄酒的自然澄清过程。
2、冷处理
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3、过滤
八、葡萄酒的包装、杀菌和瓶贮
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