第四节 其他指标
一、酵母的营养物
酵母是生物活性细胞，与其他生物一样也需要营养物质。酿造果酒时果汁中可利用的碳源有葡萄糖、果糖和蔗糖，正常情况下果汁中含有的氮源和矿物质可充分满足酵母新陈代谢需要。如果缺乏营养就有可能使发酵迟缓，甚至产生异常高水平的副产物，如乙酸、丙酮酸、硫化氢和杂醇油等。发酵迟缓的具体表现是糖的发酵速率显著降低，在发酵结束后留下高浓度的残糖(高于体积分数0.2%)或发酵时间过分延长，而氮源(铵离子和游离氨基酸)、维生素缺乏是发酵迟缓最常见原因。另有研究表明，缺乏氨或氨基氮会使酵母细胞转向利用来自氨基酸的氮源，从而留下较高的副产物——高级醇类；果汁中缺乏泛酸时可生成较高水平的乙酸和甘油；由于硫胺素的缺乏可导致丙酮酸的过度积累。
首先应添加的营养物质是氮源，氮有时被称作“酿造果酒时被遗忘的元素”。理想的氮源应容易并立刻为酵母所利用，并且添加后不会产生不必要的新陈代谢产物。目前认为较好的氮源是铵离子。理论上，几种铵盐都可以满足酵母的氮源需求，但法国“酿酒法典”和德国“葡萄酒法规”只允许使用磷酸氢二铵作为酵母营养物，它提供的铵离子可以作为氮源，磷酸根离子可参与葡萄糖和果糖转化为乙醇的反应。硫酸铵和氯化铵也可补充氮源，但效果没有磷酸氢二铵好。另一种酵母营养物是维生素，在丙酮酸转化为乙醇的酶促反应和酵母的生长活动中，它们作为辅酶因子扮演着十分重要的角色。果酒发酵时通常会因缺乏两种维生素带来问题，它们是硫胺素(维生素B1，容易被二氧化硫降解)和泛酸(维生素B5，泛酸的缺乏通常伴随着发酵过程硫化氢的生成)。
酵母营养物一般含有铵盐、甾醇、不饱和脂肪酸、B族维生素和镁等，也可以分别购买硫胺素、泛酸和铵盐进行添加。果酒中酵母营养物的典型添加量为：氮源，添加10～100mg/L，使发酵醪的总氮含量达到200mg/L；硫胺素0.2mg/L；泛酸0.2mg/L。建议发酵完成后检查果酒中的剩余含氮量，如果含氮量太高可能被其他微生物所利用，下一次添加量应适当减少。
二、原料所需的酶制剂
1．果胶酶
果胶为白色无定形物质，无味，能溶于水成为胶体溶液，不溶于乙醇、硫酸镁和硫酸铵等盐类，在酸、碱和酶的作用下可脱甲酯形成低甲氧基果胶和果胶酸。果汁中果胶可被甲醇和乙醇迅速沉淀下来，这就是果酒在酿造后期出现絮状沉淀的原因之一，可利用此特性进行粗测果汁、果酒中果胶含量。果胶的甲氧基水解后在果酒制造中会生成甲醇，故含果胶非常丰富的某些原料在制酒时有可能导致甲醇含量过高。
果胶类物质是由半乳糖醛酸脱水聚合而成的高度亲水多糖类物质，有原果胶、果胶和果胶酸几种不同的存在形式。未成熟的水果中果胶类物质以原果胶形式存在，原果胶是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子物质，不常于水，具有黏结性，使植物细胞之间黏结并赋予未熟水果较大的硬度。当果实进入过熟阶段时，果胶在果胶酯酶的作用下脱甲酯变为果胶酸与甲醇。果胶酸不溶于水，无黏结性，相邻细胞间没有了黏结性，组织就变得松转无力，弹性消失。
常用的果胶酶为果胶甲酯酶与聚半乳糖醛酸酶混合物。在果浆中添加果胶酶可提高出酒(汁)率，有利于果皮中香气成分的浸出，有利于果酒的净化、澄清。果胶酶耐400mg/L的SO2，因此果胶酶在添加SO2前后使用均可。市面上有多种果胶酶产品，使用时参考产品说明。
2. β-葡萄糖苷酶
又称β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶，别名龙胆二糖酶、纤维二糖酶和苦杏仁苷酶。它属于纤维素酶类，是纤维素分解酶系中的重要组成成分，能够水解结合于末端非还原性的β-D-葡萄糖苷键，同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。1837年首次在苦杏仁汁中发现了β-葡萄糖苷酶。该酶在自然界中分布广泛，在植物的种子和微生物中尤为普遍，在动物和真菌体内也发现该酶的存在。β-葡萄糖苷酶的植物来源有人参、大豆等。萜烯是某些水果的重要香气成分，在果汁中部分以糖苷形式存在。多数红色素也以糖苷形式存在。在果浆中添加β-葡萄糖苷酶可水解糖苷键，释放萜烯。该酶受葡萄糖与20mg/L游离SO2严重抑制，受酒精的抑制，受温度的促进，所以最好在发酵过程中添加。
3．葡聚糖酶
β-葡聚糖酶(β-1，3-1，4葡聚糖酶)专一作用于β-葡聚糖的1，3-糖苷键及1，4-糖苷键，产生3～5个葡萄糖单位的低聚糖及葡萄糖。该产品可以有效分解麦类和谷类植物胚乳细胞壁中的β-葡聚糖，降低麦汁黏度，改善过滤性能，提高麦芽溶出率。污染了灰霉菌的浆果上常存在葡聚糖，添加葡聚糖酶可将葡聚糖降解，有利于酒的澄清。该酶对SO2不太敏感，但乙醇、低温(如10℃)会影响其活性，因此最好加在葡萄汁或浆中。
三、多酚类物质
1．水果中常见的多酚类物质
多酚类物质包括一大类化合物，它们都有一个共同特性，那就是含有两个或两个以上羟基(—OH)与芳香环(苯环)直接相连的结构。它们广泛地存在于植物中，累积在植物的根部、茎部、叶子、花及果实中。水果中的多酚类化合物包括花青素类、黄酮类、前花青素、单宁等，它们赋予果酒丰满的酒体，以免果酒枯燥乏味。水果中多酚类物质含量与果品种类、品种和栽培条件有关，甜涩型果品含有的多酚类物质较鲜食型果品多；生长在低氮土壤环境和不利气候条件下的水果含有的多酚类物质较生长在肥沃土土壤环境和适宜气候条件下的水果多。
(1)花青素类 花青素又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，是花色苷水解而得的有颜色的苷元。水果主要呈色物质大部分与之有关。已知花青素有20多种，食物中重要的有6种，即天竺葵色素、矢车菊色素、飞燕草色素、芍药色素、牵牛花色素和锦葵色素。自然状态的花青素都以糖苷形式存在，称为花色苷，很少有游离的花青素存在，常与一个或多个葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷。花色素中的糖苷和羟基还可以与一个或几个分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通过酯键形成酸基化的花色素。最早最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红色素，该色素可通过葡萄酒酒厂的废料——葡萄渣提取。接骨木浆果中含大量的花青素，并且都是矢车菊素，每百克鲜重在200～1000mg。另外，花青素在大麦、高粱、豆科植物等粮食作物中也广泛存在。
花青素的颜色稳定性差，易受pH的影响，它们颜色范围从红到紫到蓝。一般酸性时呈红色且比较稳定，碱性时呈蓝色，中性时呈紫罗兰色。同时对二氧化硫、光和热比较敏感，且放置过久易褪变减少。陈年红葡萄酒的花青素最终稳定在20mg/L。
(2)黄酮类 黄酮类是植物中含有最多的多酚类物质，其基本结构为2-苯基苯并吡喃酮。在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在，也有的以游离形式存在。它带有羟基，属酸性化合物，又存在吡喃环和羰基等生色基团的基本结构，在自然界是黄色或无色水溶性色素，这类色素中重要的有黄酮、黄酮醇、黄烷酮、黄烷酮醇和异黄烷酮及其衍生物。
(3)前花青素 前花青素是生物类黄酮的一族，多酚类的一种，前花青素的化学结构与花青素相似，其基本结构为黄烷3，4-二醇连接形成的二聚体、三聚体和多聚体。
在无机酸中加热能转变成花青素。前花青素与食品的苦、涩味有关。在用甜涩型果酿造的酒中发现其含量高达2～3g/L，果酒苦味与低聚前花青素(如无色花青素)和表儿茶素四聚物有关，而涩味是前花青素多聚体造成的，它是果酒的重要风味物质。
(4)单宁 单宁存在于许多植物如柿子、石榴、茶叶、咖啡中，在未成的水果中也含有高浓度的单宁物质。单宁含量会由于水果种类和水果的部位不同而变化很大，例如：①葡萄的梗中含量为5%；②葡萄的核中含量为2%～9%；③葡萄的皮中含量为1%～2%。不同榨汁和发酵方法也可导致果汁中单宁含量不同，如浸渍发酵法可提高果汁中单宁含量，而压榨法则可降低果汁中单宁含量。
单宁是一类特殊的酚类化合物，是由一些非常活跃的基本分子(原单宁)通过缩合或聚合作用形成的。单宁在食品中可引起涩感。根据其化学结构的不同可分为水解单宁和缩合单宁。由非类黄酮聚合成的水解单宁在酸性条件下易水解。由类黄酮聚合成的缩合单宁以共价键结合在一起，在同等条件下较水解单宁相对稳定。通过氧化作用，原单宁可聚合为单宁T，这种单宁为浅黄色，收敛性最强；通过非氧化性聚合，可形成单宁TC，其颜色为红黄色，收敛性较弱；如果聚合程度更高则形成单宁TtC，颜色为棕黄色；如相对分子质量足够大时，则形成单宁沉淀。除原单宁以外的其他分子也可以参与这些缩合和聚合反应。多糖和肽与单宁分子缩合形成T-P，可使单宁不表现出其收敛性，从而使果酒更为柔和。单宁的另一种缩合反应需花色苷参加，从而形成单宁花色苷(T-A)复合物。T-A复合物的颜色取决于A的状态，但其颜色比游离花色苷的颜色更为稳定。因此，这一缩合反应使果酒在成熟过程中的颜色趋于稳定。
在果酒的苹果酸-乳酸发酵中，某些单宁的水解产物奎尼酸、莽草酸、咖啡酸和绿原酸可被乳酸菌分解，而产生相对分子质量较低的能挥发的酚类化合物，这被认为是用甜涩型水果酿造的果酒具有典型风味的主要原因。果酒成熟过程中单宁含量会下降40%～50%。
单宁聚合在果酒成熟中能起到澄清作用。单宁能使胶体蛋白质凝固，在果酒酿造过程中，可利用单宁这种特性使果酒澄清(明胶-单宁法)。单宁的收敛性涩味使发酵前较为尖酸的果汁，在有一定单宁存在时酸味变得柔和，这也许与味觉细胞的蛋白质受到抑制有关；但过高的单宁含量会导致苦涩味过浓而败坏酒质，这也是葡萄破碎时需要除梗的原因。一些单宁(包括所有含邻苯二酚结构的酚类物质)在多酚氧化酶和氧气的作用下发生氧化、聚合，会形成一种黄棕色的多聚体，这是果酒呈现美丽金色的原因。单宁还具有抗氧化性，因此单宁含量高的果酒对果酒病害有较强抵抗能力，有较长的货架寿命。单宁能螯合铁离子，使之形成不溶性的蓝绿色沉淀物，因此果酒发酵与贮存时切勿使酒液与铁接触。果酒的单宁含量一般为0.3～0.6g/L，但白葡萄酒为0.3～1g/L，红葡萄酒为1～3g/L。
2．控制果汁中多酚类物质含量
(1)增加果汁中多酚物质含量方法 根据酿造法规，果酒中不允许添加多酚类物质。增加其含量常用以下几种方法：使用一定比例的甜涩型果(用于果酒酿造)；使用浸渍发酵法发酵，并延长发酵时间(用于红葡萄酒酿造)；发酵时在发酵醪中悬挂一小口袋果梗，发酵一段时间后取出(用于樱桃酒酿造)；添加一些富含多酚类物质的果汁，如梨汁或梨皮；在发酵结束后将多酚类物质含量不同的果酒进行调配。用食用大黄或蜂蜜制作的果酒，要直接添加单宁。可以在发酵前添加1～3g/L单宁粉，也可在发酵后添加少量以矫正口感。但是单宁的添加量很难掌握，一旦不适就使果酒酿造失败。
(2)降低多酚物质含量方法 破碎时除梗； 甜涩型果汁与甜果汁进行混合；发酵前后添加一定量的明胶，使单宁沉淀下来；不添加化学合成的单宁。