無核紫葡萄干燥特性及葡萄酒釀造工藝研究

□ 楊四杰 山西農業大學

1 引言

通過現階段的葡萄酒釀造工藝分析可以了解到，一般情況下葡萄酒多采用皮汁分離的原料處理工藝，在選擇原料時也注重短時間內果皮、果肉的混合發酵，最終形成桃紅色葡萄酒。但是與其他農產品的干燥過程相比，葡萄的干燥過程比較復雜，且葡萄表皮附著的蠟質也使得需針對性地開展技術研究工作。

2 當前的葡萄制干技術模式

2.1 自然干燥

葡萄的品種劃分為有核葡萄與無核葡萄，烘干用的葡萄一般選擇含糖量較大的無核葡萄制作，目的在于保障制作后的產品甜度。葡萄的干燥方法中，自然干燥不需要特殊設備，包括陰干與曬干兩種方式。自然干燥的過程中會將葡萄串擺在蘆葦席之上，之后在不斷地進行翻動，干后的葡萄粒也會脫離果柄掉落。不同的葡萄種類在數量、預加工方式上有所差異，烘干結束后的葡萄經雜質篩選后，其葡萄成品質量達到標準即可用于儲存。

但需要注意的是，這種傳統自然干燥工藝存在著一些顯著問題，包括時間過長、產品損失情況嚴重、空間利用不足等問題，在一定程度上可能會影響葡萄制品本身的質量。無核葡萄在干燥過程中本身也會面臨腐爛問題，尤其是一些多雨季節出現腐爛的情況更加嚴重，出現減產。因而木刺掛晾方法通常用于防止腐爛，然而產品褐變問題也隨之出現。對此，需分析自然干燥環節下的擴散系數與產品品質之間的關系，測定葡萄干燥速度與晾房內空氣濕度、氣流速度等之間的關系，這些研究結果對于優化晾曬條件，縮短干燥周期，提升葡萄干燥的產量和質量方面都具有重要的參考作用。但總體來看由于自然晾干過程無法做到完全人為控制，受自然環境的影響程度大，生產的連續性無法保障，最終仍然需要在技術上作出調整。

2.2 太陽能干燥

太陽能干燥同樣是利用太陽輻射能與太陽能干燥設備來進行的干燥作業。這種作業需要大面積的場地支持，同時也需要較長的干燥周期，勞動強度較大。與前文提到的自然干燥相似，該方法也無法控制外界的環境因素，例如雨水帶來的霉變腐爛問題等。不過太陽能干燥方法作為一種清潔可再生的干燥方式，受到了技術層面的廣泛關注。因為太陽能干燥可以滿足農業生產大多數情況下的低溫干燥要求，可以將其作為農產品干燥的一種可參考方式。相關的研究中也提到了太陽能干燥對葡萄干制的技術支持，對比傳統設備提出規模化生產的可能性。

另外有研究分析了太陽能與空氣熱能之間的聯系，利用不同的熱源作為干燥加工手段滿足果品干制所需求的干燥工藝要求，不存在干燥過程中的污染問題，產品質量安全在一定程度上得到了提升。在我國新疆當地，太陽能制干裝置已經正式投入在葡萄干的生產過程當中。

2.3 機械干燥

機械干燥需要通過技術手段來輔助，例如熱風干燥，葡萄出干率較好，能夠保持良好的產品色澤與風味。另外氣流干燥也能解決產品品質與干燥效率方面的問題，因為氣體本身具有較高的速度，可以在沖擊物料表面時與物料之間形成邊界層，能耗低、傳熱速率控制情況良好，可以起到良好的節能作用。以無核紫葡萄為例，其干燥過程存在三個階段，即預熱階段、恒速干燥階段、降速干燥階段，風速和風溫提升時干燥時間明顯縮短，溫度條件控制在良好的條件下，可以讓干燥時間大幅縮短。

近年來的研究過程中也逐漸地對微波干燥進行了討論，微波技術的應用過程中也會和其它技術進行聯合應用，溫度較低的情況下可以相對穩定地保留食物本身的感官品質。微波本身還具有殺菌作用，相對而言還可以延長食物的保質期，這一方面的生產效率問題、能耗問題也會成為今后的研究重點。

而有關真空干燥、遠紅外干燥的方式在我國也得到了推廣應用，但是在葡萄干燥領域內仍然屬于較新的技術，在此不作過多贅述。

3 無核紫葡萄干燥特性分析

農產品的干燥過程是一種復雜的熱質傳遞過程，受到物料本身的結構、形狀等多個方面影響的，同時也會因為加熱方式的差異而產生條件的變化。熱風干燥作為葡萄干燥的最典型方式之一，對其干燥特性的研究也具有代表性，即在不同溫度條件下對于干燥動力學指標產生的影響，可以為干燥工藝的改進提供技術理論基礎[1]。

3.1 實驗材料設備

實驗材料選擇新鮮的無核紫葡萄，選擇無破損與病蟲害的原材料，為同一批次采摘，然后將實驗產品放于冷凍庫內。

實驗儀器包括電子天平、數顯卡尺、恒溫恒濕試驗機。

3.2 實驗過程

分別選擇顏色、大小比較接近的葡萄，將其放置在3.5%（w/w）的促干劑溶液中浸泡，之后將樣品取出，在干燥之前將所有的殘余水分控干，然后將處理完畢的樣品分為A和B兩個部分。稱重等一系列過程應盡量保持樣品的完整性。恒溫恒濕設備調整至相應的參數進行烘干，實驗溫度選擇30、40 ℃兩個水平，空氣濕度保持在30%，風速保持在3 m/s。含濕率的計算方式如式（1）。

式（1）中：M為含水率，m為濕重，md為干粒重

具體來看，對于含有水分的物料來說表面存在水蒸氣分壓，在物料周圍空氣的相互作用下，在受到水蒸氣分壓力的影響下，濕的物料變干，物料表面會從空氣中吸收水蒸氣，在相對平衡的狀態下，物料的含水率就被稱為平衡含水率。試驗過程中的干燥過程為恒溫、恒濕過程，樣品質量不會較大變化時，此時的含水率就可以被視為平衡含水率，也標志著干燥過程的結束[2]。

3.3 實驗結果分析

葡萄在采收之后的存儲時間差異、含水率差異等都會體現在數值方面，干燥過程中的樣品變化趨勢也基本相似，干燥溫度增加，單位時間內的曲線變化情況也保持固定，但是在后期要去除結合水，在結果上可能存在一些出入。外界的干燥條件決定了干燥速率之間的差異，干燥速度不發生明顯變化，不隨著物料水分含量而變化，在后期，葡萄出現顯著的干燥速度減緩階段，說明其表面的水分較少，自由水基本已經被去除，一直持續到整個干燥過程結束。

3.4 干燥模型的選擇

干燥本身是一個較為復雜的加工過程，與干燥外部條件的溫度、干燥方式、濕度等之間具有密切聯系。但是在實際生產的過程中，可以通過大量的實驗來建立不同參數和溫度之間的相關性方程，同時改進現有的實驗條件，采用數學模型可以相對完善地對干燥過程進行預測，同時改進干燥過程和技術條件，脫離現有的重復性實驗。

3.5 總結

從熱風干燥特性角度來看，大部分干燥過程都處于降速干燥階段，干燥過程中葡萄表皮產生的皺縮現象會影響到其內部水分的擴散，而葡萄的干燥后期需要進行內部條件控制，溫度越高，長徑皺縮減小，對于幾何尺寸產生的影響同樣較小。葡萄干的預處理過程對于其品質影響有所差異，如經過清水處理的葡萄干燥速度較慢，出現腐爛霉變的可能性較高，經過碳酸鈉處理的樣品可以提升干燥速率等，在干燥過程中應視情況選擇不同的預處理方案[3]。

4 葡萄酒釀造工藝分析

4.1 傳統釀造工藝

傳統釀造工藝當中的操作比較接近，都包括原料的選擇和優化、葡萄去皮、破碎、過程控制等。葡萄處理過程中應避免一些不必要的機械損傷，例如葡萄相互間的磨損導致的沉淀物堆積等。而葡萄汁的制備過程本身就是利用不同的壓縮技術來進行汁液的排出。紫葡萄酒的榨汁工程中也會出現自流汁與壓榨汁，其中自流汁所占比例較大，隨著壓榨次數的增加，榨汁質量會隨之降低，可加入一定量的二氧化硫來抑制微生物的形成，促進風味物質的揮發等，但應注意添加量，不可影響到人們的身體健康。

葡萄酒的發酵過程通常包含兩個方面，即乙醇發酵和蘋果酸、乳酸發酵過程。某些葡萄酒是在乙醇發酵結束后，再進行后續工藝，不過都應該盡快進行酒精發酵避免乳酸病的出現[4]。

4.2 超低溫釀造工藝

超低溫釀造工藝應立足于解決機械處理過程中存在的問題，從釀酒工藝方面的改良出發，降低不利因素出現的可能性。這項工藝的核心內容在于將發酵階段的溫度始終保持在恒定溫度6 ℃。對于某些生產原料來說，6 ℃是發酵臨界溫度，也需要確定葡萄的品種與不同的釀酒特性，選擇適合于溫度區間的酵母來輔助葡萄酒的生產過程。

這一階段的主要控制點可以總結為壓榨葡萄原料、分離葡萄源質、發酵與倒罐等。超低溫工作法在現代企業的生產過程中也可以發揮較好的作用。

5 結語

研究不同條件下無核紫葡萄的干燥特性與產品品質之間的關系，也可以掌握顏色變化特性、變色成分結構變化等方面的內容，以此為基礎選擇葡萄的合理干燥范圍溫度，同時分析不同的預處理方式對產品品質的作用，旨在縮短干燥時間，最大化保障產品品質，與之相對應的產品釀造工藝也將成為后續研究的核心內容之一。