桃红葡萄酒酒精发酵密度变化规律数学模型的建立

《桃红葡萄酒酒精发酵密度变化规律数学模型的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桃红葡萄酒酒精发酵密度变化规律数学模型的建立桃红葡萄酒酒精发酵密度变化规律数学模型的建立第33卷第1期2005年1月西北农林科技大学(自然科学版)!:0forthwestSci—TechUniv.ofAgri.andFor.(Nat.Sci.Ed.)Vo1.33No.1Jan.2005桃红葡萄酒酒精发酵密度变化规律数学模型的建立高畅(西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌712100)[摘要]在分析桃红葡萄酒酒精发酵过程中密度实测数据的基础上,建立了桃红葡萄酒酒精发酵过程密度变化规律的数学模型.当葡萄原料含糖量低于12酒度要求时,加糖操作可将桃红葡萄酒酒精发酵密度随时间变化的曲线分为2段

2、,用回归分析法分析结果表明,加糖前密度随时间的变化规律可用二次方程描述,加糖后密度随时间的变化规律可用对数方程描述.[关键词]桃红葡萄酒;酒精发酵;密度;数学模型[中图分类号]TS262.6;029[文献标识码]A[文章编号]1671—9387(2005)01—0096—03葡萄酒发酵是葡萄汁在酵母菌作用下生成葡萄了密度变化规律数学模型.该模型有助于了解发酵酒的生化反应过程,在此过程中,发酵液酒精浓度增过程,并便于控制,优化发酵过程.篓妻1材料与方法在实验室可方便地测定葡萄酒发酵中糖和酒精的浓..一度,但实际生产中由于发酵量大,测定糖和酒精浓度1.1材料的工作量大且费时,不方便.目前,

3、葡萄酒生产中还云南弥勒县产黑虎香葡萄,葡萄酒酵母,果胶没有快速便捷地测定糖和酒精成分的方法,而普遍酶,白砂糖.用密度间接反映其变化,通过监测发酵液的密度,来1.2方法判断发酵过程正常与否.为此,作者在对桃红葡萄酒1.2.1工艺流程桃红葡萄酒发酵工艺流程如发酵过程中密度变化数据进行分析的基础上,建立下[1]:.SO2果胶酶供冷酵母供冷加糖葡萄原料一除梗破碎一渍2h一葡萄汁温澄清一精发一原酒1.2.2试验方法试验进行了多个发酵批次,不同可生成体积分数1的酒精,发酵结束时酒精度要批次原料的含糖量略有差别,发酵液密度为1054求为11,12.葡萄原料的潜在酒度受葡萄品1063g/L.原料处理过

4、程为:在除梗,破碎葡萄中加种,栽培措施,气候,土壤,日照,有效积温等因素的入亚硫酸使葡萄汁浓度达30mg/L;加入果胶酶,浸影响.当原料的含糖量低于12酒在精度要求时,渍24h,分离葡萄汁,接入经活化处理的酵母菌进发酵过程中需适时,适量添加砂糖.本试验根据工艺行酒精发酵,发酵温度22,23C;每间隔2h用酒要求及每批次葡萄原料含糖量计算需添加砂糖的精温度计测定发酵液温度,同时用普通比重计测定量,在发酵进行约40,50h时向发酵液中补足所需发酵液比重,再将比重换算为对应的密度,记录发酵的糖..岫99懈2~9积97g景定法测2结果与分析定残糖,并测定总酸和挥发酸.残糖小于2g/L…时,酒精

5、发酵结束,发酵产物为桃红葡萄原酒.对不同批次发酵试验数据进行拟合,可得到桃一般情况下,发酵液中糖浓度为17,18g/L,红葡萄酒发酵密度变化曲线(图1).分析该曲线的[收稿日期]2004—01—08[基金项目]陕西省科技攻关项目(2002K08一G12)[作者简介]高畅(1957一),女,辽宁沈阳人,副教授,主要从事葡萄酒工程研究.篁塑壹!精发酵密度变化规律数学模型的建立97变化趋势,可得到密度变化规律.2.1葡萄酒发酵密度变化规律由图1可知,酵母菌接种后4h内发酵液密度下降极小,用常规的比重计几乎测不出变化,如图1中ab段.此期为酵母菌繁殖的初期,酵母菌处于有氧呼吸状态,酵母菌体的世

6、代时间为2h,此时葡萄糖完全氧化,1tool葡萄糖氧化释放出6molCO和并生成大量的能量].6tool水.??V翻图1桃红葡绚汹发酵曲线Fig.1Curveofwinefermentation接种后约10h(图1中bc段),酵母菌经过5--6个世代,发酵液实测密度下降很小,为0.001,0.002g/L.密度虽下降,但几乎无酒精生成.据报道【3"],此期酵母菌处于有氧呼吸阶段,用于氧化的葡萄糖量很少,通常只有约1%的葡萄糖用于构成细胞成分,酵母细胞繁殖基本达到动态平衡.此后有一段密度下降稍快阶段(图1中cd段),密度下降约5,10g/L,此时有少量的葡萄糖转化为酒精.此期酵母菌在厌氧

7、条件下开始进行对葡萄糖的分解代谢,底物葡萄糖从完全氧化转化到氧化与厌氧分解代谢交替进行的阶段[5].??V翻图2桃红葡萄酒加糖前发酵曲线Fig.2CurveofwinefermentationafterreplenishingsurgeYd—at+bt+C,to?t<t1(2)式中,t为发酵时间(h);f.为接入酵母菌到加糖时的随后发酵进入最旺盛阶段,见图1中de段及hgk段.密度开始以0.001,0.0015g/(L?h)的速率下降,对