小容器釀酒中測定密度的方法研究

1、小容器釀酒中測定密度的方法研究摘 要 為了監(jiān)測葡萄酒的發(fā)酵進程，需要定時監(jiān)測葡萄酒發(fā)酵中葡萄醪的比重、溫度等指標，針對目前葡萄酒發(fā)酵過程中不能準確監(jiān)測發(fā)酵進程，本實驗采取比重計法和直接稱量法兩種方法測定葡萄酒發(fā)酵過程中的密度，并分別檢測微生物的總數(shù)、葡萄酒中的總糖、酒精度和總酚，將兩種方法檢測的指標相比較，繪制發(fā)酵曲線。通過比較得出直接稱量法簡單實用，在稱量過程中給酒帶來的雜菌比較少；比重計法取樣大，費時，并可能帶來雜菌，影響葡萄酒的風味、口感。所以，直接稱量法比較方便且實用。關(guān)鍵詞：小容器釀酒 直接稱量法 傳統(tǒng)比重計法 Small containers wine in the determi

2、nation of density method researchAbstractTo monitor wine fermentation process, need to regularly monitor the proportion of grape mash in the wine fermentation, temperature and other indicators. According to the present skill can't accurate monitoring of fermentation process, this experiment adop

3、ts hydrometer method and direct weighing method two kinds of methods for determination of density in wine fermentation process And detects the total number of microorganisms, the total sugar, alcohol and total phenol. Comparing the two methods of detecting indicators, draw the fermentation curve. Th

4、e conclusion is that the direct weighing method is simple, practical, and brings less mixed bacteria in the process of weighing. Hydrometer method is sampling, time consuming, and may lead to miscellaneous bacterium, affecting the flavor and taste of wine. So, direct weighing method is more convenie

5、nt and practical. Key words：Smaller container wine Direct weighing method Traditional hydrometer method 1 引言葡萄酒是以新鮮葡萄或葡萄汁為原料，經(jīng)發(fā)酵而成的含有多種營養(yǎng)成分的飲料酒,是世界公認的對人體有益的健康酒精飲品。葡萄酒具有很高的營養(yǎng)價值和保健作用,內(nèi)含一種稱為白藜蘆醇的物質(zhì)1，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，葡萄皮中含有的白藜蘆醇可以防止正常細胞癌變，并能抑制癌細胞的擴散，還能對腦血栓的形成起到防治作用。慕尼黑大學醫(yī)學研究所指出，常飲葡萄酒的人得腎結(jié)石的機會最少。葡萄酒中的原花色素，能夠穩(wěn)定構(gòu)成各種膜

6、的膠原纖維，避免產(chǎn)生過多的組胺，降低血管壁的透性,防止動脈硬化。葡萄酒中含有葡萄的天然成分（氨基酸、蛋白質(zhì)）和釀造過程中產(chǎn)生的成分可以降低膽固醇。葡萄酒中的大部分酒精都來自葡萄漿果里的糖，這種糖會在酵母菌的催化作用下分解為酒精及一些副產(chǎn)物,少部分酒精來自蘋果酸乳酸發(fā)酵；在葡萄酒的釀造過程中，葡萄漿果中的其他部分成分不會發(fā)生變化2。葡萄酒的釀造過程就是微生物的發(fā)酵過程，葡萄汁轉(zhuǎn)化為葡萄酒本質(zhì)上是一個微生物作用的過程。葡萄酒發(fā)酵過程中所涉及的微生物種類很多，既有有益菌的作用3，如酵母菌直接參與發(fā)酵，其副產(chǎn)物對葡萄酒的口味和香氣有著重要的影響；乳酸菌可以在葡萄酒的二次發(fā)酵中起著降低酸度、改善口味、增

7、強香氣、提高穩(wěn)定性的作用；而有些有害微生物會侵染葡萄酒，會影響葡萄酒的風味，甚至引起酒變質(zhì)，導致釀酒失敗4。而且葡萄酒釀造的核心是酵母，釀造優(yōu)質(zhì)的葡萄酒不僅需要優(yōu)質(zhì)的葡萄原料和科學的發(fā)酵工藝，也離不開質(zhì)量穩(wěn)定、性質(zhì)優(yōu)良的葡萄酒酵母5。當然，釀造優(yōu)質(zhì)的葡萄酒還需要時時刻刻的監(jiān)測，檢測葡萄酒的糖、酒精度、酸等理化指標的變化。葡萄酒的發(fā)酵過程中發(fā)酵液的糖濃度降低，酒精濃度升高，使得發(fā)酵液密度發(fā)生變化。密度變化實際上是發(fā)酵液中的糖、酒精濃度等化學成分變化的外在表現(xiàn)。在發(fā)酵過程中通常是根據(jù)比重的變化來監(jiān)測發(fā)酵進程6?，F(xiàn)在常見的密度測量方法有比重計法，比如說，謝琳在比重計法測定黃酒中酒精度的不確定度評定一

8、文中采用的是比重計測量黃酒的密度7，當然這種方法也可測葡萄酒的密度。事實上現(xiàn)在大部分酒廠都用傳統(tǒng)的比重計法測密度。但用比重計法測量液體密度取樣量大，費時，且可能帶入雜菌，造成污染，亦或取酒時使品溫發(fā)生變化，從而使讀數(shù)存在人為的主觀誤差。鑒于傳統(tǒng)比重計測量時存在諸多影響因素，不能準確的測量葡萄酒的密度，進而無法準確的監(jiān)測發(fā)酵進程，故研究一種既方便又實用的方法測量葡萄酒的密度就顯得尤為重要。因此本實驗采用直接測量葡萄酒質(zhì)量的方法，通過測小容器釀造的葡萄酒中微生物的數(shù)量以及葡萄酒的理化性質(zhì)如比重、總糖、總酚、酒精度等，使之與傳統(tǒng)比重計法測量下的各項指標作比較，驗證該方法是否優(yōu)于傳統(tǒng)比重計法，以期研究

9、得出既方便又實用的方法來準確監(jiān)測葡萄酒的發(fā)酵進程。2 試驗材料與方法2.1 試驗材料2.1.1材料株齡為6年的赤霞珠2.1.2儀器20 L玻璃的釀酒容器、千分之一天平、比重計、量筒、容量瓶（100mL、500mL）、培養(yǎng)皿、超凈工作臺（規(guī)格型號：SW-CJ-2FD；生產(chǎn)廠家：蘇凈集團蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司）、培養(yǎng)箱(20-35,帶溫度計；規(guī)格型號：DHP-360S；生產(chǎn)廠家：北京永光明儀器有限公司 )、酒精燈、高壓蒸汽滅菌鍋（規(guī)格型號：SX-500；生產(chǎn)廠家：TOMY KOGYO CO.LTD.）、玻璃棒、接種針、量筒（250mL、10mL）、10mL試管、500mL內(nèi)含幾顆玻璃珠的蒸餾瓶、

10、密度瓶2.1.3藥品 明膠、活性干酵母、亞硫酸溶液、果膠酶、CaCO3或KHCO3、酵母浸粉、胰蛋白胨、葡萄糖、瓊脂、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、次甲基藍、鹽酸、蒸餾水、無水碳酸鈉、五倍子酸（干沒食子酸）、80%甲醇溶液、1moL/L的HCL或1moL/L的NaOH、蒸餾水鎢酸鈉（Na2WO4·2H2O）、鉬酸鈉（Na2MoO4·2H2O）、磷酸溶液、濃鹽酸、硫酸鋰（Li2SO4·H2O）、溴水（以上藥品為分析純）。2.1.4試劑制備（1）福林-肖卡試劑8：在 1L的圓底燒瓶中加入50.0g鎢酸鈉（Na2WO4·2H2O）、12.5g鉬酸鈉（Na2Mo

11、O4·2H2O）、350mL蒸餾水、25.0mL85%磷酸和50.0mL濃鹽酸，放入幾粒玻璃珠，連接回流冷凝器，用文火回流10小時（可不連續(xù)）；回流后用10.0mL水沖洗冷凝管上的附著物，然后取下。加75.0g硫酸鋰（Li2SO4·H2O），然后用15mL蒸餾水洗燒瓶壁上硫酸鋰和幾滴溴水（3滴左右，邊加邊搖），開口加熱煮沸15min（溴完全揮發(fā)為止）。冷卻后，轉(zhuǎn)移到500mL的容量瓶中，用蒸餾水定容，過濾并貯存于棕色瓶中備用。使用時加入1倍蒸餾水稀釋。 注：最后的顏色應是黃色（不帶絲毫的藍色、綠色，發(fā)綠即不得使用）。（2）3.0%碳酸鈉溶液(m/v)：稱取30.0g無水碳酸

12、鈉，溶于500mL溫水中，冷卻至室溫后，定容至1000mL，過夜后過濾。 （3）酚標準液（0.05g/L）：稱取0.00500g五倍子酸（干沒食子酸），用80%甲醇溶解，轉(zhuǎn)入100mL的容量瓶中，80%甲醇定容至刻度。（4）氫氧化鈉溶液（200g/L）：稱取100g氫氧化鈉試劑，加入溶解并定容至500mL，搖勻，貯于塑料瓶中。（5）標準的葡萄糖溶液（2.5g/L）：取一定量的分析純葡萄糖，放于105110烘箱內(nèi)烘干3h，并在干燥器中冷卻至室溫，精確稱取2.5000g，用水定容到1000mL。（6）次甲基藍指示劑（10g/L）：稱取1.0g次甲基藍，溶解于水中，稀釋至100mL。（7）斐林試劑A

13、、B液的配制：斐林試劑A液：稱取34.7g硫酸銅，溶于水，定容至500mL容量瓶中。斐林試劑B液：稱取173.0g酒石酸鉀鈉和50g氫氧化鈉，溶于水，定容至500mL。2.2試驗方法2.2.1紅葡萄酒的釀造（1）將釀酒容器洗干凈并控干（2）原料的分選：除去葡萄原料中的枝、葉、僵果、生青果、霉爛果和其他雜物。（3）除梗破碎：把手洗干凈將葡萄捏破放進釀酒容器中當把葡萄裝到容器的70%左右時，停止裝葡萄，并加入果膠酶100-200mg（按照20-40mg/L的量加），除梗破碎后立即加入50mg/L的SO2。攪拌均勻并蓋上蓋子，但是不要蓋的太緊。發(fā)酵時，會產(chǎn)生大量的二氧化碳氣體，如果裝的太滿，會將葡萄

14、酒溢出。在進行SO2處理后24h后添加活性干酵母（取1000g葡萄汁，使溫度達到35-40，先加入40g酵母助劑，攪拌均勻后靜置15min，再加入20g活性干酵母，攪拌，靜置20-30min，溫度降至常溫倒入葡萄汁中，攪拌）防止產(chǎn)生還原味，并搖勻。（4）浸漬:在發(fā)酵容器中,葡萄原料的量不易過滿，溫度控制在25-30，浸漬過程中每天將皮渣帽攪拌一次。（5）酒精發(fā)酵:酒精發(fā)酵是與浸漬同時開始的，在這一過程中，必須把溫度控制在25-30，在發(fā)酵開始后第一天，開始測酒的密度和酒中各類物質(zhì)。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵終止，要重新啟動發(fā)酵的主要措施是添加酵母和對葡萄汁通入O2。（6）在比重為992-996時將葡萄酒倒入

15、另一個發(fā)酵容器中，將溫度控制在18 -20。將酒分離完畢后過2-3h，后將發(fā)酵容器中的皮渣取出，用紗布進行壓榨，所得酒與自流酒混合。（7）蘋果酸乳酸發(fā)酵：壓榨酒與自流酒混合后，將發(fā)酵容器填滿，密封發(fā)酵，溫度控制在18-20。加入0.01g乳酸菌（用蒸餾水活化15-20min，然后添加到發(fā)酵容器中，溫度保持到18-20）。（8）在蘋果酸乳酸發(fā)酵結(jié)束時，立即分離轉(zhuǎn)到另一個發(fā)酵容器中，同時進行SO2（50-80 mg/L）處理。溫度控制在18-20，并用CO2將發(fā)酵容器填滿，避免O2進入9。（9）澄清：蘋果酸乳酸發(fā)酵完成后將葡萄酒靜置澄清。 （10）滅菌裝瓶：洗瓶：清水浸泡2亞硫酸清洗消毒沖洗控瓶灌

16、酒：向瓶中充入CO2灌酒（控制液位）再次充入CO2打塞封酒帽貼標。2.2.2紅葡萄酒生理指標的測定（1）葡萄酒密度的測定：在干紅葡萄酒酒精發(fā)酵的第一天，將同一批干紅葡萄酒分到6個發(fā)酵桶內(nèi)，并且溫度控制在25左右，環(huán)境條件相同，分別標記為A1、A2、A3、A4、A5、A6，其中A1、A2、A3用傳統(tǒng)比重計測密度，方法是將葡萄醪用滅菌過的移液器移入250mL量筒中，放入比重計，注意比重計不得接觸量筒壁，水平觀測，讀數(shù)應與凹液面相切處的刻度值，并記錄。在A4、A5、A6取前先將3個量筒在千分之一天平上稱重，記為m1、m2、m3，用滅菌的5mL移液器從A4、A5、A6每次取10mL到量筒中，在千分之一

17、天平上直接稱其重量，記為m1、m2、m3。在以后的每一天依次類推。在酒精發(fā)酵開始每天早8：00和晚6：00測量，并單次記錄數(shù)據(jù)，直至發(fā)酵結(jié)束，大約14天，比較兩種方法的發(fā)酵曲線。 （2）利用活菌計數(shù)法檢測葡萄酒中菌落的總數(shù)10-11。（3）葡萄酒中總糖利用直接滴定法測定12。（4）采用密度瓶法測定葡萄酒的酒精度13。（5）總酚的含量用福林肖卡法測定14。2.3 數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)使用 Excel2003版軟件處理數(shù)據(jù)3 試驗結(jié)果與分析3.1 兩種方法測定下的葡萄酒的發(fā)酵曲線密度是監(jiān)控葡萄酒發(fā)酵的重要指標，密度變化實際上是發(fā)酵液中的糖、酒精濃度等化學成分變化的外在表現(xiàn)。葡萄酒發(fā)酵過程中，比重從開始

18、發(fā)酵時大于1.1到發(fā)酵結(jié)束下降至0.996，并且隨著溫度的升高比重逐漸下降，當比重開始小于1.1時葡萄酒就開始進行酒精發(fā)酵，比重下降越快，發(fā)酵速度也越快。從圖3-1可以看出比重是呈下降的趨勢，其中傳統(tǒng)比重計發(fā)測量的葡萄醪的比重下降趨勢比較明顯，說明傳統(tǒng)比重計發(fā)測量的葡萄醪的發(fā)酵速度比直接測量法測量的葡萄醪的發(fā)酵速度快。到發(fā)酵后期時比重下降速度減緩，發(fā)酵速度減慢。直接測量法測量的葡萄醪的比重曲線走勢比較平緩，說明直接測量法測量的葡萄醪的發(fā)酵速度變化的幅度比較穩(wěn)定。圖3-1 發(fā)酵曲線3.2 兩種方法測定下的發(fā)酵過程中菌落總數(shù)的變化微生物主要的作用是將葡萄汁轉(zhuǎn)化為葡萄酒，由圖3-2可知，發(fā)酵過程中菌

19、落總數(shù)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。傳統(tǒng)比重計法測量的葡萄醪和直接測量法測量的葡萄醪中的微生物都是在10月10日達到最大值，從10月10號后呈現(xiàn)遞減趨勢，此時是發(fā)酵后期，微生物數(shù)量逐漸減少。隨著發(fā)酵的進行微生物逐漸增多，傳統(tǒng)比重計法測量的罐中微生物的增幅明顯大于直接測量法測量的罐，說明從開始發(fā)酵時有雜菌進入發(fā)酵罐內(nèi)，所以傳統(tǒng)比重局法有可能帶入的雜菌比直接測量法帶入的多。圖3-2 發(fā)酵過程中菌落總數(shù)的變化3.3 兩種方法測定下的發(fā)酵過程中總糖的變化葡萄酒中的糖基本來源于葡萄果實，這些糖在酒精發(fā)酵過程中通過一系列的反應，轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，所以糖度會降低。由圖3-3可以看出葡萄酒酒精發(fā)酵過程中總糖是呈現(xiàn)下降

20、趨勢，到發(fā)酵后期總糖的變化趨于穩(wěn)定。在10月8號左右傳統(tǒng)測量法和直接測量法測定的葡萄醪的總糖整體下降幅度比較明顯。鑒于傳統(tǒng)比重計法帶來的雜菌比較多，加快了發(fā)酵進程，所以傳統(tǒng)比重計法所測量的葡萄醪的總糖的變化比較大。圖3-3 發(fā)酵過程中總糖的變化3.4 兩種方法測定下的發(fā)酵過程中酒精度的變化葡萄酒中大部分酒精都來自葡萄漿果里的糖，小部分酒精來自蘋果酸-乳酸發(fā)酵，隨著糖越來越少，酒精度是逐漸穩(wěn)定的升高的。由圖3-4可知在發(fā)酵過程中酒精度的是逐漸升高，但是增加的幅度不大，總體來說還是很穩(wěn)定的。從圖中可以看出傳統(tǒng)比重計發(fā)在10月10號左右的增幅比較大，與直接測量法相比增長的不穩(wěn)定。由于傳統(tǒng)比重計法測量

21、的灌中的微生物比直接測量法測量的灌中的多，使得傳統(tǒng)比重計法所測量的葡萄醪發(fā)酵進程快，糖轉(zhuǎn)化為酒精的速度就比直接測量法的增速快。圖3-4 發(fā)酵過程中酒精度的變化3.5 兩種方法測定下的發(fā)酵過程中總酚的變化葡萄酒中的總酚主要來自葡萄果皮和種子中，總酚的從在賦予紅葡萄酒獨特的顏色和風味，而且有益于人類健康，具有殺菌、抗氧化的性質(zhì)，能夠防止心血管疾病的發(fā)生。由圖3-5可以看出來發(fā)酵過程中總酚是呈現(xiàn)增長的趨勢的，整體的增長幅度不大。傳統(tǒng)比重計法測得的總酚是最大的，隨著葡萄酒的發(fā)酵，逐漸增加，但是增幅不大，到發(fā)酵中期是增幅逐漸減緩，到發(fā)酵后期增幅又增加。傳統(tǒng)比重計法測量下的總酚增長幅度不穩(wěn)定。而直接測量法

22、測定的總酚增長幅度比較穩(wěn)定。圖3-5 發(fā)酵過程中總酚的變化4 討論密度是監(jiān)控葡萄酒發(fā)酵的重要指標15，是否能夠準確的檢測葡萄酒的密度對于葡萄酒的生產(chǎn)是至關(guān)重要的。本試驗討論了兩種方法來檢測葡萄酒的密度，以期能夠找到一種比較準確、簡便的方法監(jiān)控葡萄酒的發(fā)酵進程。這兩種方法分別是傳統(tǒng)比重計法和直接測量法，兩種方法各有其優(yōu)缺點。直接測量法取樣少，方法簡單；傳統(tǒng)比重計法取樣大，容易造成浪費，并且費時。試驗中有6個發(fā)酵罐，其中1、2、3號發(fā)酵罐使用傳統(tǒng)比重計法測量密度，4、5、6號罐采用直接測量法測量葡萄酒的密度。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，1號、2號和3號罐的微生物比4號、5號和6號罐的微生物多，由此可見使用傳統(tǒng)比重計法會帶來雜菌，而雜菌會影響葡萄酒風味，甚至引起酒變質(zhì)從而導致釀酒失敗。在發(fā)酵過程中通過檢測葡萄酒的各種指標，如總糖、酒精度、總酚發(fā)現(xiàn)，使用傳統(tǒng)比重計測量的1號、2號和3號罐的總糖降幅比較大，而用直接測量法檢測的4號、5號和6號罐的降幅是穩(wěn)定的，沒有忽上忽下的變化。酒精度的變化3號罐的增幅至最大的，其他的則變化不大?？偡釉诎l(fā)酵過程中試呈現(xiàn)增長的趨勢的，使用直接測量法的4號、5號和6號罐的變化穩(wěn)定，而用傳統(tǒng)比重計法測量的1號、2號和3號罐中3號罐的增幅比較大。通過對測量小容器釀造的葡萄酒中微生物的數(shù)