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葡萄酒中SO2存在的方式及用量计算:

 明春日月 2019-09-08
  在酿酒过程中,对游离SO2的消耗情况做到心中有数很重要。做了进一步理清SO2的关系,在细读“用欧美方法 计算焦亚硫酸钾(二氧化硫)使用量 的讨论,依据自己的判断,对其帖子信息进行了梳理,帖子的信息来源西城老张、后山老赵、封寒、AB、品众酿酒坊的信息加以copy。希望能给大家带来帮助。
一、SO2存在的形式




SO2存在的形式,主要有以下特征:
(一)结合硫,又分两部分:一部分是稳定的,就是说不会再释放出有用的游离硫;另一部分是不稳定的,就是说随着环境(包括温度、游离硫量等反应条件)的变化可以释放出游离硫,也可以“吸收”部分游离硫。
(二)第一部分的性质虽然稳定,但其量在酿酒过程中也是变化的。例如S与蛋白质结合形成的那部分,就会随着倒桶、下胶等操作而减少。
(三)第二部分尽管可以在一定条件下释放出所结合的硫,但并非完全释放,释放量是有一定限度的。
(四)再次添加硫时,第二部分的量又会增加。(有调节能力但有限度)。
(五)另外形成结合二氧化硫(包括第一部分和第二部分)的反应不是一下子完成的,随着时间推移,反应渐趋完全。所有结合二氧化硫的量在这个意义上又有增加的趋势。
(六)分子硫的损失一部分是由于挥发(制酒前期),一部分由于氧化(后期主要由于氧化)
(七)都处于动态变化,所以情况比较复杂。
(八)发酵过程中酵母本身也会生成部分的游离二氧化硫,有报道说40ppm,产量主要因酵母菌众而异。
(九)实际操作中,在每次补充硫之前,要测定,看缺多少游离硫,比如说,缺20ppm,如果直接就按20加,加完之后,再次测定往往发现,量还是不足,并没有增加20ppm.因此要按一定比例多加,以避免再次调整(意义所在)。
(十)老外的经验看来就是,酿酒后期加的硫,基本都变成了游离的;前期加的硫只有一部分变成了游离的。

总SO2是测定出来的实际值,不是先前添加的总SO2量
分子SO2是游离型的一种,一般认为,感官阈为0.8-2 ppm分子SO2。为了保护酒的品质,不易被氧化,一般推荐:
干红:0.5-0.6 ppm分子SO2
干白:0.8 ppm分子SO2
甜白: 1.5-2.0 ppm分子SO2

游离SO2=分子SO2 *(1+10^(pH-1.8)),如下的表格来自加州学院的数据,基本一致:


而:
当总SO2 为0-50ppm时, 50% 变成游离(添加希望增量的两倍);
当总SO2 为50-80ppm时,70% 变成游离(添加希望增量的1.4倍);
当总SO2 大于80ppm时, 90% 变成游离(添加希望增量的1.1倍)
随着SO2浓度增加结合率降低是一个大的趋势,而且是个连续的趋势,这是一个经验性操作的东西,作为定性指导的。

举个加硫的例子:
加硫前:总s 30,游离10,pH 3.2,希望分子S 0.8,体积19L(干白吧)
游离硫明显不足(查表,pH3.2、分子硫0.8时,要求游离硫21)
调整目标: 将游离硫增加到21.
计算加硫量:(21-10)*19/0.57= 367mg = 0.367g(偏重亚硫酸钾,纯度57%)
因为调整前总S为30,小于50,所以实际加硫量应加倍,即0.73g

如果测量的游离硫到了10ppm以下的水平,酒已经很危险了。其中一个原因是,测量虚高,实际浓度可能已经零了。最准确的方法是通气氧化法,但如果操作有问题的话,误差也很大。为自酿者开发的简易方法,误差往往在10ppm左右,甚至更多。

问:如果游离硫挥发很多,结合硫会重新再分解为游离硫吗?

会~相当于电池,游离的消耗掉以后,结合的会分解出来,达到一个动态平衡

二、SO2的损耗
有资料说1mg氧会消耗4mg游离硫。在酿酒过程中,对游离SO2的消耗情况做到心中有数很重要,尤其在检测手段有限的情况下。 以下是收集的一些估计值或经验值,仅供参考。
(一)19升细口瓶(carboy),酒装到瓶颈,敞口的话,一天消耗约22 ppm。
(二)19升细口瓶,酒装到瓶颈,使用实心(橡胶)塞密封的话,消耗SO2非常缓慢,每月仅几个ppm 。
(三)倒瓶:轻缓地倒瓶(例如通过将管子插到瓶底),损耗约4-12 ppm ;较多湍动和曝气地倒瓶,约损耗12-32 ppm SO2。
(四)橡木桶:装满酒的密封橡木桶,每年消耗约12-28 ppm;当橡木桶经常被打开以测定或品尝时,每年消耗约120-212ppm。
(五)储存在温度较低的酒窖、顶空小的大罐(一般指不锈钢罐)中的葡萄酒,每月消耗约5 ppm 。
(六)储存在温度较高的酒窖、顶空大的大罐中的葡萄酒,每月消耗约10-20 mg/l 或更多。
(七)在酒瓶中,密封正常的话,每年消耗只有几个ppm。

贮酒阶段分子硫的损失主要通过:
1)瓶塞(因为分子态二氧化硫有挥发性)
2)与氧反应。原理:酒中酚类物质在氧化为醌类物质的过程中将氧分子变成H2O2,然后分子态二氧化硫与过氧化氢反应生成H2SO4。
3)酿酒后期,结合硫的量不怎么变化了。

三、发酵期间用硫计算
酒精发酵是建立在体积/容量基础上,所以第一步是弄清楚待发酵物的体积。
ppm是无量纲的,1个ppm就是代表百万分之一,可以是重量比,也可以是容积比。但是绝不会重量和容积在一起出现。你用水来做说明这是误导,因为水的密度为1,这时用重量和容积都是一样的。在你的贴图里也说明了这一点。而偏重亚硫酸钾和亚硫酸的密度都不是1。你的说法:1ppm=1mg/L,是大家都习惯了这么用,但是这不是一回事,1ppm没法等于1mg/L。因为这完全不是一回事。
但在葡萄酒领域,对ppm和mg/L做了简化,对于二氧化硫,1 ppm就是指1 mg/L(尽管不严谨,但约定俗成,全世界都一样。)例如:“二氧化硫是50 ppm”,就是指:二氧化硫是50 mg/L。

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