酵母菌与酒精发酵葡萄酒与烈酒课l

春山学社线上微课堂第八十八期

时间：年10月05日(周一）

众所周知，葡萄酒是新鲜葡萄或葡萄汁经发酵后获得的酒精饮料。葡萄或葡萄汁能转化为葡萄酒主要是靠酵母的作用。酵母菌可以将葡萄浆果中的糖分解为乙醇、二氧化碳和其他副产物，这一过程就是我们所说的酒精发酵。

由于酵母菌比较小，长时期内未被人们发现，因此直到年，巴斯德在研究酒精发酵时，才发现了酵母菌，从而揭开了酒精发酵的谜底。

路易斯·巴斯德（LouisPasteur，年12月27日——年9月28日），法国著名的微生物学家、化学家

显微镜下的酵母菌

关于酵母菌

酵母菌广泛分布于自然界中，种类繁多，已知的就有几百种。实际上酵母菌不是一个分类学名词，而是一类单细胞真菌的统称。在分类学上，葡萄汁和葡萄酒中的酵母菌，主要属于真菌中的子囊菌纲酵母属，是一种单细胞微生物。酵母菌可以通过无性繁殖和有性繁殖两种方式进行增殖。其中无性繁殖中的出芽繁殖是酵母菌最普遍的繁殖方式，在酒精发酵旺盛时最常见。

当酵母菌所处的环境不利于其生长时，酵母菌细胞停止进行营养繁殖，进而进行性繁殖，产生子囊孢子。子囊孢子是酵母渡过不良条件的形式（如越冬），葡萄果皮、葡萄酒渣和发酵容器上的酵母菌都是以子囊孢子的形式存在的。

葡萄皮上的“白霜”

自然界中，无论是在土壤中，植物表面，还是在动物的消化道内，都存在着大量的天然酵母菌。在自然条件下，酵母菌的传播主要是依靠风和昆虫，特别是果蝇。在葡萄的表面，酵母菌分布很不均匀，叶片、果梗和幼果等绿色器官上很少，主要附着在成熟的葡萄浆果果皮上，而且与灰霉菌的孢子、乳酸菌、醋酸菌一样，主要在果皮的气孔周围。根据产地、成熟期的天气状况、葡萄卫生状况的不同，每粒葡萄浆果表面的酵母菌细胞数量也不同，能够分离出来的酵母菌种类也有限，主要是属于红酵母属的进行严格氧化代谢的酵母菌和少量发酵力弱的种，酿酒酵母很少。但在采收过程中，他们迅速的繁殖起来，并且在酵母群体中占绝对优势。

采收葡萄

酵母菌的生长周期

在发酵的过程中，酵母菌的生长周期可分为3个阶段。

繁殖阶段：酵母菌迅速繁殖，持续2-5天。

平衡阶段：酵母菌活细胞群体数量不增不减，几乎处于稳定状态，持续8天左右。

衰减阶段：酵母菌活细胞群体数量逐渐下降，这一阶段可持续几个星期。

研究认为，处于衰减阶段的、停止生长的酵母群体对酒精发酵具有重要作用，正是依靠他们的活动，才能使葡萄酒具有所需的酒度和糖度。

酵母菌的生长周期图

酒精发酵

酒精发酵是个相当复杂的生物化学现象，有许多连续的反应和不少中间产物，而且需要一系列酶的作用。在厌氧条件下，酵母菌可通过酒精发酵和呼吸两条途径对糖进行分解，进而将葡萄里的糖分转化成酒精和二氧化碳，并且释放出能量。纯粹意义上的酒精发酵是，由EMP途径生成的丙酮酸，通过乙醛途径生成乙醛，释放出二氧化碳，乙醛在乙醛脱氢酶的作用下最终生成乙醇的过程，同时还包括甘油发酵，并且除产生酒精外，还产生很多发酵副产物。

酒精发酵简图

由于发酵作用和其他代谢活动的同时存在，酵母除了将葡萄汁中92%-95%的糖发酵成酒精、二氧化碳和能量外，还会产生甘油、乙醛、乙酸、琥珀酸、乳酸、以及一些高级醇和脂类等化合物，称作酒精发酵副产物，这些副产物不仅影响着葡萄酒的风味和口感，参与葡萄酒风味复杂性的形成，有些副产物还会抑制酵母菌的生长。

酒精发酵是一个放热过程，在一定范围内，温度越高，发酵速度越快，产酒效率越低。但当进入危险温区（32-35℃）后，则能引起酵母菌的死亡，发酵中止。一般情况下，浸渍发酵的最佳温区为26-30℃，纯汁发酵的最佳温区为18-20℃。

多种因素可引起酒精发酵的中止，如葡萄汁中的糖分含量过高，原料入罐温度过高，严格的厌氧条件，营养和生长素的缺乏，发酵副产物的产生，含有农药的原料等等，发酵中止后，即使是再好的在发酵，也会严重影响葡萄酒的质量。所以必须采取适当的措施预防酒精发酵的中止。

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