发酵
酒精发酵过程需要仔细控制才能生产出高品质的葡萄酒。要求包括抑制不良微生物的生长,存在足够数量的所需微生物酵母,酵母生长的适当营养,温度控制以防止过热,防止氧化,以及对漂浮在红葡萄汁中的皮肤帽进行适当的管理。
葡萄皮通常覆盖着细菌、霉菌和酵母。野生酵母,如毕赤酵母、克氏酵母和圆酵母,通常比葡萄酒酵母多酵母菌。尽管通常认为酵母菌种更适合进行有效的酒精发酵,但其他酵母属可能有助于风味,尤其是在发酵的早期阶段。优选酵母菌,因为它可以有效地将糖转化为酒精,而且它对酒精的抑制作用不太敏感。在有利条件下,菌株酿酒酵母产生高达 18%(按体积计)的酒精,但通常的限制是 15% 到 16%。
酵母的用途已提出粟酒裂殖酵母用于酒精发酵的早期阶段。因为它代谢苹果酸,这种酵母可用于过度酸的葡萄汁,但商业应用并未产生始终如一的有利结果。在葡萄汁中添加乳酸菌,使用代谢苹果酸的菌株,现在很常见。
部分腐烂或受伤的葡萄中有害微生物的数量最多。这种损害可能发生在收获或运输过程中,特别是在温暖的气候中。需要抑制不良微生物的生长,最常用的方法是添加二氧化硫以 100 至 150 毫克 /升的 速度 加入 新鲜 压碎 的 葡萄 中. 二氧化硫对有害微生物的毒性大于对有害微生物的毒性。当它用于葡萄汁时,会添加所需酵母菌株的接种物,通常称为纯酵母培养物。葡萄汁很少经过巴氏消毒,尽管当它们含有来自发霉葡萄的不合需要量的氧化酶时,可能会应用此过程。
酿酒学家和酿酒科学技术人员对最理想的酵母种类和菌株意见不一,但通常使用酿酒酵母菌株。选择的菌株在无菌葡萄汁中尽可能多地繁殖,然后转移到更大的无菌葡萄汁容器中,继续生长直到达到所需的体积。直接添加所需菌株的合适压榨酵母,避免了建立和维持纯酵母培养物的麻烦做法。使用大约 1% 到 3% 的纯酵母培养物,或足够的压榨酵母以提供每毫升 1,000,000 个细胞的数量。
酒精发酵过程中的温度控制对于 (1)促进酵母生长,(2) 从果皮中提取风味和颜色,(3) 允许所需副产品的积累,以及 (4) 防止温度过度升高,杀死酵母是必要的细胞。
普通葡萄酒酵母生长的最佳温度约为 25°C(77°F),在较凉爽的温带地区的许多葡萄种植区,葡萄在此温度下被压碎。然而,很少在如此高的温度下开始发酵,因为在发酵过程中很难防止温度超过 30°C。
在白葡萄汁中提取风味和颜色不是问题;压碎的葡萄块通常在发酵前与果皮分离。在相对较冷的温度(约 10 至 15 °C [50 至 60 °F])下发酵白葡萄汁显然会导致更多所需副产品的形成和保留。这种相对低温发酵的一个不良特征是完成所需的较长时间(6 到 10 周,而在较高温度下为 1 到 4 周)以及发酵停止而残留糖分的趋势。(这并不总是被认为是不受欢迎的——即在德国葡萄酒生产中。)实际上,白餐酒通常在 20°C 左右发酵。
在红葡萄酒中,与酵母生长一致的最佳颜色提取发生在大约 22 至 28 °C(72 至 82 °F)。然而,酒精发酵会产生热量,因此需要仔细控制温度以防止温度达到酵母生长受到严重限制的温度(约 30°C)。在更高的温度下,生长将完全停止。现代温度控制是通过使用热交换器来实现的。较旧的方法包括将发酵罐放在冷藏室中;在发酵罐中使用冷管;通过双壁管道泵送葡萄汁,周围管道中有冷水;通过包含冷却盘管的集水槽泵送葡萄汁;并通过油箱周围的夹套泵送冷却剂。
必须限制与空气的接触,以防止发酵过程中的氧化。在非常大的容器中,释放的二氧化碳量足以防止空气进入。在小型发酵罐中,插入发酵阱,防止空气进入,但允许二氧化碳排出。这些捕集器在发酵的最后阶段尤其需要,此时二氧化碳的释放速度很慢。发酵后,添加少量二氧化硫以帮助防止氧化。有时会使用抗坏血酸(每升 50 至 100 毫克)来减少氧化作用,从而减少作为抗氧化剂所需的二氧化硫量,但通常不推荐使用。
这在红葡萄酒发酵过程中,浮在果汁上的果皮和果肉会抑制风味和颜色的提取,可能会升高到不希望的高温,如果让其变干可能会酸化。通过在发酵过程中每天至少两次将浮盖浸没,可以避免这些问题。这种操作在小型发酵罐中相对容易,但在容量高达 100,000 加仑(380,000 升)的大型高发酵罐中变得困难。在大型设备中,发酵液在底部附近被抽出并泵回瓶盖上方。使用小型发酵容器可以将更大比例的热量散失到周围大气中,从而简化温度控制。