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1、会计学1葡萄酒酿造一葡萄酒酿造一一、醇类生成机理一、醇类生成机理n n葡萄酒中醇类包括乙醇、甲醇、高级醇、多元醇等多种，它们对葡萄酒的品质具有重要作用。n n葡萄酒中不同的醇类，其来源不同；n n葡萄酒中不同的醇类，对葡萄酒的品质作用不同；第1页/共179页（一）乙醇（一）乙醇n n乙醇是葡萄酒的主要成分之一，分子式为CH3CH2OH，是酵母酒精发酵的主要产物。n nC6H12O 2CH3CH2OH十2CO2十27MJn n酵母在发酵糖时，除产生酒精和二氧化碳外，尚有少量甘油、乙醛、醋酸、乳酸和高级醇等副产物生成。第2页/共179页乙乙醇醇生生成成机机理理第3页/共179页n n乙醇和二氧化碳
2、是酒精发酵的主要生化反应产物，但在酿酒行业却不象酒精生产那样注意乙醇的产量。n n相反地，却对乙醇之外的微量风味物质感兴趣。n n一般酿酒生产，只要工艺条件合理，其乙醇含量必定在一定范围内。n n在葡萄酒生产中，是通过调整葡萄汁的含糖量来达到所需酒度的。第4页/共179页（二）杂醇（二）杂醇1 1、甲醇、甲醇n n甲醇不是由酵母发酵生成的，其主要来源于葡萄中甲醇不是由酵母发酵生成的，其主要来源于葡萄中的果胶水解。的果胶水解。n n果胶水解可产生果胶酸和甲醇。此外，甘氨酸脱羧果胶水解可产生果胶酸和甲醇。此外，甘氨酸脱羧也可产生甲醇。也可产生甲醇。n n各类酿酒原料中所含果胶量不同及酿造方法不同，
3、各类酿酒原料中所含果胶量不同及酿造方法不同，发酵过程果胶的水解程度不同，最后酒中甲醇含量发酵过程果胶的水解程度不同，最后酒中甲醇含量不同。不同。n n在葡萄酒中，带皮发醇的酒含甲醇多（红在葡萄酒中，带皮发醇的酒含甲醇多（红 白）；白）；n n发酵前未澄清的果汁比澄清的果汁发酵酿成的酒含发酵前未澄清的果汁比澄清的果汁发酵酿成的酒含甲醇多。甲醇多。第5页/共179页2、高级醇n n生成途径：生成途径：爱尔利希机制；爱尔利希机制；糖生成氨基酸的过程中形成；糖生成氨基酸的过程中形成；“醋酸醋酸”途径；途径；n n影响因素影响因素氨基酸含量；氨基酸含量；氨基酸的比例；氨基酸的比例；酵母的繁殖量和生长速度
4、；酵母的繁殖量和生长速度；酵母品种；酵母品种；发酵温度；发酵温度；外源糖的添加与否；外源糖的添加与否；第6页/共179页3、多元醇n n葡萄酒中多元醇主要有2，3-丁二醇和甘油等。；n n2，3-丁二醇主要来源于双乙酰的还原，其含量很低，对酒质量影响也极小；n n相比之下，甘油对葡萄酒的品质具有重要作用。第7页/共179页n n甘油的生成 在糖酵解途径中，3-磷酸甘油醛转化为3-磷酸甘油酸时，辅酶I作为氢的受体，由NAD变成了NADH，很明显NADH必须进一步氧化成为NAD才能保证糖酵解的正常进行，磷酸二羟丙酮和乙醛都可以作为还原辅酶I的氢受体，其中磷酸二羟丙酮作为受体时，伴随着甘油的生成。n
5、 n每当磷酸二羟丙酮氧化一分子NADH，就会生成一分子甘油，这一过程称为甘油发酵甘油发酵。第8页/共179页n n甘油发酵由于消耗掉两个氢原子（NADH）；因而将乙醛还原成为乙醇的反应停止，导致乙醛不能还原而被残留，或形成其他副产物，或者丙酮酸不生成乙醛，而用于形成其他物质。n n实际上，在葡萄酒发酵开始时，酒精发酵和甘油发酵同时进行，甘油发酵占优势，但很快酒精发酵加强，并占据绝对优势。第9页/共179页n n影响甘油生成的因素酵母菌株；葡萄含量糖量；二氧化硫用量；发酵温度；酒石酸含量；葡萄质量（溃腐的葡萄）；发酵时间；此外，葡萄酒中甘油含量在贮藏期间略有上升，上升范围在0.040.12 g/
6、L。第10页/共179页二、酯类生成机理二、酯类生成机理n n葡萄酒中的酯类是葡萄酒的重要组成成分，它们对葡萄酒中的酯类是葡萄酒的重要组成成分，它们对葡萄酒的风味具有重要作用；葡萄酒的风味具有重要作用；n n葡萄酒中的酯类，主要在酒精发酵和陈酿过程中生葡萄酒中的酯类，主要在酒精发酵和陈酿过程中生成。成。发酵过程中生成的酯类主要是通过生化反应；发酵过程中生成的酯类主要是通过生化反应；陈酿过程产生的酯类主要来源于化学反应；陈酿过程产生的酯类主要来源于化学反应；n n葡萄酒中的酯类也有一部分来源于葡萄果实；葡萄酒中的酯类也有一部分来源于葡萄果实；第11页/共179页n n生化反应形成的酯类：葡萄酒发
7、酵过程中，酯主要是通过羧基辅酶A与醇作用形成的。CH3COSCoA+C2H5OH CH 3COOC2H5+CoA-SH 第12页/共179页n n化学反应生成的酯类酸和醇在无催化情况下，也可以进行酯化反应。酯化反应速度非常慢，且其速度与温度成正比。第13页/共179页酯的种类及含量酯的种类及含量n n中性酯中性酯分子中的羧基完全与醇基化合的酯，如醋酸乙酯、分子中的羧基完全与醇基化合的酯，如醋酸乙酯、乳酸乙酯；乳酸乙酯；中性酯一般具有挥发性，故又名挥发酯。中性酯一般具有挥发性，故又名挥发酯。n n酸性酯酸性酯分子中含有羧基的酯，如一分子酒石酸和一分子分子中含有羧基的酯，如一分子酒石酸和一分子乙醇
8、生成的酸性酒石酸乙酸。乙醇生成的酸性酒石酸乙酸。n n葡萄酒中所含的中性酯和酸性酯约各占葡萄酒中所含的中性酯和酸性酯约各占1/21/2。n n新酒一般酯含量在新酒一般酯含量在176264 mg/L176264 mg/L，老酒一般在，老酒一般在792880 mg/L792880 mg/L。第14页/共179页酯类生成的影响因素酯类生成的影响因素n n菌种特征及其生长条件菌种特征及其生长条件菌种所产生酯的数量和类型主要受菌种的遗传特菌种所产生酯的数量和类型主要受菌种的遗传特性所决定。性所决定。同一菌种，在不同条件下发酵，其酯的生成也会同一菌种，在不同条件下发酵，其酯的生成也会有所变化。有所变化。n
9、 n贮酒温度贮酒温度温度不仅在发酵过程中是影响酯生成的重要因素，温度不仅在发酵过程中是影响酯生成的重要因素，而且对贮酒期间的酯生成影响最大。而且对贮酒期间的酯生成影响最大。n n有机酸种类有机酸种类葡萄酒中有机酸与乙醇成酯的反应速度却与有机葡萄酒中有机酸与乙醇成酯的反应速度却与有机酸的种类有关。酸的种类有关。第15页/共179页三、酸及其变化三、酸及其变化n n葡萄酒所含酸味成分可分为不挥发酸和挥发酸 两类；n n总酸：葡萄酒中挥发酸和不挥发酸的总含量，称为总酸。n n挥发酸：n n酸度：每100ml葡萄酒或汁中含有的总酸克数称为酸度。第16页/共179页n n葡萄酒中酸的来源葡萄酒中的酸味成
10、分主要来自葡萄。在酿造过程中，葡萄的酸大部分转移至酒中，另一部分消失了，但同时又有一些酸产生成了。酸味成分种类和数量的变化，对葡萄酒的风味和贮藏性有很大的影响。第17页/共179页（一）不挥发酸的变化（一）不挥发酸的变化n n酒石酸含量降低n n苹果酸转化n n乳酸增加n n琥珀酸产生n n柠檬酸的变化n n磷酸第18页/共179页（二）挥发酸的变化（二）挥发酸的变化n n葡萄酒中的挥发酸主要是醋酸。n n醋酸不仅是酒精发酵的副产物，而且在发酵期间也能被酵母利用。n n葡萄汁含糖分越多，发酵产生的醋酸也越多，且主要是酒清发酵开始时产生。第19页/共179页n n上述变化随着pH值、磷酸盐含量、
11、酒度而转变，有氧存在比无氧存在时醋酸产生多。n n发酵期间，细菌含量高的葡萄酒中，醋酸生成量大。n n加亚硫酸酿造的葡萄酒，由于抑制了细菌的生长，可减少醋酸的生成。n n正常发酵的葡萄酒，其醋酸含量一般不超过0.3g/L。第20页/共179页四、色泽来源及变化四、色泽来源及变化n n葡萄酒色泽是形成该种酒的风格，构成其味感特征的基本要素。n n产生色泽的色素物质，参与很多影响葡萄酒的化学和感官性质的反应。n n因而，在葡萄成熟中起着极其重要的作用。由于色泽的变化，而表现为葡萄酒的退色、变色或变褐。n n葡萄酒颜色的变化，往往反映出酒的风味的改变。第21页/共179页（一）葡萄酒中天然色素物质（
12、一）葡萄酒中天然色素物质 n n葡萄酒中产生色泽的物质主要是天然色素。n n天然色素按其来源分：植物色素：如苹果的红色等；动物色素：如血红素；微生物色素：如红曲色素；第22页/共179页n n按结构分：吡咯衍生物：如叶绿素；异戊二烯衍生物：如类胡萝卜素；多酚类衍生物：如花色素；酮类衍生物：如姜黄素；醌类衍生物：如胭脂虫红等；n n葡萄酒中的色素物质属多酚类化合物，是植物色素中的一大类。这类物质在葡萄酒中主要由花色苷和单宁组成。第23页/共179页1、花色苷的结构与性质、花色苷的结构与性质n n葡萄酒中的花色苷来源于葡萄葡萄酒中的花色苷来源于葡萄果实，是葡萄果实次生代谢的果实，是葡萄果实次生代谢
13、的产物之一；产物之一；n n由花色素和糖脱水而成，存在由花色素和糖脱水而成，存在于植物细胞液中；于植物细胞液中；n n属于水溶性色素。属于水溶性色素。第24页/共179页n n花色素随B环上羟基增加而表现出深色（紫色），如花葵素是橙色，花青素是红色，花翠素为青红色。这些羟基和金属离子络合后，发生色泽的变化。n n目前，在葡萄中也发现至少5种花色素，其中以二甲酰花翠素为主，以花色苷的形式存在。n n在欧洲种葡萄中，发现只有3-单氧葡萄糖苷，而在非欧洲种或杂交种存在3，5-双葡萄糖苷。第25页/共179页n n花色苷的结构不稳定，很容易受物理、化学因素的影响而改变，从而影响了显色效应：随pH值而改
14、变 亚硫酸氢离子 可被还原而退色 与金属（铁、铝等）复合成蓝色化合物 与儿茶素类物质共存时，容易和乙醛发生聚合反应 在贮酒期进行缓慢的聚合反应 可被多酚氧化酶分解破坏 第26页/共179页2、单宁的结构与性质、单宁的结构与性质n n单宁是一类特殊的多酚类化合物，是由一些非常活跃的基本分子通过缩合和聚合作用形成的。n n葡萄酒的单宁存在两大类，即缩合单宁和水解单宁。n n缩合单宁，又称聚黄烷醇类单宁，是由黄烷-3-醇和黄烷-3，4-二醇通过C4-C6或C4-C8键聚合而成；第27页/共179页第28页/共179页n n葡萄果实中缩合单宁是由儿茶素、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食
15、子酸酯等五种黄烷-3-醇单体参与聚合而成。n n水解单宁，又称倍酸酯单宁，是鞣花酸或没食子酸及鞣花酸与葡萄糖生成的衍生物。n n单宁的收敛性是其多种生理活性的基础，对葡萄酒的口感具有重要作用。n n单宁也可与花色苷分子缩合成单宁-花色苷复合物，有助于稳定红葡萄酒的颜色。第29页/共179页（二）葡萄汁和葡萄酒的褐变（二）葡萄汁和葡萄酒的褐变n n所谓褐变，是指在葡萄汁和葡萄酒生产过程中，发生褐色变化而比原来的色泽加深的现象。n n褐变的酒不但影响酒的外观质量，而且对口感也有很大的不利。n n褐变可分为有酶参与的酶褐变和没有酶参与的非酶褐变。第30页/共179页1、酶促褐变、酶促褐变n n当新鲜
16、的植物组织被损伤后，多酚氧化酶就促使多酚与空气的氧反应，产生褐色物质，引起损伤部位的揭变。n n葡萄破碎后，如不及时处理会很快发生这种变化而引起葡萄汁的褐变。n n多酚氧化酶也称为酪氨酸酶或儿茶酚氧化酶、酚酶等。第31页/共179页n n酶促褐变过程是很复杂的，是由于氧化酶和过氧化酶所组成的氧化还原系统的协同作用，把酚类氧化成醌后，再经聚合作用，生成黑色素。n n为了防止破碎后的葡萄汁揭变，只要采取迅速降低氧化酶的活性或者防止氧气的进入；n n一般来说，氧化酶在7174，过氧化酶在90100下，5分钟可全部破坏。n n氯化物可抑制过氧化酶的活性，罐头生产中常用23的氯化钠浸泡切块水果，以避免切
17、口褐变。第32页/共179页n n铁三价阳离子能够催化多酚的氧化；n n褐变速度还与氧化酶的来源及含量有关。源于葡萄的多酚氧化酶稳定性差，并且只能氧化少数多酚物质，而由灰霉菌产生的多酚氧化酶或称漆酶，其稳定性很强，可氧化葡萄中几乎所有多酚物质。第33页/共179页2、非酶褐变、非酶褐变n n非酶褐变一般是由于在葡萄汁或葡萄酒中发生的美拉德反应，所形成的类黑素引起的色深变化。n n美拉德反应是在氨基和羧基共存的场合发生，其中氨基包括游离氨基酸、肽、蛋白质、胺类，而羧基包括醛、酮或糖分解及脂肪氧化等生成的碳基化合物。第34页/共179页第35页/共179页n n非酶褐变的影响因素羰基化合物种类；氨
18、基化合物种类；pH值；浓度；温度；其他：氧气、紫外线、铁、铜等；第36页/共179页（三）酿造过程中的色泽变化（三）酿造过程中的色泽变化n n色强度（D520+D420）：表示红葡萄酒在420和520nm处的吸收光的强度和；n n色调（D420/D520）：表示红葡萄酒在420nm处的吸收光强度与520nm处的吸收光强度之比。20nm的光的颜色为紫色，520nm波长的光的颜色为绿色。色调数值的大小代表了葡萄酒紫色或红色的深浅，其大小的变化表示葡萄酒的黄变或红变。第37页/共179页n n乙醇指数：指可用乙醇沉淀的那些与多糖结合的色乙醇指数：指可用乙醇沉淀的那些与多糖结合的色素；素；n n明胶指
19、数：指可用明胶沉淀的色素，其数值表示单明胶指数：指可用明胶沉淀的色素，其数值表示单宁对蛋白质的亲和性和单宁的收敛性；宁对蛋白质的亲和性和单宁的收敛性；n n高聚指数：指在酸性介质中能沉淀的高度缩合的色高聚指数：指在酸性介质中能沉淀的高度缩合的色素；素；n nPVPPVP指数：指不补指数：指不补PVPPVP柱固定的色素所占百分比，柱固定的色素所占百分比，这一部分色素主要是单宁和花色苷的缩合物；这一部分色素主要是单宁和花色苷的缩合物；n n渗析指数：在所定操作条件下，不能透过赛璐珍膜渗析指数：在所定操作条件下，不能透过赛璐珍膜的聚酚类化合物的量。的聚酚类化合物的量。第38页/共179页1、酒精发酵
20、过程中色素的、酒精发酵过程中色素的浸出浸出n n酿造红葡萄酒时，在酒精发酵的同时，也进行着葡萄固体部分的浸渍作用；n n在发酵开始后的前35天，酚类化合物和花色苷的含量以及酒的上色速度明显增加。n n在发酵的后期，花色苷的含量和酒的上色速度都下降，但总酚含量还在缓慢增加；第39页/共179页表3-1 浸渍时间对葡萄中色素物质浸出的影响浸渍时间（天）色强度花色苷(mg/L)单宁（g/L）总酚20.890.461.773031.240.501.963761.430.672.6348101.410.613.3960201.210.433.6562401.220.384.2670第40页/共179页n
21、 nSomers则认为：从葡萄中浸渍出的花色苷分子在含水介质中，通过形成氢键产生单宁花色苷结合物，这是发酵刚开始颜色增加很快的原因；随着发酵的进行，乙醇出现会打断这些氢键，花色苷又呈游离状态，游离状态的花色苷的呈色比例是比较低的，而在此同时，乙醇有增加酚类化合物溶解的作用，又增加酚类含量，其综合效应就出现了上述现象。第41页/共179页n n因此，要生产一种低单宁含量，且颜色鲜丽的新鲜葡萄酒，56天的果皮浸渍时间就足够了，而要酿造长期贮存的葡萄酒，则要求较高的单宁含量，应在发酵过程中浸渍较长的时间。第42页/共179页2、影响色素浸出的因素、影响色素浸出的因素n n品种：n n温度：n n搅拌
22、：n n酸度：n n二氧化硫的使用：n n破碎程度：第43页/共179页3、老熟过程中色素的变化、老熟过程中色素的变化n n葡萄酒老熟过程中，不同类型的葡萄酒其色泽变化互不相同。n n白葡萄酒的色泽变化主要与其含有的小量单宁的氧化和聚合有关，其次是褐变；n n红葡萄的色泽变化主要受花色苷与单宁的各自消长变化的影响。第44页/共179页n n不同酒龄的红葡萄酒，其吸收光谱互不相同。n n新红葡萄酒主要是花色苷的红色，因而在520nm处有一最大吸收，而在520nm与280nm间的吸收中，在420nm处为一低峰。n n随着陈化过程的进展，520nm处的高峰消失了。当酒龄在10年以上时，曲线变为平肩式
23、 第45页/共179页n n发酵过程中，花色苷一般在第36天（因发酵温度不同而不同）含量最高，可达到果实中含量的80%，随后开始减少，到木桶贮存时急速减少。n n花色苷虽然不断减少（与单宁结合），但葡萄酒中的红色没有因此减退；n n随着花色苷的逐渐消失，陈酒中单宁和单宁色素成了色素中的主要角色。n n单宁色素的颜色与单宁色的结合就成为陈酒的色泽，并随此两种成分的变化而改变。第46页/共179页影响因素影响因素n n各种色素的性质及其含量；各种色素的性质及其含量；取决于葡萄品种、成熟度、浸提工艺和方法；取决于葡萄品种、成熟度、浸提工艺和方法；n n温度；温度；温度降低明显减缓缩合反应；温度降低明
24、显减缓缩合反应；n n氧气；氧气；通气加快花色苷的下降，但提高单宁通气加快花色苷的下降，但提高单宁花色苷结合态的比例；花色苷结合态的比例；n n二氧化硫；二氧化硫；可减缓上述变化；可减缓上述变化；第47页/共179页五、老熟过程中的氧化还原五、老熟过程中的氧化还原n n在葡萄酒酿造过程中，有许多反应和变化，其中氧在葡萄酒酿造过程中，有许多反应和变化，其中氧化还原反应所引起的变化，对葡萄酒有着非常重要化还原反应所引起的变化，对葡萄酒有着非常重要的影响的影响 ；n n氧化还原反应中，氧化和还原是同时进行的两个方氧化还原反应中，氧化和还原是同时进行的两个方面，没有氧化就没有还原，反之亦然。面，没有氧
25、化就没有还原，反之亦然。n n在红葡萄酒发酵结束后的几个月中，进入酒中适量在红葡萄酒发酵结束后的几个月中，进入酒中适量的氧与多酚物质的氧化反应，不但有利于单宁的的氧与多酚物质的氧化反应，不但有利于单宁的“软化和立体感软化和立体感”的产生，而且有利于颜色的稳定，的产生，而且有利于颜色的稳定，促进酒的成熟促进酒的成熟 ；n n在葡萄酒的老化阶段所形成和发展的醇香是在无氧在葡萄酒的老化阶段所形成和发展的醇香是在无氧条件下，主要由被还原的成分所产生效效果条件下，主要由被还原的成分所产生效效果 ；第48页/共179页（一）葡萄酒中氧的溶解与消耗（一）葡萄酒中氧的溶解与消耗1、氧的溶解n n表面接触n n
26、搅动n n二氧化碳含量n n倒罐、换桶、装瓶第49页/共179页2 2、氧的消耗、氧的消耗n n温度温度2020 、空气饱合的白葡萄酒、空气饱合的白葡萄酒温度（）氧的消耗量（%）12小时1天3天6天10天20天304.15.06.06.06.06.0202.53.74.75.56.0171.83.14.25.06.0131.02.03.14.05.230.51.01.72.920.30.61.02.1第50页/共179页n n二氧化硫二氧化硫二氧化硫的含量对溶解氧的消耗速度有很大影响；二氧化硫的含量对溶解氧的消耗速度有很大影响；白葡萄酒抑制消耗；红葡萄酒促进消耗；白葡萄酒抑制消耗；红葡萄酒促进
27、消耗；n n氧化酶氧化酶存在氧化酶的葡萄酒，氧的消耗速度大大加快。存在氧化酶的葡萄酒，氧的消耗速度大大加快。n n铁和铜铁和铜铁和铜能加速葡萄酒的氧化，对于不含铁和铜的铁和铜能加速葡萄酒的氧化，对于不含铁和铜的白葡萄酒，溶解氧消耗的极其缓慢；加入铁和铜以白葡萄酒，溶解氧消耗的极其缓慢；加入铁和铜以后，能大大加速氧的消耗速度。后，能大大加速氧的消耗速度。第51页/共179页（三）葡萄酒氧化还原电位（三）葡萄酒氧化还原电位n n葡萄酒的氧化还原电位与酒中氧化剂和还原剂的浓度有关，同时葡萄酒的氧化还原电位与酒中氧化剂和还原剂的浓度有关，同时由于酒中的氧化还原反应有氢离子参加，所以由于酒中的氧化还原反
28、应有氢离子参加，所以pHpH也影响电位的高也影响电位的高低。低。n n葡萄酒氧化愈强烈（如通风时），则氧化还原电位就愈高。相反，葡萄酒氧化愈强烈（如通风时），则氧化还原电位就愈高。相反，当葡萄酒贮存在没有空气的条件下时，则其电位就会逐渐下降到当葡萄酒贮存在没有空气的条件下时，则其电位就会逐渐下降到一定的值，这个值叫做极限电位。一定的值，这个值叫做极限电位。n n实际上，当溶解于葡萄酒中的氧完全消失时，电位还远未达到极实际上，当溶解于葡萄酒中的氧完全消失时，电位还远未达到极限数值。限数值。第52页/共179页（四）氧化还原作用与葡萄酒香味（四）氧化还原作用与葡萄酒香味n n葡萄酒进行瓶贮时，其芳
29、香（醇香）在瓶内的还原介质（葡萄酒）中形成及发展。与此相反，当葡萄酒通气时，芳香味的发展就或多或少变得微弱。n n当葡萄酒装瓶以后，芳香味的增加与氧化还原电位的逐渐减少有关，而最后香味的增强程度由所达到的极限电位来决定。n n因此，香味的形成无疑与还原过程有关。第53页/共179页n n葡萄酒的还原状况受以下因素的影响：葡萄酒的还原状况受以下因素的影响：温度温度 当温度升高时，酒中的氧含量及电位就更快地降低。在当温度升高时，酒中的氧含量及电位就更快地降低。在28 28 以下，葡萄以下，葡萄酒香味的增加与温度的升高成正比，因此在夏天香味发展特别强烈。酒香味的增加与温度的升高成正比，因此在夏天香味
30、发展特别强烈。二氧化硫含量二氧化硫含量 二氧化硫能显著地加速电位的降低和香味的形成。二氧化硫能显著地加速电位的降低和香味的形成。封口方法封口方法 葡萄酒采用瓶贮时，封口的严密程度，影响瓶内葡萄酒电位葡萄酒采用瓶贮时，封口的严密程度，影响瓶内葡萄酒电位的变化。的变化。与葡萄酒接触的气体组成与葡萄酒接触的气体组成 与酒接触的气体组成对酒的氧化还原电位及酒中还原作用产与酒接触的气体组成对酒的氧化还原电位及酒中还原作用产生很大的影响。生很大的影响。第54页/共179页n n在强烈通空气的葡萄酒中产生的某些氧化物质则形成过氧化味。n n过氧化味是一系列作用的结果，它首先在于酒中大部分的芳香物质与氧结合而
31、使香味变化或破坏，然后酒中就会出现一种苦味和涩味。n n如果进一步使酒通风，则红葡萄酒会出现油膀味，白葡萄酒会出现马拉德酒味。第55页/共179页 葡萄酒中过氧化味的产生与下列因素有关：n n含氮物质葡萄酒中含氮物质，特别是氨基酸的含量高，能引起令人不愉快的过氧化味。n n醛与二氧化硫葡萄酒过氧化味的产生是由于醛累积的结果。n n温度温度对过氧化味的强度有很大的影响。第56页/共179页n n葡萄酒的氧化还原电位的高低，决定了酒的氧化作葡萄酒的氧化还原电位的高低，决定了酒的氧化作用和还原作用的性质，从而对酒珠质量产生很大的用和还原作用的性质，从而对酒珠质量产生很大的影响。影响。n n在贮酒的不
32、同阶段，需要不同的电位，以促进不同在贮酒的不同阶段，需要不同的电位，以促进不同的作用。的作用。n n例如，在成熟阶段，需要较高的电位，以促进单宁例如，在成熟阶段，需要较高的电位，以促进单宁和花色苷的缩合，某些不良风味物质的氧化及容易和花色苷的缩合，某些不良风味物质的氧化及容易氧化聚沉的物质及早沉淀去除等；氧化聚沉的物质及早沉淀去除等；n n在老化阶段，则希望葡萄酒处以较低的电位，以促在老化阶段，则希望葡萄酒处以较低的电位，以促进芳香成分的发展，避免过氧化味的产生。进芳香成分的发展，避免过氧化味的产生。第57页/共179页（五）氧化还原作用与葡萄酒破败病（五）氧化还原作用与葡萄酒破败病n n正常
33、的葡萄酒是澄清透明的，患了破败病后，一般只是外观和颜色发生变化，如混浊、沉淀、退色等，严重时引起风味上的变化。n n葡萄酒破败病的发生与氧化还原电位的变化有很大的关系。第58页/共179页白色破败病和蓝色破败病白色破败病和蓝色破败病n n如果将葡萄酒暴露在空气中，经过几天时间，有的白葡萄酒便出现白色变化，渐渐形成多少带些灰色的沉淀，即葡萄酒的白色破败病。铁的氧化：亚铁离子氧化成铁三价离子；磷酸铁的形成：胶体状态：铁离子与磷酸根离子；沉淀发生：磷酸铁胶体带负电；蛋白质带正电；第59页/共179页n n白色破败病的发生：首先在于葡萄酒中铁离子的数量及其状态。只有当铁离子以三价离子游离存在时，才能与
34、磷酸反应。也就是说，只有在葡萄酒的氧化还原电位高的时候，铁离子是以氧化态存在，才能发生破败病。所以，葡萄酒的白色破败病是在大量通风之后发生。其次，葡萄酒必须含有一定量的磷酸。第60页/共179页n n铁也能与单宁、色素等物质合成不溶性物质。n n在红葡萄酒中，铁往往与单宁生成沉淀，其生成机理大致与磷酸铁相同。n n这种沉淀是蓝色的，所以叫做蓝色破败病。第61页/共179页铜破败病铜破败病n n在含有游离状态二氧化硫的白葡萄酒或香槟酒中，装瓶后不久，常常发现混浊现象，渐渐形成一种棕红色沉淀。n n如果将这种酒饱和氧气或加入过氧化氢，混浊或沉淀很快消失。这种破败病是铜引起的，是由于葡萄酒中所含的铜
35、被还原为亚铜所致。第62页/共179页n n发生原因：发生原因：铜二价被还原形成亚铜离子；铜二价被还原形成亚铜离子；二氧化硫被还原形成硫化氢，进而与铜二价离子二氧化硫被还原形成硫化氢，进而与铜二价离子形成硫化铜，形成胶体溶液；形成硫化铜，形成胶体溶液；因此，由铜引起的破败病是在酒的氧化还原电因此，由铜引起的破败病是在酒的氧化还原电位降低到一定程度时，酒中位降低到一定程度时，酒中二价铜二价铜离子转变为离子转变为一价一价铜铜离子，并且在与二氧化硫作用生成的离子，并且在与二氧化硫作用生成的硫化氢硫化氢后，后，才能发生。而且，一旦使这种酒饱合氧或加入氧化才能发生。而且，一旦使这种酒饱合氧或加入氧化剂，
36、由于氧化作用，就会使不溶解的硫化铜变为溶剂，由于氧化作用，就会使不溶解的硫化铜变为溶解的硫酸铜，酒又变得澄清了。解的硫酸铜，酒又变得澄清了。第63页/共179页第二节第二节 酵母与酒精发酵酵母与酒精发酵n n葡萄酒是新鲜葡萄或葡萄汁经发酵后获得的饮料产品。n n葡萄或葡萄汁能转化为葡萄酒主要是靠酵母的作用。n n酵母菌可以将葡萄浆果中的糖分解为乙醇、二氧化碳和其它副产物，这一过程称为酒精发酵。第64页/共179页一、酵母的一般特性一、酵母的一般特性n n在分类学上，葡萄汁和葡萄酒中的酵母属真菌中的子囊菌纲酵母属，是一种单细胞微生物。n n葡萄酵母细胞呈圆形、椭圆形、细长形或柠檬形，大小为620
37、um，呈半透明状。n n与植物细胞一样，酵母细胞外面有一层由纤维素和半纤维素构成的细胞壁，内部有细胞质和细胞核。n n新生酵母菌细胞膨胀丰满，细胞壁薄，细胞质均一，只有一个液泡。第65页/共179页n n在成熟葡萄浆果果皮的蜡质层上，附着有天然酵母在成熟葡萄浆果果皮的蜡质层上，附着有天然酵母菌。葡萄采收后，大部分酵母菌死亡，另一部分则菌。葡萄采收后，大部分酵母菌死亡，另一部分则以孢子状态进入土壤越冬，到翌年春季葡萄生长时，以孢子状态进入土壤越冬，到翌年春季葡萄生长时，土壤中的酵母菌孢子又随风飘散，依附于葡萄果皮土壤中的酵母菌孢子又随风飘散，依附于葡萄果皮上重新繁殖。上重新繁殖。n n葡萄酒厂内
38、也有大量的酵母菌存在。发酵容器以及葡萄酒厂内也有大量的酵母菌存在。发酵容器以及一切盛酒容器、管道，都是酵母菌繁殖的场所。一切盛酒容器、管道，都是酵母菌繁殖的场所。n n在传统的葡萄和葡萄酒产区，酵母菌逐渐适应了当在传统的葡萄和葡萄酒产区，酵母菌逐渐适应了当地的气候条件、土壤条件和葡萄品种，并且由于自地的气候条件、土壤条件和葡萄品种，并且由于自然选择的作用而形成适应于不同类型葡萄酒的菌系；然选择的作用而形成适应于不同类型葡萄酒的菌系；第66页/共179页n n酵母菌的繁殖存在两种方式，即无性繁殖和有性繁殖。n n无性繁殖有出芽繁殖和分裂繁殖两种。n n当酵母菌所处的环境不利于其生长时（如温度过高
39、、过低、营养缺乏等），酵母菌细胞停止进行营养繁殖，而进行有性繁殖，产生子囊孢子。第67页/共179页二、主要酵母菌种二、主要酵母菌种n n在葡萄汁和葡萄酒中存在着很多不同的酵母菌种，它们不仅属于不同的科、属，而且具有不同的形态特征和生物、化学性质，其中有的有利于葡萄酒酿造，有的则不利于葡萄酒酿造。第68页/共179页（一）与葡萄酒酿造相关的酵母种类（一）与葡萄酒酿造相关的酵母种类n n与葡萄酒酿造相关的酵母分属于裂殖酵母属、克勒克酵母属类酵母属、有孢汉逊酵母属、德巴利酵母属、梅奇酵母属、有孢圆酵母属、接合酵母属、酿酒酵母属、红酵母属及假丝酵母属等；n n其中以酿酒酵母属最为重要，通常使用该属的
40、酵母有酿酒酵母（S.cerevisiae）和贝酵母（S.baymanus）等菌株。第69页/共179页（二）葡萄酒中主要酵母菌种（二）葡萄酒中主要酵母菌种 n n根据能否产生孢子，可将酵母菌分为两大类，即子囊酵母（真酵母）和无子囊酵母（非产孢酵母，拟酵母）。n n真酵母既可进行营养繁殖，也可进行有性繁殖，属子囊菌纲；n n拟酵母只能进行营养繁殖，但对它们能否形成子囊孢子目前尚未清楚。第70页/共179页1、真酵母、真酵母n n酿酒酵母酿酒酵母细胞为椭圆形，酿酒酵母细胞为椭圆形，8989微米，可产生的最大酒精微米，可产生的最大酒精度度17%17%，转化，转化1 1度酒精需度酒精需1718g/L1
41、718g/L糖，抗二氧化硫能力强糖，抗二氧化硫能力强（250mg/L250mg/L）。）。n n贝酵母贝酵母和葡萄酒酵母的形状和大小相似，但它的产酒贝酵母和葡萄酒酵母的形状和大小相似，但它的产酒精能力更强。抗二氧化硫能力也强（精能力更强。抗二氧化硫能力也强（250mg/L250mg/L）。）。n n戴尔有孢圆酵母戴尔有孢圆酵母细胞小，近圆形，产酒精能力为戴尔有孢圆酵母细胞小，近圆形，产酒精能力为814%814%，它的主要特点是能缓慢发酵大量糖。，它的主要特点是能缓慢发酵大量糖。第71页/共179页2、拟酵母、拟酵母n n柠檬形克勒克氏酵母大量存在于葡萄汁中，它与葡萄酒酵母一起占葡萄汁大量存在于
42、葡萄汁中，它与葡萄酒酵母一起占葡萄汁中酵母总量的中酵母总量的8090%8090%。它的主要特征是产酒精能力低。它的主要特征是产酒精能力低（45%45%），产酒精效率低（），产酒精效率低（1%1%的酒精需糖的酒精需糖2122g/L2122g/L），），形成的挥发酸多，但它对二氧化硫极敏感。形成的挥发酸多，但它对二氧化硫极敏感。n n星形假丝酵母细胞小，椭圆形。产酒精能力为细胞小，椭圆形。产酒精能力为1011%1011%，主要存在于，主要存在于感灰腐病的葡萄汁中。感灰腐病的葡萄汁中。第72页/共179页3、酒精发酵过程中酵母菌种类的变化、酒精发酵过程中酵母菌种类的变化n n在酒精发酵过程中，不同的
43、酵母菌中在不同的阶段产生作用，好像“接力”一样；n n酒精发酵的触发，主要是非产孢酵母的活动，如克氏酵母属的柠檬形克勒克氏酵母和圆酵母属的星形拟酵母。n n很快地，酵母属的酵母菌种开始活动，在酒精发酵后期，葡萄酒酵母成为优势种n n酒精发酵的完成却主要依赖于产酒精能力强的贝酵母。第73页/共179页三、酵母菌的营养成分三、酵母菌的营养成分n n酵母菌成分酵母菌的化学成分根据种类和环境条件及培养基的不同而有所差别；水：75%；干物质：25%（其中碳水化合物点2540%；含氮物质：6070%；脂类25%；矿物质：510%）。第74页/共179页n n酵母菌所需的营养物质碳水化合物：呼吸和发酵作用需
44、要，但不能自身合成；含氮化合物：不能利用蛋白质，只能利用肽、胨等，分子更小的胺态氮，特别是氨基酸，最易被酵母利用；矿质元素：钾和磷是必而的，钙并非必需，镁有利于酵母菌活动；第75页/共179页n n酵母菌所含的酶酵母菌细胞和其它生活细胞一样，含有各种酶，以促进酵母菌生活所必需的各种生化反应。在多数情况下，酵母菌能利用葡萄汁中的B族维生素合成所需的各种酶。酵母菌所含的酶主要有还原酶、脱羧酶和转化酶，此外，还有蛋白酶、氧化酶等。第76页/共179页四、酒精发酵四、酒精发酵（一）酒精发酵的化学反应n n酒精发酵是相当复杂的生物化学现象，有许多连续的反应和不少中间产物，而且需要一系列酶的作用。糖分子裂
45、解丙酮酸分解甘油发酵第77页/共179页糖分子裂解糖分子裂解n n已糖磷酸化：活化，已糖磷酸化酶和磷酸已糖异构酶，葡萄糖转化成1，6-二磷酸果糖；n n裂解：醛缩酶，裂为磷酸甘油醛和磷酸二羟基丙酮；n n3-磷酸甘油醛：转化为丙酮酸，完成裂解过程；第78页/共179页丙酮酸分解丙酮酸分解n n丙酮酸首先在丙酮酸脱羧酶和羧化辅酶的作用下脱去羧基，生成乙醛，并释放出一分子二氧化碳；n n乙醛则在氧化还原酶的作用下还原为乙醇；第79页/共179页甘油发酵甘油发酵n n在酒精发酵开始时，参加3-磷酸甘油醛转化为3-磷酸甘油酸这一反应所必须的NAD，是通过磷酸二羧丙酮的氧化作用（将NADH2氧化为NAD
46、）来提供的；n n每当磷酸二羧丙酮氧化一分子NADH2，就形成一分子甘油，这一过程称为甘油发酵。n n实际上，在发酵开始时，酒精发酵和甘油发酵同时进行，而且甘油发酵占优势，以后酒精发酵则逐渐加强并占绝对优势，甘油发酵减弱，但并不完全停止。第80页/共179页（二）酒精发酵的副产物（二）酒精发酵的副产物1、甘油n n甘油具甜味，可使葡萄酒圆润。n n葡萄酒中的甘油主要在发酵开始时，由甘油发酵而形成，其含量为610g/L。n n酵母菌种：不同酵母菌种的产甘油能力不同；n n基质：基质中糖含量高、二氧化硫含量高则葡萄酒中甘油含量高；第81页/共179页2、乙醛n n乙醛可与二氧化硫结合形成稳定的亚硫
47、酸乙醛。这种物质不影响葡萄酒的质量，而游离的乙醛则使葡萄酒具氧化味，因此可用二氧化硫处理去除葡萄酒的氧化味。n n葡萄酒中乙醛由丙酮酸脱羧产生，也可在发酵之外由乙醇氧化形成。葡萄酒中乙醛的含量为2060mg/L，有时可达300mg/L。第82页/共179页3、醋酸n n醋酸是构成葡萄酒挥发酸的主要物质，在正常发酵情况下，醋酸在葡萄酒中的含量为0.20.3g/L，是由乙醛经氧化还原作用而形成的。n n葡萄酒中醋酸含量过高，就会具酸味。第83页/共179页4、琥珀酸n n所有葡萄酒中都存在琥珀酸，但其含量较低，一般仅为0.61.5g/L。5、乳酸n n在葡萄酒中，乳酸含量一般低于1g/L，主要来源
48、于酒精发酵和苹果酸乳酸发酵。第84页/共179页（三）其他副产物（三）其他副产物1、高级醇n n高级醇在葡萄酒中含量很低，但它们是构成葡萄酒二类香气的主要物质。n n在葡萄酒中，高级醇主要有异丙醇、异戊醇等，主要是由氨基酸形成的。2、酯类n n葡萄酒中含有有机酸和醇类，而有机酸和醇可以发生酯化反应，生成各种酯类。第85页/共179页n n生化酯类：在发酵过程中形成的。其中最重要的是乙酸乙酯，是由乙酸和乙酯酯化而成，含量在0.150.20g/L时，即具有明显的酸味；n n化学酯类：在陈酿过程中形成的，其含量可达1g/L。化学酯类种类很多，是构成葡萄酒三类香味的主要物质。第86页/共179页五、酵
49、母的生长周期五、酵母的生长周期n n在发酵过程中，酵母的生长周期可分为繁殖、平衡、衰减三个阶在发酵过程中，酵母的生长周期可分为繁殖、平衡、衰减三个阶段：段：n n繁殖阶段繁殖阶段繁殖阶段繁殖阶段：此阶段内，酵母菌迅速出芽繁殖，逐渐使其群体数量：此阶段内，酵母菌迅速出芽繁殖，逐渐使其群体数量达达10107 7个个/ml/ml左右。此阶段一般可持续左右。此阶段一般可持续2525天。天。n n平衡阶段平衡阶段平衡阶段平衡阶段：在这一阶段中酵母菌活细胞群体数量不增不减，几乎：在这一阶段中酵母菌活细胞群体数量不增不减，几乎处于稳定状态。一般可持续处于稳定状态。一般可持续8 8天左右。天左右。n n衰减阶
50、段衰减阶段衰减阶段衰减阶段：酵母菌活细胞群体数量逐渐下降，直至：酵母菌活细胞群体数量逐渐下降，直至10105 5个个/ml/ml左右。左右。这一阶段右持续几周之久。这一阶段右持续几周之久。第87页/共179页六、影响酵母生长的因素六、影响酵母生长的因素n n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。n n只有在酵母出芽、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。n n因素：温度、通风、酸度、代谢产物等第88页/共179页温度温度n n液态酵母的活动最适温度为2030。n n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。n n当温度继续升高