红葡萄酒的酿造工艺
红葡萄酒的酿造工艺
红葡萄酒酿造，是将红葡萄原料破碎后，使皮渣和葡萄汁混合发酵。在红葡萄酒的发酵过程中，将葡萄糖转化为酒精的发酵过程和固体物质的浸取过程同时进行。通过红葡萄酒的发酵过程，将红葡萄果浆变成红葡萄酒，并将葡萄果粒中的有机酸、维生素、微量元素及单宁、素等多酚类化合物，转移到葡萄原酒中。红葡萄原酒经过贮藏、澄清处理和稳定处理，即成为精美的红葡萄酒酒。
1、葡萄的成熟与采收
葡萄从座果开始，到完全成熟，要经过以下几个阶段：
①幼果期：葡萄从座果开始，到转以前。这一时期，幼果迅速膨大，并保持绿，质地坚硬。
②转期：指葡萄浆果着的时期。在这期间，浆果不再膨大。果皮叶绿素大量分解，变成半透明的浅黄，或变成红、紫红。浆果里含糖量大量上升，含酸量开始下降。
③成熟期：从转期结束，到浆果成熟。在此期间，浆果再次膨大，着进一步加深，果汁的含酸量迅速降低，含糖量逐渐增高。
④过成熟期：浆果成熟以后，浆果与葡萄植株之间的物质交换已经停止。由于浆果内部水分的蒸发，而使浆果的糖度和固形物含量继续升高。
对于大量生产的葡萄酒，葡萄浆果达到生理成熟期，就应该采收、加工。对于制作特种要求的葡萄酒，例如做冰葡萄酒，贵腐葡萄酒或制作高酒度、高糖度的葡萄酒来说，需要采收过成熟的葡萄。
为了科学地确定葡萄浆果的成熟时间，决定最佳的采收期，可以根据成熟系数的值，来分析判断。
成熟系数是指葡萄的糖酸比。如果用M表示成熟系数，S表示含糖量，A表示含酸量，成熟系数则为：M= S/A
在葡萄的成熟过程中，葡萄浆果的含糖量不断升高，含酸量急剧下降，所以成熟系数M的值迅速升高。对于某一个具体的葡萄品种来说，当葡萄已经达到生理成熟，其含糖量和含酸量很少变化，这时成熟系数的值也相对稳定。一般说来，要做高质量的葡萄酒，M的值必须大于20。
人们应该根据葡萄的成熟系数，根据葡萄加工的能力和条件，确定葡萄的采收期。
2、生产红葡萄酒的工艺流程图
红葡萄酒的生产工艺，前加工部分特别重要。即从葡萄破碎加工，到主发酵过程和后发酵过程。发酵过程的顺利进行，就奠定了红葡萄酒的质量基础，进入红原酒的陈酿贮藏。西北农林科技大学葡萄酒学院的李华院长，提供了一张红葡萄酒工艺流程图，简单明了地表述了红葡萄酒的前加工过程。这是现代酿造红葡萄酒最新的工艺流程图。
3、红葡萄的破碎加工
成熟的葡萄采收后，要尽快送到加工地点，进行破碎加工，尽量保证破碎葡萄的新鲜度。为此，有的把葡萄酒厂建在葡萄园里；有的把葡萄破碎机按在葡萄园里，这样可以保证采收的葡萄即时加工。
葡萄破碎的目的，是使葡萄果粒破裂而释放出果汁。对红葡萄酒加工而言，一般要求尽量高的果粒破碎率和除梗率。
如果要生产新鲜的果香型红葡萄酒，需要在一部分葡萄果粒内进行发酵。这样只要将部分的葡萄果粒破碎，保留20～30%的整粒葡萄。这种发酵方法，由于CO2的浸取作用，使葡萄皮中的芳香物质更多地释放出来。
红葡萄酒发酵，也有破碎时不除梗。使葡萄皮和葡萄梗一起混在葡萄醪中进行发酵。这样有利于皮渣的压榨，还能补充红原酒草木的芳香和丹宁的口味。
通常使用的葡萄破碎机，是葡萄破碎和除梗过程同时完成。整穗的葡萄经过破碎机上对向滚动的一对辊轴，把葡萄挤碎，落入破碎机的卧式筛笼内。筛笼内有一个能快速转动的轴杆，轴杆上按有许多齿钉，把葡萄梗分离出去。葡萄浆从筛笼的孔落入接受槽里，由活塞泵或转子泵，把葡萄浆输送到发酵罐里。
葡萄破碎机的工作能力，从5吨/小时～50吨/小时不等。应根据葡萄酒厂的生产规模，选择配备葡萄破碎
机。
在进行葡萄破碎时，要同时按葡萄重量加入50PPm～60PPm的SO2，可以亚硫酸的形式加入。或随着葡萄破碎机一起加入，或随破碎后的葡萄浆加入。加入的SO2一定要均匀。它对防止杂菌和野生酵母的繁殖，保证葡萄酒酵母菌的纯种发酵极端重要。
4、红葡萄酒的主发酵
红葡萄酒的发酵容器多种多样。现代国内外普遍采用不锈钢发酵罐。也有用碳钢罐，必须进行防腐涂料处理。或者用水泥池子，经过防腐涂料处理。传统的生产方法，红葡萄酒发酵是在橡木桶内进行的。
红葡萄酒的发酵容器可大可小，根据企业的生产规模来决定。小的发酵容器是几吨或十几吨，大型的发酵容器每个几十吨或一百多吨。
按工艺要求，红葡萄酒的发酵温度应控制在20°～30℃范围，发酵温度不应超过30℃。众所周知，红葡萄酒发酵时要产生大量热量，特别是大型的发酵容器，必须有降温条件，才能把发酵温度，控制在工艺要求的范围内。
红葡萄经过破碎除梗，葡萄浆由活塞泵或转子泵输送到发酵容器里。装入发酵罐容积的80%，并精确计量。装罐结束后，进行一次开放式倒罐（100%），并利用倒罐的机会，加入果胶分解酶、活性干酵母
、优质丹宁。也可用橡木素（即橡木粉）代替优质丹宁。
现代最先进的工艺，发酵红葡萄酒的工艺流程是：
葡萄破碎入罐（加入50～60PPmSO2）
↓
加入果胶酶（用量30～50mg/L）
↓
加入活性干酵母及酵母的营养素（干酵母用量200mg/L NH3H2PO4用量300mg/L）
↓
自发酵开始24小时加入丹宁（200mg～250mg/L）
红葡萄酒浸渍发酵的温度控制在20℃～28℃。从接入酵母菌开始，每天开放式倒罐两次，每次倒罐量50%。倒罐时应喷淋整个皮渣的表面，测温度、比重，绘制发酵曲线，并根据发酵曲线，及时调整发酵过程的控制。
加活性干酵母的方法是，将每公斤活性干酵母，加入10公升35°～38℃纯净水里，再加入1公斤白砂糖，不停地搅拌。待酵母开始再生，有大量的泡沫冒起来时，加入酵母液容量5倍的葡萄浆，混合后用泵打到酒罐的上面。
如果葡萄浆的实际含糖量在200g/L以上，这样的葡萄浆发酵成红葡萄酒后，酒精度自然就能达到12°或12°以上。这种葡萄浆不需要补充糖。如果葡萄浆的实际含糖量在200g/L以下，为了发酵生成12°的红原酒，在红葡萄浸渍发酵过程中，要补加白砂糖。
从理论上讲，加入17g/L蔗糖可以提高1度酒。
按1.7°糖产生1°酒精计算，如果生产5000升红葡萄原酒，其潜在酒度是9.5°，要发酵成12°的红原酒，需要添加的蔗糖量为：
（12－9.5）×17g/L×5000L=212.5kg
如果已知葡萄的糖度，要求补加糖度到21°，可发酵成的红原酒接近12°。
在生产中最简便的计算方法是：
入罐葡萄公斤数×0.75（出汁率）×（21°－葡萄实际糖度）×0.0115=加糖数
加糖的方法是，先将需添加的蔗糖在部分葡萄汁中溶解，然后加入发酵罐中。添加蔗糖以后，必须倒一次罐，使加入的糖均匀分布在葡萄汁中。
添加蔗糖的时间，最好在发酵最旺盛的时候，即当葡萄汁的糖度消耗一半时。可将需要添加的蔗糖一次性加入。
葡萄酒主发酵过程，主要完成的生化反应是，酵母菌把葡萄糖和果糖，转化成酒精和二氧化碳的过程。
酵母菌只能通过同化基质中的碳水化合物，获得生长繁殖所需要的能量。酵母菌同化碳水化合物有两种形式，即在有氧条件下的呼吸作用：
C6H12O6→6CO2+6H2O+647卡在无氧的条件下，酵母菌通过对糖的不完全分解，形成乙醇和二氧化碳，从而获得能量，这一过程叫做酒精发酵：
C6H12O6+6O2→2CH3CH2OH+2CO2
酵母菌只能直接利用己糖（葡萄糖和果糖），蔗糖需经转化酶分解成己糖后，才能被酵母菌同化。
酒精发酵是一个复杂的生物化学反应过程。在酵母体内不同酶的作用下，经过一系列化学反应，生成一系列中间产物，最终生成酒精和二氧化碳，并有多种副产物。
酒精发酵的主要副产物有甘油、乙醛、乙酸、琥珀酸、乳酸，还有多种高级醇和酯类。
按国外最新的工艺发酵红葡萄酒，主发酵时需要添加活性干酵母，果胶分解酶，丹宁或橡木素。这对提高和保证红葡萄酒的质量，是非常重要的措施。有选择的加入活性干酵母，能保证发酵过程的纯正性，可改善红葡萄酒的风味，提高红葡萄酒的泽。加入果胶分解酶，有利于提取葡萄皮中的素，并能提高出汁率。主发酵时添加丹宁或橡木素，能有效的保护红葡萄酒中的素，使红葡萄酒的素更稳定，并能改善红葡萄酒的口味，增加结构感。
怎样酿葡萄酒传统的工艺发酵红葡萄酒，没有以上的添加物质，靠葡萄果粒上附着的野生酵母自然发酵。
红葡萄酒的自然发酵过程，由于在葡萄破碎时加入60PPm左右的SO2，二氧化硫对杂菌和野生酵母有杀灭作用。在自然发酵过程中的葡萄酒酵母，由于它耐受SO2的能力强，在发酵过程中耐高温、耐酒精的能力也强，因而在自然发酵的过程中，葡萄酒酵母得以大量繁殖，并能顺利地完成酒精发酵过程。
但可以肯定的是，自然发酵对葡萄酒风味的影响是难以预测的，在个别情况下，可能使发酵的酒产生不良的口味和气味。
红葡萄酒的主发酵过程一般是6～7天。当发酵汁含残糖达到5g/L以下时，进行皮渣分离。分离出来的自流汁，应该单独存放和管理。自流汁控干后，立即对皮渣进行压榨，压榨汁也应该单独存放和管理。
5、红葡萄酒的后发酵
红葡萄酒的主发酵过程，是酵母菌把糖变成酒精的发酵过程，是翻江倒海的急剧发酵，需要5～7天的时间。主发酵完成后，立即进行皮渣分离，把自流汁合并到干净的容器里，满罐存贮。分离后的皮渣立即压榨，对压榨汁单独存放。
并罐后的自流汁，也就是主发酵生产的葡萄原酒，残糖含量在5g/L以下，其中的酵母菌还将继续进行酒精发酵，使其残糖进一步降低。
在成熟的葡萄果粒中，自然要残留一部分苹果酸。随着葡萄的加工过程，苹果酸要转移到主发酵完成后的葡萄原酒中。
苹果酸是双羧基酸，口味比较尖酸。红葡萄酒的后发酵过程，也叫苹果酸—乳酸发酵过程。这个过程是在乳酸细菌的作用下，将苹果酸分解成乳酸和CO2的过程。经过苹果酸—乳酸发酵的红葡萄酒，尖酸降低，果香醇香加浓，口感柔协肥硕，才称得上名副其实的红葡萄酒。
在细胞体内所进行的一切生物化学反应，都必须在特异性酶的作用下才能进行。苹果酸发酵生成乳酸的过程，是在苹果酸—乳酸酶的作用下完成的。该酶的活动，需要Mn2+激活。
葡萄酒中的苹果酸—乳酸发酵，其生物化学反应过程，可用下式表示：
葡萄酒中的自然存在的苹果酸都是左旋体，即L—苹果酸。所以经乳酸细菌作用后，也只能生成左旋体乳酸：L—乳酸。
传统的工艺生产红葡萄酒，苹果酸—乳酸发酵是自然进行的。成熟的葡萄果粒上，不仅附着酵母菌，也附着有乳酸细菌。随着葡萄的加工过程，葡萄皮上的乳酸细菌，转移到葡萄醪中，又转移到主发酵以后的葡萄原酒中。
如果要进行自然地苹果酸—乳酸发酵，需要控制下列的工艺条件：葡萄破碎时加入60PPm的SO2；主发酵完成后并桶，保持容器的“添满”状态，严格禁止添加SO2处理；保持贮藏温度在20°～25℃。在上述条件下，经过30天左右，就自然完成了苹果酸—乳酸发酵。
现在红葡萄酒苹果酸—乳酸发酵，大多采用人工添加乳酸细菌的方法，人为地控制苹果酸—乳酸发酵。首先人们选择那些能适应葡萄酒条件的乳酸菌系，将它们工业化生产成活性干乳酸菌。活性干乳酸菌可以经过活化以后，接种到葡萄酒中。也有的活性干乳酸菌，不经过活化处理，就可以直接接种到葡萄酒中。其发酵要求的工艺条件与苹果酸—乳酸自然发酵控制的条件一样。
经过30天左右的后发酵，当检测红葡萄原酒中不存在苹果酸了，说明该发酵过程已经结束，应立即往红原酒中添加50～80PPm的SO2，控制乳酸细菌的活动，并通过过滤倒桶，把红原酒中的乳酸细菌和酵母菌分离掉。否则乳酸细菌将继续活动，分解酒石酸，甘油、糖等，引起酒石酸发酵病、苦味病、乳酸病
、油脂病、甘露糖醇病等，这时的乳酸细菌由有益菌变成有害菌。
葡萄酒苹果酸—乳酸发酵研究，奠定了现代葡萄酒工艺学的基础。要生产优质红葡萄酒，首先是酵母菌完成对糖的主发酵，然后是乳酸菌完成将苹果酸转化成乳酸的后发酵。当葡萄酒中不再含有糖和苹果酸时，葡萄酒才具有生物稳定性，必须立即除去葡萄酒中所有的微生物。
6、红葡萄原酒的贮藏和陈酿
红葡萄原酒后发酵完成后，要立即添加足够量的SO2。一方面能杀死乳酸细菌，抑制酵母菌的活动，有利于红原酒的沉淀和澄清。另一方面，SO2能防止红原酒的氧化，使红原酒进入安全地贮藏陈酿期。
根据酿酒葡萄的品种不同，特别是市场消费者对红葡萄酒产品的要求不同，决定红葡萄酒贮藏陈酿的时间长短。有些红葡萄品种如玫瑰香、美乐、黑虎香等，适合酿造新鲜的、果香型浓郁的红葡萄酒。当年酿造的红葡萄酒，经过澄清处理和稳定性处理，即可上市销售。待第二年葡萄季节到来之前，要全部销完。这种类型的红葡萄酒，其平均的贮藏陈酿期只有半年。有些世界上著名的红葡萄酒品种，如赤霞珠、蛇龙珠、品丽珠、西拉等，适合酿造陈酿型的红葡萄酒，其原酒必须经过2～6年，甚至更长时间的贮藏陈酿，才能尽善尽美。
每一种葡萄酒，发酵刚结束时，口味比较酸涩、生硬，为新酒。新酒经过贮藏陈酿，逐渐成熟，口味变
得柔协、舒顺，达到最佳饮用质量。再延长贮藏陈酿时间，饮用质量反而越来越差，进入葡萄酒的衰老过程。从贮藏管理操作上讲，一般应该在后发酵结束后，即当年的11月—12月份，进行一次分离倒桶。把沉淀的酵母和乳酸细菌（酒脚、酒泥）分离掉，清酒倒到另一个干净容器里满桶贮藏。第二次倒桶待来年的3—4月份。经过一个冬天的自然冷冻，红原酒中要分离出不少的酒石酸盐沉淀，

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