飞酿笔记(七十七)——二氧化碳及其压力对发酵的影响

2016-10-18 10:44 来源 :  李春光葡萄酒工作室 作者 :  李春光

  作为酿酒师,时时刻刻在与二氧化碳打交道,从起酵时不断冒出的小气泡,到发酵正旺时翻滚的液面,再到苹乳时上人孔边缘绽露的一串串气泡,甚至在春天的酒窖里,你也能听到二氧化碳从木桶酒中溢出的声音……所以,酿酒师并不孤独,我们身边总有一些可爱的精灵在陪伴。

  在发酵过程中,会产生大量的二氧化碳,每克葡萄糖约产生260mg,相当于发酵汁子体积的50倍以上,二氧化碳逸出会带走20%的发酵产生的热量,还有些热量损失来源于能量消耗以及水的蒸发。

  二氧化碳逸出还会带走各种挥发性物质,其中乙醇的损失约占产生量的1%—1.5%,这与消耗的糖和温度有关。高级醇和单萜烯也会损失差不多的程度(~1%),而乙酯和乙酸酯会有较大幅度的损失,这与品种相关,也特别受发酵温度的影响,这些与香气相关的重要化合物甚至可能会损失掉25%。相比而言,乙酸酯类会比乙酯类损失得更多,这种损失能使人感觉出酒的果香特征减少了,所以,捕获这些物质并将其重新加入到葡萄酒中将是一个有意思的课题。

  发酵汁子中易挥发物的损失与合成及降解的相对速率有关,也与它们在酒精含量不断增加的汁子中的溶解度有关。另外,蒸发还受发酵罐的尺寸和形状影响,比如,小发酵罐拥有更高的比表面积以及比大发酵罐更小的液体压力,因而更有利于挥发。不过,虽然在低温下蒸汽分压的降低会限制挥发,但低温同时也会使二氧化碳更慢地从酒中释放出来,从而抵消蒸汽分压降低带来的挥发减少。

  二氧化碳的产生会在发酵液中产生强烈的对流作用,这会使汁子中的营养物质和温度分布均匀,但是在红葡萄醪中,飘浮的或者被淹没的酒帽都会打破这种平衡。

  在敞口发酵槽及大部分发酵罐中,发酵时产生的二氧化碳能够散发到周围的空气中。但当二氧化碳滞留在罐中时,罐内压力会快速升高,压力高于7atm,酵母的生长就会停止。其实有实验证明,压力达到0.3atm时这种影响就出现了。低PH值和高酒精含量会增加酵母对二氧化碳产生压力的敏感。在起泡葡萄酒的生产中,二氧化碳压力的影响越发显著,在瓶内的二次发酵,末期最大压力往往在6atm。

  我们也可以从深层次探究下压力影响发酵的原理。高压对细胞生长和代谢影响的部分原因来源于水粘度的降低,这会打破对蛋白质结构和功能至关重要的跨膜氢键。另外,膜组成的重要变化可能会破坏膜的通透性。热休克蛋白和甘露糖的存在会限制蛋白质变性,从而能稳定膜的流动性。

  发酵时,通过捕获二氧化碳制造压力有时会被用来产生更恒定速率的发酵,有时也会被用来提前终止发酵以生产甜酒,但酿酒师必须慎重选择这个工艺,与酿酒酵母相比,一些腐败酵母对高压力不是那么敏感,它们会产生乙酸乙酯从而使酒产生醋味败坏。同时也要注意,乳酸菌也不太受酵母产生的压力影响。

  我的2016榨季已圆满结束,感谢这段时间和我并肩作战的宁夏酿酒人,虽然人已在杭州,但心依然挂念着那片热土,分享朋友的几张照片和大家一起感受大美宁夏:

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