葡 萄 酒 工 艺 学 酵母菌与酒精发酵
葡 萄 酒 工 艺 学 酵母菌与酒精发酵
4 酵母菌与酒精发酵(AF) ◼ 本章主要讲述酵母菌的特性、酒精发酵的原理以及 影响酒精发酵的因素。 ◼ 要求学生了解葡萄酒酿造中所使用的酵母菌的特性、 酒精发酵的原理，建立“危险温区”的概念，掌握 酵母菌对葡萄酒质量影响的双重性，酒精发酵的各 种条件对酒质的影响，为葡萄酒酿造酒精发酵的控 制打下坚实的基础。 ◼ 教学重点和难点：酵母菌对酒精发酵和酒质的影响
4 酵母菌与酒精发酵(AF) ◼ 本章主要讲述酵母菌的特性、酒精发酵的原理以及 影响酒精发酵的因素。 ◼ 要求学生了解葡萄酒酿造中所使用的酵母菌的特性、 酒精发酵的原理，建立“危险温区”的概念，掌握 酵母菌对葡萄酒质量影响的双重性，酒精发酵的各 种条件对酒质的影响，为葡萄酒酿造酒精发酵的控 制打下坚实的基础。 ◼ 教学重点和难点：酵母菌对酒精发酵和酒质的影响
4 酵母菌与酒精发酵(AF) 4.1 酒精发酵的定义 4.2 酵母菌的一般特性 4.3 葡萄酒酿造中的主要酿酒菌种 4.4 酵母菌的成分和营养 4.5 酿酒中的呼吸和发酵 4.6 酵母菌的生长周期 4.7 生存素 4.8 影响酵母菌生长和酒精发酵的因素 思考题
4 酵母菌与酒精发酵(AF) 4.1 酒精发酵的定义 4.2 酵母菌的一般特性 4.3 葡萄酒酿造中的主要酿酒菌种 4.4 酵母菌的成分和营养 4.5 酿酒中的呼吸和发酵 4.6 酵母菌的生长周期 4.7 生存素 4.8 影响酵母菌生长和酒精发酵的因素 思考题
4.1 酒精发酵的定义 ◼ 酵母菌将葡萄浆果中的糖分解为酒精、二氧化碳和 其它副产物，这一过程称为AF。多数酵母菌发酵葡 萄糖比果糖快，而拜耳酵母、星形球拟酵母发酵果 糖比葡萄糖快。 ◼ 95％的糖被分解为酒精和二氧化碳，5％的以其它 支路被转化，生成其它的副产物，对葡萄酒质量具 有重要作用。C6H12O6＝2C2H5OH＋2CO2 ◼ 实质上，AF是由酵母菌分泌的一系列酶完成的。 ◼ 发酵保留残糖与人为加糖比较，哪个酒更甜？ ◼ 如何酿造残留葡萄糖多的甜葡萄酒？
4.1 酒精发酵的定义 ◼ 酵母菌将葡萄浆果中的糖分解为酒精、二氧化碳和 其它副产物，这一过程称为AF。多数酵母菌发酵葡 萄糖比果糖快，而拜耳酵母、星形球拟酵母发酵果 糖比葡萄糖快。 ◼ 95％的糖被分解为酒精和二氧化碳，5％的以其它 支路被转化，生成其它的副产物，对葡萄酒质量具 有重要作用。C6H12O6＝2C2H5OH＋2CO2 ◼ 实质上，AF是由酵母菌分泌的一系列酶完成的。 ◼ 发酵保留残糖与人为加糖比较，哪个酒更甜？ ◼ 如何酿造残留葡萄糖多的甜葡萄酒？
4.2 酵母菌的一般特性 ◼ 子囊菌纲酵母属；单细胞微生物；圆形、椭圆形、细 长或柠檬形；饱满、细胞壁薄、细胞质均一、透明无 色为活性强的细胞；衰老和不良条件下的细胞壁厚、 细胞质呈颗粒状。 ◼ 在酒厂、葡萄园，酵母菌无处不在，以孢子的形式越 冬，靠昆虫(果蝇)、风传播。注意酒厂卫生。 ◼ 在传统的葡萄葡萄酒产区，酵母菌逐渐适应了当地的 气候、土壤和品种等，形成了一定的酵母群落。不同 产区天然酵母群落差异很大。 ◼ AF中，酵母菌以出芽繁殖为主，在显微镜下，观察出 芽状态的酵母菌的多少，可以知道酵母菌的繁殖状况
4.2 酵母菌的一般特性 ◼ 子囊菌纲酵母属；单细胞微生物；圆形、椭圆形、细 长或柠檬形；饱满、细胞壁薄、细胞质均一、透明无 色为活性强的细胞；衰老和不良条件下的细胞壁厚、 细胞质呈颗粒状。 ◼ 在酒厂、葡萄园，酵母菌无处不在，以孢子的形式越 冬，靠昆虫(果蝇)、风传播。注意酒厂卫生。 ◼ 在传统的葡萄葡萄酒产区，酵母菌逐渐适应了当地的 气候、土壤和品种等，形成了一定的酵母群落。不同 产区天然酵母群落差异很大。 ◼ AF中，酵母菌以出芽繁殖为主，在显微镜下，观察出 芽状态的酵母菌的多少，可以知道酵母菌的繁殖状况
4.3 葡萄酒酿造中主要酵母菌种 ◼ 25属150种之多，进行正常的AF的主要是酿酒酵母； 在AF中不起作用或作用很少的统称为野生酵母。引 起葡萄酒腐败，产生异味和蹼膜的多为野生酵母的 一些菌株，汉逊、毕赤氏和圆酵母都会引起二次发 酵。 ◼ 根据能否产生孢子，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) ◼ 酵母的特性：产酒精能力、产酒精效率、抗SO2能力。 思考：还应该考察酵母菌的哪些特性？ ◼ 自然发酵酵母菌象接力赛一样
4.3 葡萄酒酿造中主要酵母菌种 ◼ 25属150种之多，进行正常的AF的主要是酿酒酵母； 在AF中不起作用或作用很少的统称为野生酵母。引 起葡萄酒腐败，产生异味和蹼膜的多为野生酵母的 一些菌株，汉逊、毕赤氏和圆酵母都会引起二次发 酵。 ◼ 根据能否产生孢子，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) ◼ 酵母的特性：产酒精能力、产酒精效率、抗SO2能力。 思考：还应该考察酵母菌的哪些特性？ ◼ 自然发酵酵母菌象接力赛一样
选择酵母菌需要考虑的因素 ◼ 产物(酒)的质量：外观、香气、口感，SO2、 甘油、挥发酸等 ◼ 发酵是否彻底 ◼ 发酵速度 ◼ 发酵状况：泡沫 ◼ 酵母的凝聚性 ◼ 对发酵条件的适应性：温度、营养 ◼ 是否吸附酚类物质 ◼ 特殊酵母：增香 ◼ 价格等 ◼ 要根据实际情况来选择具有一定特性的酵母 菌
选择酵母菌需要考虑的因素 ◼ 产物(酒)的质量：外观、香气、口感，SO2、 甘油、挥发酸等 ◼ 发酵是否彻底 ◼ 发酵速度 ◼ 发酵状况：泡沫 ◼ 酵母的凝聚性 ◼ 对发酵条件的适应性：温度、营养 ◼ 是否吸附酚类物质 ◼ 特殊酵母：增香 ◼ 价格等 ◼ 要根据实际情况来选择具有一定特性的酵母 菌
4.4 酵母菌的成分和营养 ◼ 酵母菌的生长发育需要水、碳水化合物、含氮物质、维 生素和无机盐等。在正常情况下，葡萄汁含有酵母菌需 要的所有营养成分。铵离子和多数氨基酸能作为酵母属 酵母的氮源；酵母能很好地利用无机磷酸盐，但也能利 用磷酸酯类；需要铁、镁、锰、铜、钙、钾、锌等，钠 有毒性；营养缺乏导致发酵迟缓或不完全，还会导致产 生不希望的产物 ◼ 当基质中不再含有酵母菌所需营养物质时，部分酵母菌 自溶形成高级醇和氨基酸。 ◼ 为加速并完成AF，只能使用化学催化剂，以酒石酸盐、 氯化物、硫酸盐或磷酸盐等形式与铵离子结合的盐类、 硫胺素加量<0.0006g/L，硫酸铵<0.3g/L。磷酸二铵
4.4 酵母菌的成分和营养 ◼ 酵母菌的生长发育需要水、碳水化合物、含氮物质、维 生素和无机盐等。在正常情况下，葡萄汁含有酵母菌需 要的所有营养成分。铵离子和多数氨基酸能作为酵母属 酵母的氮源；酵母能很好地利用无机磷酸盐，但也能利 用磷酸酯类；需要铁、镁、锰、铜、钙、钾、锌等，钠 有毒性；营养缺乏导致发酵迟缓或不完全，还会导致产 生不希望的产物 ◼ 当基质中不再含有酵母菌所需营养物质时，部分酵母菌 自溶形成高级醇和氨基酸。 ◼ 为加速并完成AF，只能使用化学催化剂，以酒石酸盐、 氯化物、硫酸盐或磷酸盐等形式与铵离子结合的盐类、 硫胺素加量<0.0006g/L，硫酸铵<0.3g/L。磷酸二铵
4.5 酿酒中的发酵和呼吸 ◼低浓度氧有利于发酵，高浓度氧抑制发酵，刺激有氧呼 吸。(接触氧气量与细胞干重的关系)
4.5 酿酒中的发酵和呼吸 ◼低浓度氧有利于发酵，高浓度氧抑制发酵，刺激有氧呼 吸。(接触氧气量与细胞干重的关系)
发酵和呼吸的关系 ◼ 值得注意的是，发酵和呼吸并不是相互排斥的代 谢方式。酵母属酵母在发酵过程不能提供足够的 ATP时，如果有氧存在和葡萄糖浓度较低，就会 增强呼吸作用的力度。从发酵代谢向呼吸代谢并 无突然的切换，从呼吸向发酵的转换也是如此。 这就是酵母需要一段时间来适应不同的生长条件 的原因。发酵性生长受呼吸程度的影响，具体取 决于生长条件和细胞对ATP的需求
发酵和呼吸的关系 ◼ 值得注意的是，发酵和呼吸并不是相互排斥的代 谢方式。酵母属酵母在发酵过程不能提供足够的 ATP时，如果有氧存在和葡萄糖浓度较低，就会 增强呼吸作用的力度。从发酵代谢向呼吸代谢并 无突然的切换，从呼吸向发酵的转换也是如此。 这就是酵母需要一段时间来适应不同的生长条件 的原因。发酵性生长受呼吸程度的影响，具体取 决于生长条件和细胞对ATP的需求