发酵过程对长相思葡萄酒感官特征的影响

发酵过程对长相思葡萄酒感官特征的影响

葡萄酒的感官品质取决于葡萄酒品种、酵母菌种、葡萄酒单体、木雕产品和其他因素之间的相互作用、栽培技术和陈曲老熟阶段的生物化学变化。本文主要研究在酒精发酵过程中,如何选择酵母菌种以及如何进行酒精发酵的科学管理,以帮助酿酒师酿造出消费者青睐的高品质葡萄酒。1消费者的葡萄酒习惯澳洲葡萄酒研究院(AWRI)对激发消费者喜好的葡萄酒特征进行了大量研究,白葡萄酒选择雷司令与未经橡木桶陈酿的霞多丽,红葡萄酒选择西拉与赤霞珠。在这两组实验中,根据消费者对葡萄酒的喜好情况进行分组,喜欢同一类型酒的消费者分成一组,组与组之间存在喜好差别。例如,在红葡萄酒的感官研究中,有一组消费者对赤霞珠酒明显表现出比对西拉酒更浓厚的兴趣。在白葡萄酒的感官研究中,由于雷司令葡萄酒呈现了浓郁的热带果香,消费者对此产生了两极分化——一组人非常喜欢这种类型,而另一组却并不喜欢,而是偏好霞多丽类型。King等使用不同酵母菌株和接种方式来提升长相思葡萄酒的品质,并在试验过程中结合了消费者感官喜好分析研究。图1概括了消费者品尝后的喜好情况,不同小组偏好的葡萄酒风格差别很大。有一种采用专业酵母发酵的葡萄酒富含黄杨木味,酯香味或柑橘味相对较弱,这一特点也使测试小组产生了两级分化——正如前人研究雷司令葡萄酒一样。另外,King等还指出消费者偏好的葡萄酒与其特定的感官特征有关,而这些感官特征与酿酒时使用的酵母有很大关系。换句话说,酵母衍生芳香物质对长相思葡萄酒最终风格的形成非常关键,酿酒师可以通过选择适宜的酵母和接种方式来满足偏好某种感官风格的消费者的需求。2典型酿酒风格的特性构成葡萄酒香气的挥发性物质有上千种,其中有许多是直接源于葡萄果实,称为品种香气,如萜烯类、C13降异戊二烯衍生物、甲氧基吡嗪等,它们决定了葡萄酒的品种典型性和产地风格。这类香气物质根据品种的不同,在果实中以游离挥发态存在,或以无味的糖苷结合前体存在。长相思葡萄中的多元硫醇化合物多以无味的糖苷结合前体存在,酵母酒精发酵阶段通过酶促作用可使这些挥发性硫化物释放出来。同时,在酒精发酵和苹-乳发酵过程中还会产生大量的次级代谢产物,如酯类、高级醇、小分子硫化物和挥发酸,这些物质都影响着新酒的香气。葡萄酒中鉴定出的3种挥发性硫醇物质对酒香有着重要的积极贡献,它们分别是:4-甲基-4-巯基-2-戊酮(4MMP)、3-巯基乙醇(3MH)和乙酸-3-巯基-乙醇(3MHA)。一般说来,4MMP具有典型的黄杨木味,3MH具有葡萄果皮和热带水果(西番莲)香气,而3MHA呈现黄杨木、葡萄果皮和西番莲香气。3MH和3MHA各自都是以反式和顺式两种异构体的分子形式存在,不同的分子结构所呈现的香气特征不同。例如,顺式-3MH具有3MH典型的柑橘香味、葡萄果皮香气,而反式-3MH却较突显典型的热带水果(西番莲)香气,3MH两种异构体的感官阈值很接近。而反式-3MHA贡献的黄杨木香气比顺式-3MHA突显的热带水果味更加浓郁。在酿酒过程中若掌握了促进某一异构体形成(超过其同分异构体形成速度)的影响因素,酒师即可针对性地改进工艺,将所期望的典型香气最大限度地释放出来。葡萄酒中呈现水果香气的酯类物质主要是在酵母细胞内酶的催化作用下形成的。酒精发酵阶段,在酯酶催化作用下乙酰辅酶A和高级醇合成乙酸酯,乙醇与短链酰基辅酶A合成脂肪酸乙酯。酯类物质的浓度受酵母菌种的类型、酒精发酵过程中酯类合成和水解速率的平衡影响很大。脂肪酸乙酯和乙酸乙酯能够赋予葡萄酒浓郁丰富的果香,例如苹果、香蕉、玫瑰香气等(表1)。葡萄酒中的酯类物质是影响葡萄酒香气品质的重要因素。不同的酵母适用于发酵不同的葡萄品种,所呈现的感官特征和香气也有所不同,常见的酵母菌株选用可参考表2。即使是针对同一葡萄品种,接种不同型号的酵母所酿葡萄酒的感官特点也存在差别,这很可能是由于不同酵母在酒精发酵过程中产生的发酵产物和挥发性硫物质组成不同(图2)。Howell等在实验室内通过接种不同的市售酵母菌株,并在葡萄发酵醪中添加半胱氨酸-4MMP香源前体,对比研究了4MMP的释放情况;Swiegers等研究了不同酵母所酿长相思葡萄酒的风味和香气上的差别。两组专家的研究结果都指出不同酵母在发酵过程中产生的副产物和挥发性香气物质组成存在较大差别。不同酵母具有不同的酿造特性,所酿之酒在细节上也都有各自的特点。建议酒师每次选用两种以上菌种分别发酵结束后,将各类发酵酒存放一段时间后进行不同比例勾兑,会有意想不到的收获,这样不但可以丰富产品结构,还可以酿造出富有自我个性和风格的高档酒品。3酒精发酵的最佳工艺酵母在其复水活化、生长繁殖和发酵工作时,不仅需要适宜的环境、消耗葡萄糖分产生能量,而且需要氮、维生素、微量元素、矿物质等营养物质。如果环境不适宜、糖分不足、或营养物质缺乏而又不能及时补充,酒精发酵就可能出现发酵曲线走偏、启酵缓慢、发酵中止或呆滞或不完全。轻者,无法感知或察觉;重者,很快就能被感知或察觉(如硫化氢或挥发酸升高等)。但无论轻重,均已对葡萄酒的质量产生了不良的影响,从一开始就破坏了葡萄酒的质量基础,同时丧失了酿造高档佳酿的机会。这是酿制优质或高档葡萄酒必须重视的技术要点之一,也是酵母活化剂和发酵助剂的作用日益凸显的原因。由此可见,对于酵母菌种,认知它,善待它,才能使其充分发挥“才能”,这是完美实现酒精发酵的最基本保障。为此研究者提出两个策略:一是酵母保护和有效激活策略,二是酵母营养补足和有效保障策略。为酵母生长繁殖补充营养物之前,首先要确保酵母受到良好的保护并处于安全卫生的环境中,这样才有利于酵母在不适宜生长的困难发酵条件下增强繁殖活力。对于完整的酒精发酵过程来说,良好酿酒规范既包括对酵母的良好保护作用,又包括全面的营养保障策略。只有最大限度地避免发酵不正常问题的出现,才能把不良发酵副产物对葡萄酒的香气和口感造成危害的风险降到最低点。3.1gohenm发酵液技术许多实际操作者没有清醒地意识到酵母是“活”的微生物,它有自身的需要,也需要保护,特别是从休眠状态恢复到工作状态时;其次,酵母接入葡萄汁中,通常存在对酵母来说是较为“恶劣”的环境,如:较高的含糖量、各种野生菌群的存在、某些化学物质的存在;再次,酵母菌活化时,全面和充足的营养元素是必需的;最后,随着发酵进程,酒精度的增加,对酵母形成越来越大的抑制。因此,如果不采取有效的保护和激活,在酵母活化和接种时,部分酵母菌就可能已经衰亡或虚弱或活性未被激活,从而导致高品质的酒精发酵不能正常进行。目前,国际酒界最常用的工艺之一是应用酵母活化剂Goferm(一种天然生物复合专利产品),是实现酵母保护和有效激活的最佳工艺手段。首先,Goferm提供的各种保护性营养物,是提高酵母代谢能力和活化率所必需的;GoFerm富含的细胞膜脂质和甾醇类物质能够形成疏水性胶束,能大大改善酵母菌的繁殖力、抵抗力和适应环境能力;其次,源自Goferm的磷脂、细胞壁特殊多糖和甾醇等形成的大分子团,能够与酵母细胞膜相互作用,改变原生质膜结构,大幅提高酵母细胞膜内甾醇与不饱和脂肪酸的含量,有利于维持细胞膜流动性,极大提高细胞抵抗酒精毒害的能力,抑制胞内有益物的溶出;再次,借助Goferm活化和激活的酵母活化液,可以帮助酵母抵抗高糖葡萄汁高渗透压带来的冲击,使酵母快速适应葡萄醪环境,迅速启动发酵;最后,在活化和接种过程中,酵母会将自身细胞内物质转移到子代细胞中,导致子代细胞膜越来越薄,如果使用Goferm活化和激活,为子代细胞补充了充足的微量营养物质,提高子代菌群的活性和活化率,保证接种和启酵的迅速和平稳正常。3.2葡萄酒营养包的研究由于酵母快速生长繁殖,在发酵开始的数小时内,葡萄汁中固有的氮源很快被消耗掉,尤其当葡萄原料遭霉菌感染,或酵母的接种量不足时,或工厂采用串罐发酵时。酒厂常用的补氮方法是添加DAP(酵母生长营养盐),对于细胞壁蛋白质的生物合成与细胞内外糖分运输必不可少。除了氮源,微量营养物质一旦缺乏,其负面影响必然会在酒中显现。目前国际上认可度较高的有两种产品Fermaid和VTM2,其中Fermaid系列富含氨态氮、氨基酸、维生素、矿物质、多聚糖、不饱和脂肪酸和甾醇等酒精发酵所需要的几乎全部物质的营养包,不仅有助于酵母生长繁殖,促进芳香物质的释放,还能保障低挥发酸产量,保障酒精发酵的完美、安全、稳定和完整,从而最大限度地奠定葡萄酒良好的感官基础;VTM2是维生素B1(硫胺素)和氨态氮的营养源小复合制剂,易被酵母吸收利用,促进酵母繁殖,有助于一类香气的释放,能很好地提高香气质量。经研究进一步表明,对于活化阶段未经保护和激活工艺处理的酵母,在酒精发酵即将结束时,酵母细胞会受到高酒度的压力和影响,发酵残糖能力变得越来越弱,这很可能是酒精分子较易进入细胞膜杀死酵母细胞的缘故。然而,对于在活化阶段使用了活化激活剂加以保护和激活,并在发酵过程中不断得到均衡营养包补充的酵母细胞来说,酒师无需过多担心,因为这类酵母细胞膜具有很强的酒精抵抗能力,能够阻止酒精分子较慢进入细胞内部,酵母即可在发酵结束前彻底完整地发酵,有效避免残糖和不良挥发酸或不期望的化合物生成,促进酒香的形成,提升葡萄酒的整体品质。4葡萄酒的发酵工艺消费者喜好的葡萄酒,其感官特征与酿酒酵母的选择、保护和有效活化、酒精发酵中