果酒酿造
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第三章 果酒酵母与酒精发酵

果酒酿造中使用的主要酵母菌种包括真酵母和非产孢酵母两大类。真酵母可进行产生子囊孢子的有性繁殖,而且主要以子囊孢子的形式度过不良环境;而非产孢酵母则只能进行无性繁殖。

在果酒的酒精发酵过程中,酒精发酵的触发主要是由于如柠檬形克勒克酵母等非产孢子酵母的活动,随后酿酒酵母成为优势酵母,并且保持到酒精发酵结束。但如果出现发酵中止现象,其他致病性酵母就会活动,引起酒的病害。所以,应尽量避免发酵中止。除需生物陈酿的特种果酒外,一般果酒陈酿过程中应防止任何酵母菌的活动。

在厌氧条件下,酵母可通过酒精发酵和呼吸两条途径对糖进行分解,而且这两条途径的起点都是糖酵解(EMP)。糖酵解包括生物细胞将己糖转化为丙酮酸的一系列反应。纯粹意义上的酒精发酵是由糖酵解途径生成的丙酮酸,通过乙醛途径,经丙酮酸脱羧酶(PDC)催化生成乙醛,释放出CO2,乙醛在乙醇脱氢酶(ADH)作用下最终生成乙醇的过程,同时还包括甘油发酵,并且除产生酒精外,还产生很多发酵副产物。而呼吸作用则是由糖酵解产生的丙酮酸经过氧化脱羧形成乙酰CoA,乙酰CoA进入三羧酸循环(TCA),经一系列氧化、脱羧,最终生成CO2和H2O并产生能量的过程。

在酒精发酵过程中,酵母菌除产生酒精以外,还能产生其他一系列能抑制其自身活动的物质,这些物质主要是脂肪酸。由于酵母菌皮能吸附这些脂肪酸,所以能促进酒精发酵,防止发酵中止。多种因素可以引起酒精发酵的中止。发酵中止后,即使是最好的再发酵,也会严重影响果酒的质量。所以,必须采取适当的措施,预防酒精发酵的中止。在发酵中止时,必须立即对果酒进行封闭式分离,同时进行30~50mg/L SO2处理,添满、密封。然后接入抗酒精能力强的酵母,在20~25℃进行再发酵。对发酵中止果汁的瞬间巴氏杀菌,可有效地改善其可发酵性。此外,在再发酵过程中加入0.5mg/L泛酸,既可防止挥发酸的升高,又能使已经过高的挥发酸消失。

在果酒的酒精发酵过程中,酵母菌的生长周期包括繁殖阶段、平衡阶段和衰减阶段,而且主要是依靠处于衰减阶段、停止生长的酵母群体的活动,才使果酒能具有所需的酒度和糖度。生存素有利于处于衰减阶段中的酵母群体的生存,因而能使酒精发酵更为彻底。

酒精发酵是一个放热过程,在一定范围内,温度越高,发酵速度越快,产酒效率越高。但当温度进入危险温区(32~35℃)后,则能引起酵母菌的死亡,发酵中止。一般情况下,浸渍发酵的最佳温区为26~30℃,纯汁发酵的最佳温区为18~20℃。

在酒精发酵过程中,由于CO2的释放,可能会形成泡沫,引起溢罐。为了防止溢罐,在入罐时,就只能利用罐容量的一半,造成设备的浪费。影响泡沫形成的主要因素包括:原料含氮物质的构成,特别是蛋白质的含量;发酵温度和所利用的酵母株系等。一些研究人员试图通过对发酵条件的确定,如用膨润土下胶除去蛋白质等,来防止泡沫的形成,但没有取得理想的结果。因此,一般用能提高表面张力的添加剂,以减少泡沫的形成并破坏其稳定性。使用较为普遍的抗沫剂有两种,都完全无毒,一个是二甲基聚硅氧烷,另一个是油酸二甘油酯和油酸单甘油酯的混合物。它们的用量都应低于10mg/L,而且不得残留在果酒中,特别是在过滤后的果酒中。由于它们的利用,在酿造红葡萄酒时,装罐可达75%~80%,而对于白葡萄酒,可装罐85%~90%。但是国际葡萄与葡萄酒组织(OIV)只允许使用油酸二甘油酯和油酸单甘油酯的混合物。