微生物在葡萄酒酿造中的作用.docx

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微生物在葡萄酒酿造中的作用

内蒙古农业大学职业技术学院

实习报告

微生物在葡萄酒酿造中的作用

姓名：

马鹏程

专业：

食品生物技术

班级：

11级食品生物技术班

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论文提交日期：

二〇一四年六月

摘要

在整个葡萄酒的酿造生产过程中，有多种微生物参与。

不同的微生物起着不同的作用。

本文主要介绍了在葡萄酒酿造过程中的有益微生物酿酒酵母和乳酸菌，以及有害微生物醋酸菌等的作用及防治措施。

关键词：

葡萄酒；微生物；酵母；乳酸菌

1引言

葡萄汁转化为葡萄酒本质上是一个微生物作用的过程。

所涉及到的微生物种类很多，既有有益菌的作用，如酵母菌直接参与发酵，把糖变成酒，其副产物对葡萄酒的口味和香气有着重要的影响;乳酸菌是高酸度葡萄酒，尤其是红葡萄酒二次发酵的主角起着降低酸度、改善口味、增强香气、提高稳定性的作用;灰葡萄孢是一种霉菌，其感染的贵腐葡萄酿造的贵腐葡萄酒是一种风味独特的高档葡萄酒。

另外还有有害微生物，如某些酵母、细菌、霉菌的侵染会影响酒的风味，甚至引起酒变质，导致酿酒失败。

因此了解葡萄酒生产中的微生物知识，一些前沿科学技术在葡萄酒生产中的应用，对葡萄酒的产业化生产更是有着巨大地推动作用[1]。

在主发酵期间，首先是添加酵母，经过活化的葡萄酒酵母按照一定比例加人到葡萄汁中，会在发酵液中迅速形成生长优势，抑制其他微生物的生长;另外，及时加人的S02会抑制细菌生长。

通过这两项措施，主发酵期间的有害微生物可以得到很好的控制。

随着主发酵的结束，发酵酵母的大量死亡沉降，发酵液中的游离S02含量大大降低，其他杂菌开始生长繁殖。

因此，后发酵期和原酒储藏期是微生物控制的关链时期。

控制细菌和有害酵母应分别对待。

对细菌的控制采用补加S02的办法;而有害酵母如酒香酵母、假丝酵母、毕赤氏酵母等，它们对S02不敏感，会在酒液表面生成菌膜，造成酒的浑浊，甚至造成成品酒发酵，有的能把乙醇、乙酸、柠橡酸等有机物权化分解成水和C02,使酒变质。

2葡萄酒中有益微生物

2.1酵母

2.1.1酵母的特性

酵母菌是葡萄酒发酵的主要微生物，获得优质的葡萄酒，将不同特点的葡萄品种的品质充分发挥出来，酵母的微生物构成及其特点是非常重要的。

用于葡萄酒生产的良好酵母菌株应具有下列特性:

①发酵能力强;②发酵完全;③具有稳定的发酵特性发酵行为可以预测;④具有良好的乙醇耐受能力;⑤不产生不良气味物质;⑥具有良好的二氧化硫耐受能力⑦发酵结束时凝聚，便于从酒中分离。

生产中一般选择葡萄酒酵母菌[2]。

2.1.2酵母发酵的机理

葡萄中的糖类在酵母菌及其产生的一系列酶的作用下转化为乙醇、C02和其他副产物，生成葡萄酒中主要的风味物质酒精。

在这一过程中根据酵母菌的生长繁殖和酒精的生成情况，可分为3个不同的阶段

（1）前发酵期：

酒母和糖化醪在发酵罐中混合后，由于醪液中含有一定量的溶解氧，而且醪液中的各种营养分也比较充分，又不存在最终产品的抑制，所以酵母在经过短时期的适应以后，就迅速繁殖。

与此同时，后糖化作继续进行，糊化淀粉逐步被糖化酶转化成可发酵性糖。

但由于这时醪液中酵母细胞密度不高，发酵作用不强，酒精和二氧化碳生成量很少，所以糖分消耗较慢，温度上升不快，发酵醪的表面显得比较平静，这个时期称作前发酵期[3]。

（2）主发酵期：

主发酵阶段酵母细胞已大量形成，醪液中的细胞数可达l亿个/mL以上。

这时随着醪液中的溶氧基本耗完和营养分的减少，酵母已不再大量繁殖，而是主要进行酒精发酵，即进入主发酵期。

在间歇发酵时，一旦发酵醪中的酒精度达到4％以上，再加上溶解氧的消耗和营养分的减少，酵母细胞的繁殖基本停止；而连续发酵时，当酒当酒精浓度达7%时，酵母还能出芽。

此时期发酵旺盛，糖分含量迅速下降，酒精大量生成。

由于产生大量的二氧化碳，二氧化碳的释出带动醪液上下翻动，并发出泡沫破裂的响声[4]。

（3）后发酵期：

后发酵阶段，醪液中的糖分已大部被酵母菌所发酵，但醪液中残存的糊精等继续被淀粉酶系统作用并转化为糖，而酵母则将它转化为酒精。

由于后糖化作用的速度比糖的发酵要缓慢得多，所以，这一阶段中酒精和二氧化碳的生成量要少得多。

从醪液表面看，虽然仍有气泡不断产生，但醪液上下翻动的情况不再发生，酵母和固形物部分下沉[5]。

其中生成的一些重要副产物，共同赋予葡萄酒特有的风味。

如甘油使酒味清甜和圆润，醋酸可生成呈香醋类物质，琥珀酸可增进酒的爽口性，来自酵母本身的一些含氮物质及其所产生的高级醇，也是构成葡萄酒香气的主要成分。

2.1.3活性干酵母的使用

在葡萄酒酿造中，选择好的酵母菌种及菌种的培养起着关键的作用。

为了解决葡萄酒厂扩大培养酵母的麻烦和鲜酵母易变质不好保存等问题，国内外已利用现代酵母工业的技术来大量培养葡萄酒酵母，然后在保护剂共存下，低温真空脱水干燥，在惰性气体保护下，包装成商品出售。

这种酵母具有潜在的活性，故称之为活性干酵母。

目前国内外均有优良的葡萄酒活性干酵母生产。

葡萄酒活性干酵母一般是浅灰黄色的圆球形或圆柱形颗粒，含水分低于5%一8%，含蛋白质40%一50%，酵母细胞数20x109亿/g-30x109亿/g，保存期长，起封后最好一次用完。

活性干酵母除了具有结构、纯度标准和压倒果实本身附带的各种野生酵母菌和其它杂菌的能力外，还应具备不易失活，对温度、S02和酸性环境适应性强，耐贮存，便于包装和运输、使用方便的特点。

在使用时，需要掌握复水活化、适应使用环境、防止污染三个关键环节。

葡萄酒活性干酵母在实际应用中为葡萄酒质量控制提供了最有效的手段和保证。

在发酵中，活性干酵母在数量上占相对优势，能形成同质性及稳定性的群体，使葡萄酒酿造者更易于测试其纯度、活性及酵母菌种特征。

同时因其易于获得理想和可靠的接种及无需进一步的技术投人，葡萄酒活性干酵母在现代葡萄酒酿造中成为最基本、最可靠且成本最低的生产要素。

2.2乳酸菌

2.2.1苹果酸—乳酸发酵（MLF）中的乳酸菌

葡萄酒的苹果酸--乳酸发酵是酒精发酵后由乳酸菌（lacticacidbacteriaLAB）引起的第二次发酵，将苹果酸转化为乳酸和C02，从而起到降低酸度，改善口味和香气，提高细菌学稳定性的作用。

引起葡萄酒MLF的乳酸菌主要分属于明串珠菌属、片球菌属、乳杆菌属和链球菌属，生产上应用最广泛的多为明串珠菌属细菌，该属细菌能耐较高浓度的S02和酒精度，在低pH条件下有较高的苹果酸分解率。

通常，用该属细菌进行MLF后，葡萄酒变得柔和，香气加浓[6]。

2.2.2乳酸菌的作用

2.2.2.1降酸作用

在较寒冷地区，葡萄酒的总酸尤其是苹果酸的含量很高，乳酸菌以L一苹果酸为底物，在苹果酸乳酸酶催化下转变成乳酸和C02，二元酸向一元酸的转化使葡萄酒总酸下降，酸涩感消失。

2.2.2.2增加细菌学稳定性

苹果酸和酒石酸是葡萄酒中两种固定酸，苹果酸比酒石酸生理代谢活跃，易被微生物分解利用，在葡萄酒生产中，是一种起关键作用的酸，通常的化学降酸只能除去酒石酸，而MLF可使苹果酸分解，经抑菌、除菌等工序处理后，使葡萄酒细菌学稳定性增加，从而避免在贮存过程中和装瓶后可能发生的二次发酵。

2.2.2.3风味修饰

由二元苹果酸转化为一元乳酸，能使酒的酸味柔和圆润，而MLF中乳酸菌发酵能生成双乙酞、乙偶姻及其它四碳化合物等副产物，乳酸菌的代谢活动改变了葡萄酒中醛类、醋类、氨基酸、其它有机酸和维生素等微量成分的浓度及呈香物质的含量。

对酒的风味起修饰作用，并有利于葡萄风味复杂性的形成。

2.2.2.4改变组成

乳酸菌在利用苹果酸后，开始利用糖，由于它们对糖的利用能力不同，会使酒中糖的结构发生变化。

乳酸菌还会分泌粘性的多糖类物质。

乳酸菌还能利用一些氨基酸，产生一些胺类物质，使酒中的含氮物质组成发生变化。

苹果酸乳酸发酵中产生的副产物和有关反应能影响酒中醇、醋、酸类等的成分组成和量比关系。

2.2.2.5降低色度

由于乳酸菌利用了与S02结合的物质如a一酮戊二酸、丙酮酸等，释放出S02，游离的S02会与花色昔结合而降低酒的色度，有时能下降到30%左右。

3葡萄酒中有害微生物及防治措施

3.1.酒花菌

3.1.1酒花菌在葡萄酒中的危害

酒花菌病害是葡萄酒最容易感染的病害，葡萄酒感染这种病害时，表现为在酒的表面产生一层灰白色或暗黄色的膜，时间长了逐渐增厚，形成白色干燥的菌醛。

这种膜将酒面全部盖满。

随着病害发展，老膜开始破裂，分成无数白色的小片或白粒下沉，使酒出现浑浊，口味变坏，有乙醛怪味。

这种现象也常出现在封口不严或SO2偏低的成品酒中，给厂商造成巨大损失[7]。

3.1.2酒花菌在葡萄酒中的防治措施

如果产品不幸污染上了酒花菌，而且已经在酒面上已大量繁殖，可视不同情况采用以下措施，去除葡萄酒中产生的怪味

（1）立即换罐，将装病酒的酒罐进行严格的清洗消毒处理

（2）轻轻加入质量好的葡萄酒，使酒面上的酒花菌从罐口溢出，清除掉即可

（3）过滤一次，除掉散落的在葡萄酒内的酒花菌

（4）加入鲜牛奶处理，去掉因酒花菌造成的葡萄酒的怪味。

鲜牛奶的用量一般为2.5ml/L

（5）可以在下一个发酵季节，加入葡萄汁作二次发酵。

如果病酒为红葡萄酒，可以泵入新皮渣中浸泡1~2日，可以去除酒花菌的怪味，效果较好。

3.2醋酸菌

3.2.1醋酸菌在葡萄酒中的危害

醋酸菌侵染时，酒液表面产生一层淡灰色的薄膜，最初是透明的，以后变暗，有时变成一种玫瑰色薄膜并出现皱纹，然后薄膜部分脱落沉人容器中，形成一种粘性稠密物体使酒体浑浊，发出不良醋酸气味，挥发酸含量增高[8]。

3.2.2酒花菌在葡萄酒中的防治措施

通过了解醋酸菌的生存条件和代谢规律，对醋酸菌可以采取以下方法预防：

（1）葡萄必须选择健康的、未被病毒感染的浆果。

酿造设备须洁净、卫生。

（2）严格控制发酵温度，最高不超过30℃。

贮藏温度10℃－20℃。

（3）陈酿期间应做到满桶贮存，按时添满不得留有空隙，密封容器口。

（4）葡萄酒酿造过程中添加适量的二氧化硫来抑制或杀死醋酸菌。

（5）陈酿环境要保持通风，墙壁、地面不得染霉，注意卫生及时熏硫，彻底消灭果蝇，创造一个良好的贮藏管理条件。

3.3苦味菌

3.3.1苦味菌在葡萄酒中的危害

苦味芽抱杆菌侵染葡萄酒使之变苦，多发生在红葡萄酒和老酒中。

受感染的葡萄酒中还原糖、酒石酸盐类和甘油含量都减少，总酸、挥发酸含量增加[9]。

3.3.2苦味菌在葡萄酒中的防治措施

若葡萄酒已染上苦味菌，首先将葡萄酒进行加热处理，再按下列各法进行处理：

（1）病害初期，可进行下胶处理1～2次

（2）将新鲜的酒脚按一定比例加入到病酒中或将病酒与新鲜葡萄皮渣混合浸渍,将其充分搅拌、沉淀后，可去除苦味（酒脚洗涤后使用）

（3）将一部分新鲜酒脚同酒石酸、溶化的砂糖进行混合，一起放入病酒中，接着放入纯培养的酵母，使它在20～25 ℃下发酵，发酵完毕，再在隔绝空气下过滤换桶。

3.4乳酸菌

3.4.1乳酸菌在葡萄酒中的危害

乳酸菌病害主要是由乳酸杆菌引起，另外还有纤细杆菌，成单个或链状。

乳酸菌引起的病害常使酒出现丝状浑浊物，底部产生沉淀，有轻微气体产生，具有酸白菜或酸牛奶的味道，这种病多发于3～4月份[10]。

3.4.2乳酸菌在葡萄酒中的防治措施

（1）适当提高酒的酸度

（2）提高二氧化硫含量，用以抑制乳酸菌繁殖

（3）对病酒采用68～72 ℃温度杀菌

（4）重视环境和设备的灭菌和卫生工作

（5）发酵结束，立即将葡萄酒与酵母分开。

4.小结

本文主要描述了葡萄酒酿造中常见的有益微生物和有害微生物。

在有益微生物中，着重讲解了酿酒酵母的特性、发酵机理和使用，乳酸菌的简单介绍及其在酿造过程中的作用；在有害微生物中，介绍了酒花菌、醋酸菌、苦味菌和乳酸菌，在酿造过程中对葡萄酒产生的危害，及其防治措施。

参考文献

[1]李小刚,张春娅,王树生,等.苹果酸-乳酸发酵与葡萄酒的风味改良[J].中外葡萄与葡萄酒,2002,1:

12-14.

[2]张春晖,李华.苹果酸-乳酸发酵生化反应机理[J].食品与发酵工业,1999,5:

64-67.

[3]何国庆.食品发酵与酿造工艺学,中国农业出版社2007年3月第5版

《微生物学通报》、《辽宁食品与发酵》.

[4]赵光鳌,等译.葡萄酒酿造学-原理及应用[M].北京：

中国轻工业出版社，2001.

[5]屈慧鸽,肖波,张萍,等.转基因酵母S.cMDC对红葡萄酒发酵及酒质的影响[J].食品科学,2009,30（21）:

184-187.

[6] 金莞尔影响细菌性食物中毒实验诊断的因素探讨[J]，中国卫生检验杂志，2003，13

（1）：

113 

[7] 斯国静，吴奇志，韦东芳2001-2003年杭州市细菌性食物中毒病原菌检测和分析[J]，中国卫生检验杂志，2004，14（3）：

320

[8] 凌代文,东秀珠.乳酸细菌分类鉴定及实验方法北京:

中国轻工业出版社,1999,3.

[9] 胡学智.益生菌、益生原及其保健功能和安全性[J].上海医药，2001，8:

356-3581.

[10]范利华，杨宝山.食品与发酵工业，1991，（3），：

27-32.