時(shí)間溫度對(duì)葡萄酒酒精度影響的研究

徐克

【摘 要】本實(shí)驗(yàn)的起因是我對(duì)做葡萄酒的疑惑，影響葡萄酒酒精度的關(guān)鍵因素有哪些？文獻(xiàn)報(bào)道指出影響該參數(shù)的因素有很多，如發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、原材料含糖量、日照、濕度等。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出影響葡萄酒酒精度的關(guān)鍵因素是：發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度：最佳發(fā)酵時(shí)間為15-20天，最佳發(fā)酵溫度在25℃。本研究的結(jié)果能指導(dǎo)家庭釀造葡萄酒。

【關(guān)鍵詞】葡萄酒;酒精度;時(shí)間;溫度

一、研究背景

葡萄酒的風(fēng)味奇特，酒精度不高，且有一定的養(yǎng)生功效，因此，它在國(guó)內(nèi)的年消費(fèi)量節(jié)節(jié)升高。中國(guó)人有自己做酒的習(xí)俗，這中間有幾個(gè)考量：1、原料品質(zhì)的可控;2、產(chǎn)品風(fēng)味的可控，實(shí)現(xiàn)“私人定制”;3、休閑娛樂(lè)。不少的私人釀酒者非常享受釀酒的過(guò)程和結(jié)果。因此，葡萄酒的家庭釀制在國(guó)內(nèi)越來(lái)越普遍。

我外婆就經(jīng)常做葡萄酒，有時(shí)放了好幾年，有時(shí)幾個(gè)星期就拿出來(lái)喝了;有時(shí)放在溫暖的地方，有時(shí)放在陰涼的地方。神奇的是，外婆葡萄酒風(fēng)味卻沒(méi)什么變化。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，我們都知道發(fā)酵的時(shí)間、存放的溫度都能影響葡萄酒風(fēng)味。這就應(yīng)發(fā)了我的思考：哪些條件是決定葡萄酒酒風(fēng)味的因素呢？由于葡萄酒的酒精度是決定葡萄酒風(fēng)味的關(guān)鍵指標(biāo)之一，因此控制它的含量是葡萄酒制作工藝中的關(guān)鍵技術(shù)。本研究以葡萄酒的酒精度為研究對(duì)象，考察各種制備工藝條件的影響，以期達(dá)到最高的酒精度。

二、研究過(guò)程

（一）制定方案，準(zhǔn)備材料

由文獻(xiàn)可知，葡萄酒的酒精度在7度-16.2度之間，主要由葡萄果實(shí)中的含糖量決定。酒精度過(guò)高（≥16.2度），酵母的新陳代謝被抑制使得產(chǎn)品中的酒精度無(wú)法進(jìn)一步升高。同時(shí)過(guò)高的酒精度會(huì)掩蓋葡萄酒其他香氣的風(fēng)味，帶來(lái)刺鼻的酒精撲面感。酒精含量過(guò)高會(huì)增加舌頭和舌根咽喉處的灼燒感，帶來(lái)不愉快的體驗(yàn)感。同時(shí)，酒精含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致葡萄酒酒體失衡。酒精度過(guò)低則支撐不起葡萄酒的酒體，導(dǎo)致葡萄酒口感變得寡淡、單調(diào)，品嘗時(shí)依然會(huì)帶來(lái)不愉快感覺(jué)。同時(shí)酒精度低的葡萄酒對(duì)酵母菌和細(xì)菌敏感，多數(shù)不易久藏。

葡萄酒的發(fā)酵過(guò)程是復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，其中最主要的化學(xué)變化是糖在酵母菌的作用下轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳。因此葡萄的含糖量越高，轉(zhuǎn)化出的酒精度也高。通常，17g/L—18g/L的糖分可轉(zhuǎn)化為1度酒精。由于不少葡萄的含糖量較低，不足以制備一定的酒精度的酒，在指標(biāo)過(guò)程中需補(bǔ)加糖。糖的添加還能改變酒的風(fēng)味，以迎合嗜甜消費(fèi)者的喜好。

除了含糖量這個(gè)主要因素以外，我確定了兩個(gè)研究?jī)?nèi)容，分別為：

（1）發(fā)酵時(shí)間與葡萄酒酒精度的關(guān)系

（2）溫度與葡萄酒酒精度的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表1和2。

依據(jù)有關(guān)制作葡萄酒的資料，我準(zhǔn)備了恒溫器、酒度計(jì)、新鮮紫葡萄、白砂糖、發(fā)酵罐、紗布等材料。

（二）酒精度測(cè)量原理

在相同溫度下，酒精（乙醇）的密度小于水的密度。因此含不同酒精濃度的水溶液的密度是不一樣的。在確定的溫度下，通過(guò)測(cè)量該混合液的密度，能精確的估計(jì)出水中酒精的含量。在此測(cè)量過(guò)程中，有一個(gè)重要的假設(shè)：其它物質(zhì)的含量不高，因此它們的存在對(duì)密度測(cè)量影響可以不考慮。

（三）制作葡萄酒

1、洗晾葡萄

取8斤新鮮紫葡萄用自來(lái)水將其稍微清洗，然后晾干表面水分。

紫葡萄容易發(fā)酵，且價(jià)位相對(duì)低。輕度清洗有兩個(gè)目的：1）去除葡萄表面的灰塵以及其它異物，2）保證有一定的酵母菌殘留。晾干水分是為了抑制洗滌水中的雜菌感染導(dǎo)致葡萄酒發(fā)霉。

2、破碎裝罐

用手將葡萄皮擠破，全部裝入發(fā)酵罐內(nèi)儲(chǔ)存，放在陰涼干燥處。

擠破葡萄皮是為了擠出果液，促進(jìn)發(fā)酵;因?yàn)榈谝淮伟l(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳和消耗氧氣，因此不能密封，也不要裝滿。

3、第一次發(fā)酵

第一次發(fā)酵是將葡萄果液中的糖分經(jīng)酵母的作用產(chǎn)生酒精和二氧化碳。來(lái)源于葡萄皮上的白霜的酵母在葡萄破碎時(shí)已接入果液中，所以可以不另外加酵母。

裝罐一天后，可看到罐內(nèi)有微弱的氣泡產(chǎn)生，表明酵母已開(kāi)始繁殖。2-3天后，有大量氣泡放出，葡萄皮浮起，且泡沫逐漸增多。發(fā)酵時(shí)，浮上來(lái)的葡萄皮需按入果液中，以防止葡萄皮生霉、變酸，同時(shí)皮上的色素可浸入汁中。

4、適量加糖

發(fā)酵一天后加一定比例的糖（每升發(fā)酵液加60克糖），第三天再加痛癢多得糖。

這一添加時(shí)間的選擇來(lái)至于滲透壓的考慮。酵母是單細(xì)胞生物，溶液中糖濃度太高，會(huì)使酵母的細(xì)胞壁滲透壓過(guò)大，影響生長(zhǎng)。同時(shí)，本方法利用天然酵母發(fā)酵，發(fā)酵的開(kāi)始階段需讓酵母先大量繁殖，此過(guò)程需24小時(shí)，且天然葡萄汁的糖濃度是酵母繁殖的最佳條件。但該濃度的糖分僅能生產(chǎn)8-9度的酒，不利于實(shí)驗(yàn)觀察和測(cè)定。經(jīng)一天發(fā)酵，溶液中的糖分快速下降，在此時(shí)間加糖，可維持了溶液中的高糖分，確保發(fā)酵速度不降低，且終產(chǎn)品的酒精度不低。過(guò)高的糖分除了對(duì)酵母有影響外，還帶來(lái)第二次發(fā)酵過(guò)于激烈，且發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利實(shí)驗(yàn)觀察與測(cè)試。反復(fù)結(jié)果結(jié)合文獻(xiàn)查閱顯示每升發(fā)酵液加60克白糖比較好。

5、壓榨分離

一周后，二氧化碳放出減少，液面接近平靜，酒精味濃，發(fā)酵液逐漸澄清，表明第一次發(fā)酵結(jié)束。此時(shí)，用紗布進(jìn)行過(guò)濾，將皮汁分離。此操作的目的是防止果皮、籽、葡萄皮等長(zhǎng)時(shí)間浸泡所導(dǎo)致的紅色素析出進(jìn)入酒中，致使酒色降低。

6、第二次發(fā)酵

靜置幾小時(shí)后，將發(fā)酵罐密封，放入陰暗、避光的地方。

避光是為了防止酒色氧化變淺。密封是為了斷氧，防止過(guò)度發(fā)酵而形成乙醛，或是由于酵母菌滋生得到葡萄醋。第二次主要是乳酸菌以蘋果酸為底物的發(fā)酵，因此二氧化碳的生成量不大。〖XC122-6.TIF;%160%160〗

（四）測(cè)量葡萄酒的酒精度

將過(guò)濾后1天、5天、10天、15天、20天、25天的葡萄酒取出，用酒精計(jì)測(cè)量其酒精度。（測(cè)量結(jié)果如表3所示）

分析：在溫度相同的情況下，發(fā)酵時(shí)間對(duì)葡萄酒酒精濃度有影響。前10天，葡萄酒的酒精濃度增加較快，第11-15天酒精濃度增長(zhǎng)較慢，16-25天酒精濃度基本不增長(zhǎng)。這是因?yàn)榍捌诘奶欠趾勘容^高，所以根據(jù)Michaelis- Menten方程可知，此時(shí)的反應(yīng)速度應(yīng)比較快，使得葡萄酒中的酒精度增長(zhǎng)較快。隨著發(fā)酵時(shí)間的延遲，溶液中的糖分逐漸降低，使得酒精生成速度隨之降低。到15天時(shí)，葡萄酒中的糖分應(yīng)很低，使得酒精生成速度趨向于0。同時(shí)，酒里所含的其它微生物還能將酒精轉(zhuǎn)化為其它風(fēng)味物質(zhì)，所以，到25天時(shí)，酒精度開(kāi)始略微下降。注意，這種下降也有可能來(lái)之于實(shí)驗(yàn)測(cè)量的誤差。

實(shí)驗(yàn)組6、7、8、9、10樣品放置在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室恒溫器里，溫度設(shè)置為5℃、15℃、25℃、35℃、45℃，經(jīng)過(guò)25天的第二次發(fā)酵后，對(duì)表2的五個(gè)樣品葡萄酒進(jìn)行了測(cè)量。（測(cè)量結(jié)果如表4所示）

分析：在時(shí)間相同的情況下，溫度對(duì)葡萄酒酒精度有影響。在5攝氏度、15攝氏度的環(huán)境下，葡萄酒酒精度增長(zhǎng)較慢;在25攝氏度的環(huán)境下，酒精度增長(zhǎng)較快;在35攝氏度、45攝氏度的環(huán)境下，酒精度增長(zhǎng)較慢。這是因?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)有個(gè)最優(yōu)溫度，本實(shí)驗(yàn)表明酵母菌的適宜溫度為25℃。過(guò)低的溫度不利于反應(yīng)物越過(guò)反應(yīng)能壘，太高的溫度則導(dǎo)致微生物體內(nèi)的高分子化合物的生物活性下降，特別是蛋白質(zhì)的失活。

由此可見(jiàn)，葡萄酒的酒精度受以上兩個(gè)變量的影響。葡萄酒發(fā)酵時(shí)間對(duì)葡萄酒酒精度的影響更大，而溫度對(duì)葡萄酒酒精度的影響相對(duì)小一些。

三、結(jié)論與應(yīng)用

（一）結(jié)論

實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較和分析，得出下列結(jié)論：

（1）通過(guò)兩組實(shí)驗(yàn)可以看出，影響葡萄酒酒精度的因素有發(fā)酵時(shí)間和溫度，溫度對(duì)葡萄酒酒精度的影響相對(duì)發(fā)酵時(shí)間稍微小一些。

（2）由表3可見(jiàn)，葡萄酒的最佳發(fā)酵時(shí)間為15-20天。太短了會(huì)導(dǎo)致酒精度不足，影響口感;太長(zhǎng)了容易發(fā)霉，形成葡萄醋。

（3）由表4可見(jiàn)，最佳溫度為25攝氏度左右。太高或者太低都會(huì)導(dǎo)致酒精度變小，影響口感。

（二）應(yīng)用

1、在家庭自釀葡萄酒，需要注意的事項(xiàng)主要有：

（1）選擇成熟前15天左右的新鮮葡萄稍微清洗，保留酵母菌;

（2）用洗凈的手充分?jǐn)D碎葡萄;

（3）適量加入白糖，加糖量約12-14%，在24小時(shí)和3-4天時(shí)分兩次加入;（4）經(jīng)常把葡萄皮按入果液中;

（5）7-9天后過(guò)濾，在常溫環(huán)境下密封發(fā)酵20天左右;

（6）第二次發(fā)酵時(shí)要密封存放一至二周的時(shí)間，即可開(kāi)啟飲用。

2、葡萄酒的儲(chǔ)存，需要注意的事項(xiàng)主要有：葡萄酒應(yīng)儲(chǔ)存在溫度13攝氏度左右、濕度70%的環(huán)境中，需要注意密封、不見(jiàn)光，避免震蕩。如果在容器中密閉貯存2個(gè)月，則酒的風(fēng)味更加醇厚。

參考文獻(xiàn)：

[1]百科：葡萄酒? http：//baike.baidu.com/view/23275.htm/

[2]葡萄酒的制作? http：//www.meishichina.com/Eat/Drink/200712/26755.