介紹
古老的企業格言:“如果無法衡量,就無法管理”,這在葡萄酒行業中再合適不過了。從種植和收獲葡萄,到發酵再到成品酒,都有許多步驟和過程,如果管理得當,它們可以生產出優質的產品。
葡萄酒是世界上最古老的產品之一。從最初的行業開始,就出現了用于測量葡萄和葡萄酒的各種標準方法。出于商業上的需要,有一種測量標準,需要準確地測量糖水平,以支付給種植者,并根據酒精含量確定消費稅和關稅。這些方法中的大多數最初都依賴于比重計或其他與比重有關的度量來提供糖或酒精濃度的指示。
但是,在過去的一百年中,折光儀已被證明是葡萄園經理或釀酒師的更好選擇。折光儀已被證明對于測量葡萄園中葡萄的糖含量,發酵前葡萄汁的濃度,預測最終酒精濃度,監測發酵以及確定成品酒中最終酒精含量和殘留固體的量度計非常有價值。
制定整體測量標準
阿基米德是第一個觀察到公元前267年至212年之間液體密度之間關系的人。依阿基米德原理,亞歷山大·海帕蒂亞(Hypatia of Alexandria)是最早記載的女性科學家之一,發明了首個比重計在390-415AD之間。作為一種儀器,比重計在1665-1675年間被英國科學家羅伯特·博伊爾(Robert Boyle)重新引入后得到廣泛的認可之前,基本上被忽略了。
在隨后的幾個世紀中,對基本比重計進行了一系列改進,目的是為非技術人員提供一種簡化的比重測量系統。這些改進更多地與度量單位的差異有關,而不是與實際的度量原則有關。
比重的不同度量單位類似于攝氏溫度與華氏溫度的報告溫度差異。在一個特定的葡萄酒釀造地區或世界一部分地區,特定的計量單位已成為標準,并且比重要的更為重要。
后來,在20世紀初,人們發現折光儀提供了一種比糖度計更好的糖和酒精測量方法。最初為簡化水位計讀數而開發的許多測量單位都已改作折射計刻度。
國際上最常見的葡萄酒釀造單位包括白利糖度,鮑林,波美,柏拉圖,奧什萊和克洛斯特新漢堡莫斯特瓦奇(“ KMW”)。
折光儀和百分表的差異
液體比重計基于阿基米德原理,即懸浮在液體中的固體將通過等于其置換的液體重量的力浮起。因此,物質的比重越低,比重計將越低。
比重計通常由玻璃或塑料制成。它們通常具有一個圓柱形的桿,其內部密封有一個測量刻度,以及一個精心稱重的燈泡,可以使其垂直漂浮。在使用中,將比重計輕輕降低到液體中,直到其自由浮動。讀數是在液體表面與比重計桿上的水垢相交的點上獲取的。
盡管比重計受流體密度的影響,但它的內部可能會有一個刻度,其中包含與密度相關的任何特定度量單位。需要注意的重要一點是,無論采用什么計量單位,該標度僅在一個特定的溫度下有效。因此,必須將它們與溫度計配合使用,并且必須注意并補償與參考溫度的任何差異。
同樣,由于比重計的性質,必須使用相對較大的樣本量,以便比重計可以自由浮動。由于比重計是玻璃制成的,因此必須格外小心以免其破裂。顯然,比重計并非設計為用作現場儀器。
折光儀是一種光學儀器,旨在測量水溶性液體的濃度或混合比。它測量折射率,即光通過液體的速度。液體越濃,光穿過它的速度就越慢,折光儀上的讀數就越高。像比重計一樣,可以使用許多不同的刻度將折射率轉換為更有意義的度量單位,即白利糖度,比重,波美等。
設計用于現場使用的折光儀通常是堅固耐用的。相對于水壓計的一個優勢是測試所需的樣本量相對較小。 盡管它們也取決于溫度,但某些折光儀仍具有自動溫度補償功能。實際上,您不應該依賴沒有自動溫度補償的折光儀的結果。
折光儀的用途
折光儀可以在釀酒過程中的多個位置使用。它們可用于測量葡萄在葡萄藤上的成熟度或糖分含量。它們也可用于預測成品酒中的潛在酒精含量。在發酵過程中,它們可以用于監測發酵過程,一旦發酵停止,可以使用折光儀確定最終酒精含量和殘留固體含量。
確定葡萄的成熟度
收獲時葡萄的質量是成品酒質量的最重要決定之一。 采摘得太早,果汁將具有低糖和高酸度;為時已晚,它將具有高糖和低酸度。無論哪種方式,都會犧牲風味,而必須的風味將不會具有產生優質葡萄酒的全部潛力。
葡萄成熟是一個主觀的問題。它比釀酒科學更像是“藝術”。大量的研究未能找到成熟的神奇公式。
風味,香氣,糖含量,顏色和pH都是用于量化成熟度和峰值收獲時間的所有因素。但是,葡萄的成熟度在很大程度上取決于特定葡萄種植者或釀酒師的個人經驗。因此,應將成熟視為過程而不是魔術數字。
折光儀無法神奇地識別特定葡萄何時達到成熟并準備好收獲。但是,它是一種有效的工具,可以為葡萄園管理者提供有關成熟過程的關鍵和及時的信息,幫助他們做出有關收獲時間的決策。應該強調的是,這是一個過程。
在發育的最后階段,葡萄將開始軟化并增加質量。在最后階段,糖含量通常會迅速增加,而酸度開始下降并且風味化合物開始積累。由于酚類化合物的積累,葡萄也將開始失去葉綠素并呈現特征性的品種顏色。 完全成熟后,葡萄的大小將達到最大,糖的增加速度將減慢,然后完全停止。
葡萄成熟度可以通過使用折光儀連續測試葡萄糖含量的過程來進行監控。為有效起見,此過程應在估計收獲時間之前約一個月開始,并隨著收獲臨近而增加頻率。該過程應包括系統地收集“真正”代表特定塊的葡萄隨機樣本。
訣竅在于選擇一個真正具有代表性的樣本。由于特定塊甚至特定簇中始終存在高度可變性,因此必須努力對盡可能多的塊和簇進行采樣。
買家和種植者衡量的糖度差異可能相差一兩個糖度。這可以通過使用劣質折光儀或采用不充分的田間采樣技術的種植者來輕松解釋。
有兩種采樣方法可以幫助獲得更好的度量并做出有關到期的更好決策。
個體采集方法
該方法包括從葡萄園內許多不同葡萄簇中隨機采集單個葡萄的樣本。但是,由于特定區域朝向太陽的方向,土壤條件,澆水,排水和天氣的差異,來自葡萄園不同部分的葡萄的糖分濃度可能會有很大差異。
一個區塊中不同簇的糖含量可能相差多達幾個糖度。在較小的程度上,一簇葡萄中的各個葡萄之間的糖含量甚至會有變化。例如,一簇葡萄中較高的葡萄的糖含量通常高于底部的葡萄。另外,暴露在陽光下的葡萄往往比樹蔭下的葡萄含糖量更高。
嘗試選擇真正代表該區塊的樣本。從葡萄樹的兩面采集樣品,從暴露于陽光和陰影的地方采集樣品。避免從邊緣行或行尾的前兩個或三個藤蔓收集。
采樣塊的許多不同部分(包括來自許多不同葡萄簇的葡萄)并從葡萄簇中不同位置選擇葡萄是至關重要的。樣品應裝袋,并應在大約收集地點注明。最低采樣應包括每英畝(或1/2公頃)約100顆葡萄。
大量采集方法
大量采集方法與個體采集方法的不同之處在于,整個簇的樣本是從塊內的隨機位置獲取的。由于代表了群集中所有位置的葡萄,因此該方法傾向于提供更具代表性的樣品。樣品應裝袋,并應在大約收集地點注明。樣本大小通常應約為每英畝四個集群(或?公頃)。
采集后測試
樣品應在采集后一小時內進行測試。如果可能,應將其壓碎并用手按壓;但是,較大的樣品可能需要滾壓,壓碎和壓榨。如果樣品量足夠大,還應該測量酸度和pH。
應記錄以下信息:
1.日期 & 時間
2.品種
3.采集方法
4.采集地點
5.榨汁含糖量
6.自由流動果汁的糖含量(通常更高)
7.可滴定的酸和pH(如果樣品允許)
8.香氣和味道
此信息應保存在存檔中,以便可以逐年檢查。記下最終采樣中的糖含量,并將其與釀酒廠的測量結果進行比較。將最終的糖分測量值除以釀酒廠的測量值即可得出測量值比率。比率越高,采樣過程與最終產量之間的一致性就越高。較低的比率表示您應重新檢查測試方案。逐年比較此比率也很有用。
儀器儀表
對您來說,擁有與葡萄購買者相匹配的準確糖度測量值對您來說有什么價值?當然,如果沒有精密的測量儀器,您將無法期望有很高的測量比率。
便宜的模擬折光儀,沒有溫度補償,將為您提供讀數,僅是猜測。實際上,您可能會浪費時間和金錢。 近年來,高質量數字折光儀的成本已大大降低,現在每個葡萄園經理都可以承受。
在美國,白利糖度是確定葡萄成熟度的主要計量單位。 向葡萄園購買葡萄或必須支付的費用也基于白利糖度單位。
在美國境外,主要計量單位可能是實際糖含量,以克每升或克/千克,克洛斯特新漢堡莫斯瓦格(KWM),巴博,奧西什勒,柏拉圖,波美或鮑林制成(請參閱附錄I)。折光儀可用于所有這些度量單位的直接讀數刻度。
無論您使用哪種折光儀進行測試,這里都有一些技巧可幫助您獲得最準確的測量結果。
1.僅使用溫度補償的儀器。
2.每次使用前,請確保將折光儀用水校準。
3.使用前檢查測量表面,以確保以前的測試沒有殘留物。
4.存放之前,請務必清潔儀器。
監測發酵
Valley Vintner公司最近進行的工作表明,折光儀還可用于預測發酵過程中葡萄汁的比重。該方法通過補償酒精在發酵過程中對糖溶液折射率的漸進影響而起作用。
事實證明,該方法可以成功地預測比重在0.5%以內,并且適用于所有葡萄發酵,無論品種如何,包括Cab S.,Syrah,Petite Syrah,Zin和Gerwurtz。
在發酵過程中,葡萄酒商通常通過采集葡萄酒樣品并用比重計測量和記錄比重來監測發酵過程。以下是采樣過程的典型示例:
1.消毒比重計,溫度計,燒杯和虹吸管,以防止引入污染物;
2.從發酵罐中取出250mL樣品;
3.將比重計和溫度計小心地插入燒杯中;
4.旋轉比重計清除二氧化碳氣泡,這會引起誤差;
5.在氣泡重新形成并歪斜之前,嘗試讀取旋轉比重計。
6.手動計算比重計讀數的溫度校正;
7.最后,將葡萄酒返回發酵罐,并希望該批次中沒有污染物。
根據您監視過程的頻率,這會造成很多工作量。 幸運的是,有更好的方法。
1.使用Palm Abbe數字折光儀測量并記錄原始糖度(OB)讀數;
2.每次采樣時,請使用無菌的一次性移液器取出幾滴葡萄酒;
3.使用Palm Abbe數字折光儀測量并記錄新糖度(NB)讀數;
4.計算比重,如下所示:
比重 (D 20/20) =
[1.001843 – 0.002318474 (OB) – 0.000007775 (OB^2)
– 0.000000034 (OB^3) + 0.00574 (NB) + 0.00003344 (NB^2) + 0.000000086 (NB^3)]
Where: OB = 原始糖度讀數 NB = 新糖度讀數
由于每次讀取后都將移液器丟棄,因此不會將任何東西重新引入發酵罐,從而大大降低了污染的風險。為了加快計算速度,可以將公式輸入到Excel電子表格中。
最終酒精含量
計算成品酒中的酒精含量。
現在酒已完成,您需要按體積測量酒精度或酒精度。 使用以下兩種方法之一可以輕松完成此操作:
1.Roesener法基于比重和折射率。
2.遵循AOAC或OIV的蒸餾方法。
單獨使用折光儀或比重計無法直接測量葡萄酒中的乙醇含量。這是因為,從本質上講,這兩種儀器是為測量二元或單組分溶液而設計的。由于葡萄酒中水,酒精和糖的組合代表不同的因素,因此每種儀器的讀數均受到不同的影響,因此無法使用單個儀器直接進行測量。
例如,酒中的乙醇增加了折光儀測得的折射率,但降低了比重計測得的比重。另一方面,糖會增加折射率和比重。因此,如果僅使用任一儀器測量葡萄酒樣品,就無法確定讀數是否受到乙醇或糖的影響更大。
新型數字葡萄酒折光儀
全新的Palm Abbe手持式數字折光儀系列專為國際葡萄酒行業而設計。Palm Abbes提供了一個即時的數字“現場”確定葡萄成熟度,葡萄必須濃度,葡萄必須密度和糖含量以及成品酒的潛在和實際酒精含量的方法。 進行測量時,其精度是同類儀器的兩倍,可與價格在數千美元以上的中檔臺式折光儀相媲美。
Palm Abbes打破了手持式數字折光儀無法達到的價格和性能障礙。這些葡萄酒折光儀代表了有史以來最完整的專用葡萄酒測試儀器系列。
某些型號以英語,西班牙語,法語,德語或俄語顯示提示和度量。其他型號的秤也適用于各種國際度量單位,包括波美,白利糖度,Oechsle,KMV,Babo,比重,酒精強度等。用戶可以在某些Palm Abbe型號上靈活地混合和匹配多達五個不同的秤,使他們能夠創建真正定制的葡萄酒測試儀器。
通過針對葡萄汁的非線性溫度補償,可以確保防止由于溫度差異而導致的讀數不準確,這是折射率測量中的主要問題。對于讀數在0至50°C(+32至122°F)之間的流體,溫度補償是自動的。
不銹鋼樣品池僅需滴幾滴液體即可進行測量。一個簡單,用戶友好的界面由兩個按鈕組成:一個用于讀取讀數,另一個用于逐步瀏覽各種菜單選項。即使在昏暗的光線下,也易于閱讀大型雙行,多語言的LCD顯示屏。
數字折光儀消除了與模擬折光儀相關的主觀性,后者要求用戶解釋邊界線與微小刻度分開的位置。Palm Abbe的校準是自動的,不需要特殊的校準解決方案或工具。他們會自動校準為水。
Roesener方法
–測定酒精強度和殘留固體
該方法由加拿大安大略省奧羅拉葡萄酒圈的Werner Roesener開發。通過利用乙醇和糖對折光率儀和比重計的相反作用,可以產生可預測的酒精強度和殘留固體含量的測量值。
按體積測量酒精:
1.使用窄范圍比重計,在盡可能接近20’C(68’F)的溫度下測量并記錄成品酒的比重;
a.比重計范圍應為0.980至1.022
2.使用Palm Abbe數字折光儀測量并記錄白利糖度讀數;
3.如下計算酒精強度:
酒精 (% v/v) = (BRIX * 4.16 – (比重*1000) + 1000) * 0.365
或者, 更簡單:
酒精 (% v/v) = (1.5184 * Brix) + (-365 * Specific Gravity) + 365
測量殘留固體:
1.如上所述確定體積酒精度。
2.計算殘留糖量如下:
固體 (g/L) = ((比重 * 1000) – 1000 + ABV * 1.264)) * 2.52
或者, 更簡單: 固體 (g/L) = -2520 + (3.18528 * ABV) + (2520 * 比重)
其中ABV是酒精含量
官方方法
有兩種官方方法可以測量葡萄酒的酒精度。
1.國際葡萄與葡萄酒組織,(O.I.V。),《國際方法分析手冊》 -OIV,2006年,第1期。 I,酒餾出物的酒精強度。
2.AOAC官方方法950.04,蒸餾酒中的酒精含量。
兩種方法都相似,因此這里僅討論第一種方法。
O.I.V. 葡萄酒餾出物的酒精強度
獲得絕對體積酒精(“ABV”)的最準確方法是通過蒸餾過程。盡管麻煩且耗時,但是該過程通常產生最可靠和精確的酒精度測量。
在簡單蒸餾中,根據兩種液體的沸點不同將其分離。通常將沸石加入蒸餾瓶中以確保溶液的均勻加熱。
在葡萄酒的情況下,乙醇的沸點先于水的沸點,因此在加熱時,乙醇蒸氣會從溶液中逸出并帶入冷凝器。 在冷凝器中,將乙醇蒸氣冷卻,然后將相變回液體。 然后將其收集起來,并可以在Palm Abbe折光儀上進行測量,并針對葡萄酒餾出物中的酒精含量采用特殊的刻度進行測量。
所需設備:
1.帶有實際酒精刻度的Palm Abbe數字折光儀
2.200 mL容量瓶
3.溫度計
4.冷凝器
5.蒸汽蒸餾裝置和/或燃燒器
6.蒸餾瓶或沸騰瓶
7.供應氫氧化鈣
8.供應浮石
9.供應蒸餾水
餾出液的獲取程序:
1.使用容量瓶量出200毫升的葡萄酒。
2.記錄葡萄酒的溫度。
3.將酒轉移到蒸餾瓶中,并連接蒸汽蒸餾設備的蒸汽管。
4.用連續的5mL洗滌液沖洗容量瓶四次,然后將其加到容量瓶或蒸汽管中。
5.加入10 mL氫氧化鈣(2 mol / L)和幾塊惰性多孔材料(浮石等)。
6.將餾出液收集到用于測量葡萄酒的200 mL量瓶中。
8.如果使用標準蒸餾,收集的體積約為初始體積的四分之三;如果使用蒸汽蒸餾,則收集的體積為198至199 mL。
9.用蒸餾水補足200 mL,使餾出物的溫度保持在初始溫度的2°C以內。
10.用圓周運動小心混合。
11.使用酒的實際酒精量表在Palm Abbe折光儀上測試兩到三滴餾出液。
12.Palm Abbe將按體積顯示最終酒精含量。
總結
盡管歷來比重計的使用時間比折光計更長,但已經證明折光計是葡萄園經理或釀酒師無法缺少的工具。折光儀比酒度計更堅固,更易于使用,可以勝任葡萄酒商人的許多日常工作。
折光儀提供了一種寶貴的手段,可用于測量葡萄園中葡萄的糖含量,發酵前葡萄汁的濃度,預測最終酒精濃度,監測發酵以及作為確定成品酒中最終酒精含量和殘留固體的量規 。
MISCO成立于1949年,是全球很小的專業折光儀制造商社區的領導者,在該行業中舉足輕重。MISCO非常尊重其競爭對手,盡管在自由市場經濟中不可避免地要進行產品之間的比較,但在此嘗試僅提供公平和客觀的正面對比。最后,客戶最終決定選擇他們希望為其業務榮譽的公司。