第二節 含糖量
一、糖分調整的主要目的
制作果酒時酵母將發酵醪中的糖轉化為乙醇，為了使生成的乙醇含量接近成品酒標準要求，通常需要對果酒中的糖分進行調整。多數水果果汁中的自然含糖量足以使果酒的發酵乙醇含量達到7%(體積分數)以上，在果汁中加糖是為了使產品乙醇含量更高。但有些品種含糖量較低，乙醇含量達不到7%，必須在果汁中加糖。產品究竟定位為多高的乙醇含量，既要根據市場需求還要考慮國家的稅收政策。在歐洲，乙醇含量變化幾度，便會導致產品銷售稅的巨大差異，而且在果汁中加糖還會增加生產成本。
二、水果和發酵醪中常見的糖
1．葡萄糖
葡萄糖是自然界分布最廣且最為重要的一種單糖，它是一種多羥基醛。純凈的葡萄糖為無色晶體，有甜味但甜味不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇。葡萄糖少量存在于水果和蔬菜中，在葡萄和洋蔥中含量較多。游離狀的葡萄糖在天然食品中并不多，但是它們常常縮合成大分子(比如淀粉)而存在于天然食品中。工業化生產的葡萄糖是將淀粉水解而成。葡萄糖的甜度為69。
2．果糖
果糖也是一種單糖，是葡萄糖的同分異構體，它以游離狀態大量存在于水果的漿汁和蜂蜜中，果糖還能與葡萄糖結合生成蔗糖。純凈的果糖為無色晶體，它不易結晶，通常為黏稠性液體，易溶于水、乙醇。果糖主要產自天然的水果和谷物之中，具有口感好、甜度高、升糖指數低以及不易導致齲齒等優點，果糖的甜度大約是蔗糖的1.8倍，是所有天然糖中甜度最高的，所以在同樣的甜味標準下，果糖的攝入量僅為蔗糖的一半。工業化生產果糖，是將淀粉水解成葡萄糖，然后加入異構化酶，使葡萄糖轉化成果糖。
3．蔗糖
蔗糖是食糖的主要成分，雙糖的一種，由一分子葡萄糖的半縮醛羥基與一分子果糖的半縮醛羥基彼此脫水縮合而成。蔗糖有甜味，無氣味，易溶于水和甘油，微溶于醇。蔗糖幾乎普遍存在于植物界的葉、花、莖、種子及果實中。在甘蔗、甜菜及槭樹汁中含量尤為豐富。蔗糖分為白砂糖、赤砂糖、綿白糖、冰糖、粗糖(黃糖)。游離葡萄糖的醛基和果糖的酮基具有還原性，可參與氧化還原反應。蔗糖分子上葡萄糖醛基與果糖酮基已參加縮合反應而失去還原性，因此蔗糖不屬于還原糖。蔗糖的甜度為100。
4．轉化糖
糖液在加熱沸騰時，蔗糖分子會水解為1分子果糖和1分子葡萄糖，這種作用稱為糖的轉化，兩種產物合稱為轉化糖。糖溶液經加熱沸騰后便成為糖漿，也就是轉化糖漿。糖的轉化程度對糖的重結晶性質有重要影響。因為轉化糖不易結晶，所以轉化程度越高，能結晶的蔗糖越少，糖的結晶作用也就越低。控制轉化反應的速度能在一定程度上控制糖的結晶。工業上生產轉化糖的方法是將蔗糖加入酸或轉化酶同時進行加熱。因為轉化糖具有保濕不易返砂的特點，所以多用于糖果工業，在整個食品工業中的應用范圍也相當廣泛。自然界中的轉化糖存在于蜂蜜中，轉化糖的甜度為115。
三、測定果汁糖分的方法
大多數情況下，果汁在釀造前要加糖。但在加糖前首先要知道果汁中糖的準確含量，然后根據最后要求的乙醇含量，計算出所需添加糖的數量。一般可采用以下幾種方法來測得果汁中糖的含量：相對密度測定法、折射率測定法和菲林試劑滴定法。相對密度計和折光儀使用起來方便容易，價錢也不貴，是理想的測定發酵醪和果酒中糖分含量的儀器，被果農、小規模果酒釀造廠廣泛使用。
目前已發展起一系列的密度量度用于確定果汁糖度及判斷發酵程度。密度是指一定溫度下單位體積的質量，4℃時水的密度為1.000kg/L。相對密度一般是把水在4℃的時候的密度當作1來使用，另一種物質的密度跟它相除得到的。相對密度只是沒有單位而已，數值上與實際密度是相同的。果汁中的含糖量越高，密度和相對密度越大。為了便于計算，法國的Musti將普通相對密度計的讀數擴大1000倍，發明了Musti相對密度計，德國的Oechsle將Musti相對密度計讀數簡單化，將Musti相對密度計的讀數減去1000成為Oechsle相對密度計；同一種果汁用普通相對密度計讀數為1.030，用Musti相對密度計讀數為1030，用Oechsle相對密度計讀數為30。白利度(Brix，°Bx)是Antoine Brix在19世紀中葉以蔗糖溶液濃度為基準標定的密度單位。起初1°Bx相當于20℃時的水溶液中含有1% (質量分數)的糖。波美度以法國化學家波美(Antoine Baume)命名。波美是藥房學徒出身，曾任巴黎藥學院教授。他創制了液體比重計，也就是波美比重計。把波美比重計浸入所測溶液中，得到的度數就叫波美度(°Bé)。波美比重計有兩種：一種叫“重表”，用于測量比水重的液體；另一種叫“輕表”，用于測量比水輕的液體。當測得波美度后，從相應化學手冊的對照表中可以方便地查出溶液的質量濃度。波美度數值較大，讀數方便，所以在生產上常用波美度表示溶液的濃度(一定濃度的溶液都有一定的密度)。不同溶液的波美度的測定方法是相似的。現在，對不同的溶液有相應的波美表，如乙醇波美表、鹽水波美表，這種波美表上面，有測定溶液波美度對應的該種類溶液的濃度，可以直接讀數，不用查表。一般來說，波美比重計應在15.6℃溫度下測定，但平時實際使用的時候溫度一般不會剛好符合標準，所以需要校正。一般來說，溫度每相差1℃，波美計則相差0.054°Bé。溫度高于標準時加，低則減。
折射率是指光線在真空中傳播的速度與在供試品中傳播速度的比值。折射率是有機化合物重要的物理常數之一，它能精確而方便地測定出來。作為液體物質純度的標準，折射率也用于確定液體混合物的組成。折光儀的測定原理是基于溶液的折射率與溶液的濃度之間有一定的線性關系。溶液中含有的可溶性固形物越高，折射率會越大，因此折光儀通過測定溶液折射率的變化，來顯示溶液中可溶性固形物的含量。因為果汁中糖分含量很高，與其他可溶性固性物相比，可將其他成分忽略不計，用可溶性固性物含量代替含糖量。折光儀將蒸餾水的折射率校正為零，每一刻度以蔗糖溶液的質量濃度為基準進行了標定，因此折光儀的讀數也可表示為oBx。
表2-1給出不同量度單位之間的相互換算。
表2-1 各種量度單位相互換算表
如果沒有時間或沒有工具進行果汁糖度的實驗室分析，可以利用Oechsle相對密度計進行快速估算。
漿果汁中含糖量/(g/L)＝2.5×do－30
水果中含糖量/(g/L)＝2.0×do＋10
四、果汁(醪)糖度的改良
由于氣候、地理位置、栽培管理及品種等原因，果汁組成往往不能滿足釀造要求。因此需要對果汁(醪)成分進行調整。當果汁(醪)中的含糖量較低時，可采用下列方法來提高含糖量。
1．提高收獲果實含糖量
采取的方法是延遲采收或果實采收后自然風干，使果實中的水分蒸發而達到提高含糖量的目的。現在許多種植戶給果樹用肥時，都選擇化肥。即使一些甜度較高的品種，大量使用化肥后，其糖分含量下降，酸度逐漸增高。另外，氮肥雖能促進營養生長，但不能促進生殖生長，從而使果實著色延遲，色澤變淡，果皮變厚等。因此要少施用氮肥及含有氮元素的肥。另外鉀能促進果實增大增甜，但施用過多會使葉片含鉀過大，導致果實酸度增加。因此如果想讓果實甜度增加，必須減少化肥的使用量，秋季充分施用有機肥、生物菌肥及中微量元素肥，有效改良土壤，補充植物所需營養及減少果樹缺素引起的病害。另外還有一個重要影響果實甜度的因素，那就是硼鈣肥，在鈣肥缺少的地方，果實甜度往往不高。
2．添加濃縮果汁
(1)濃縮果汁的制備 采用適當的方法進行部分脫水，該操作過程不應造成焦化現象。比如將果汁進行二氧化硫處理，以防止發酵，再將處理后的果汁在部分真空條件下加熱濃縮，使其體積降至原體積的1/4～1/5，這樣獲得的濃縮果汁中不易揮發物質的含量是原來的4～5倍。在制備過程中濃縮果汁中的含酸量較高。因此，為了防止果汁中的酸度過高，可在進行濃縮以前，對果汁進行降酸處理。此外，濃縮汁中鉀、鈣、鐵、銅等含量也較高。
(2)添加量 在確定添加量時，必須先對濃縮汁的含糖量(潛在酒度)進行分析。例如，已知濃縮蘋果汁的潛在酒度為50%(體積分數)，發酵用蘋果汁的潛在酒度為9%(體積分數)，蘋果酒要求酒度為12%(體積分數)，則可以用下面的方法算出濃縮蘋果汁的添加量：
即要在38L的發酵用蘋果汁中加入3L濃縮汁，才能使蘋果酒達到12%(體積分數)酒度。因此，在1000L發酵用蘋果汁中應加入濃縮蘋果汁的量為：3×1000/38＝78.9L。
(3)添加的時間和方法 先將需添加的濃縮汁在部分果汁中溶解，然后加入發酵罐中，添加濃縮汁以后必須倒一次罐，以使所加入的濃縮汁均勻地分布在發酵汁中。添加濃縮汁的時間最好在發酵剛剛開始的時候，并且一次加完。因為這時酵母菌正處于繁殖階段，能很快將糖轉化為酒精，如果加濃縮汁時間太晚，酵母所需其他營養物質已部分消耗，發酵能力降低，常常發酵不徹底，造成酒精發酵中止。此外，加入的濃縮汁在發酵過程中所釋放的熱量增加，導致發酵溫度上升，應適當對發酵醪進行降溫，防止發酵溫度過高。
3．添加白砂糖
《中國葡萄釀酒技術規范》中規定，釀造葡萄酒時白砂糖加量不得超過產生2%酒精的量。常用純度大于99%的甘蔗糖或甜菜糖。理論上清汁發酵時，提高1%酒需蔗糖17g/L；帶皮果漿發酵時，提高1%酒需蔗糖18g/L。例如：用潛在酒度為10%的蘋果汁1000L釀造酒度為12%的蘋果酒，需增加酒度為12%－10%＝2%，需加糖：2%×17g/L×1000L＝340g。生產帶皮漿果時，應在計算時乘以葡萄漿的出汁率。注意加糖計算可忽略糖的純度，加糖后發酵液體積的變化。最好在酵母剛開始發酵時加糖，并且一次加完所需的糖。因為這時酵母菌正處于繁殖階段，能很快將糖轉化為酒精。如果加糖太晚，酵母菌發酵能力降低，常會發酵不徹底。由于白砂糖的密度比葡萄汁高，在加糖時，應先用葡萄汁將糖在發酵容器外充分溶解后，再添加到發酵容器中，否則未溶解的糖將沉淀在容器底部，常常是酒精發酵結束后糖也不能完全溶解，造成新酒的酒精度偏低。
4．閃蒸法
閃蒸技術是利用高溫液體突然進入真空狀態，體積迅速膨脹并汽化，同時溫度迅速降低并收集凝聚的液體的原理，即在最短時間內，將經除梗、瀝干的原料提高到70～90℃，然后在低壓下瞬間降低到適合的發酵溫度(低于30℃)。通過該技術的處理，醪液得以迅速冷卻并急速蒸發，從而使果實皮組織完全解體，使得色素、單寧、酚類等重要物質充分釋放。與傳統技術相比，該技術加強了色素和酚類物質的浸提，提高了干浸物的含量。釀造的果酒不易發生氧化破敗。
例如：閃蒸技術用于紅葡萄酒的釀造，首先對葡萄醪液快速熱處理，一般不超過4min，而葡萄醪液溫度將高于80℃，然后進入真空罐內瞬間汽化，與此同時醪液的溫度降低至35～40℃。經過加熱的葡萄醪液不間斷地被送往真空罐，在真空罐內的負壓環境下幾乎瞬間冷卻，并迅速產生葡萄汁蒸氣，隨后葡萄汁蒸氣中的香氣又被冷卻并重新流回到葡萄皮渣中，以此恢復葡萄原料原有的果實香氣。在該技術中，多酚類化合物提取率的高低，完全取決于熱處理的程度、真空汽化的綜合強度以及發酵時間的長短。對于高質量的葡萄原料，閃蒸技術處理后，待發酵的葡萄汁液中富含更多的香氣、色素、單寧。釀出的葡萄酒更適合長期陳儲；對于一般質量的葡萄原料，閃蒸技術處理后，提高了原料品質，增加了紅酒的色澤，而且色素穩定性強，更多的成熟單寧使口感更豐富。需要說明的是：閃蒸技術對葡萄固體部分浸提不是選擇性的，即在浸漬“優質單寧”的同時，也提取了“劣質單寧”。因此，對于質量差的原料，該技術只會強化葡萄酒質量缺陷，降低葡萄酒質量。
5．選擇性冷凍提取法
選擇性冷凍提取法旨在提高果酒的質量。我們知道，提高原料質量的方式有兩種：一是在壓榨前對漿果進行選擇；二是盡量使漿果中有利于提高果汁質量的物質進入果汁中。選擇性冷凍提取法的原理是在冷凍和解凍過程中，成熟度不同的漿果的表現亦不相同，因為它們的比熱、導熱性、凝固熱和溶解熱等物理特性各不相同，因此，該方法就是將原料置于某一溫度下，只使那些未成熟的漿果凍結，而那些成熟的漿果不凍結；然后立即壓榨，從而獲得成熟漿果的果汁，提高原料的質量。在法國的研究結果表明，采用這種方法釀造的干白葡萄酒及甜白葡萄酒，其感官質量明顯高于對照葡萄酒。該方法在不破壞典型性的條件下，可提高葡萄酒的香氣和口感質量。
6．反滲透法
反滲透法是在壓力的作用下，通過半透膜將離子或分子從混合液中分離出來的物理方法，所施加的壓力必須大于滲透壓。我們知道，如果含糖量過低的果汁通過半透膜除去過多的水分，就可以提高果汁的含糖量，達到改良原料的目的。反滲透法在很多領域都廣泛地被利用。Berger(1991)深入地研究了該法在葡萄原料改良中的作用。在該研究中，他所用的半透膜為內徑42μm、外徑80μm的芳香型聚酰胺中空纖維。這種膜的特性如下：抗壓能力15MPa，pH范圍1～11，溫度0～35℃。通過3年在5個品種上的實驗，證明由聚酰胺中空纖維構成的半透膜完全可以在室溫條件下將水從葡萄汁中除去。用這一方法釀出的葡萄酒除酒度更高外，其他物質特別是酚類物質的含量也高，Berger認為反滲透濃縮法對紅葡萄酒質量的提高比白葡萄酒要明顯。