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葡萄和葡萄酒中的PH值，除了對葡萄酒的風味和顏色有著影響外，它還是在葡萄酒制作過程中一個頗受爭議的質(zhì)量參數(shù)。但在實際操作中PH值無論是對葡萄還是葡萄酒來說都是一個易于管理和控制的質(zhì)量參數(shù)。我們不應當僅是在葡萄酒釀造的zui后環(huán)節(jié)上來控制和管理PH值，而是應當在葡萄的種植管理方面就開始入手進行管理的控制，這主要包括，土壤，灌溉，施肥，PH值的測量，陽光，氣候以及其它的細節(jié)等等。
一、PH值和葡萄酒

葡萄和葡萄酒中的PH值，除了對葡萄酒的風味和顏色有著影響外，它還是在葡萄酒制作過程中一個頗受爭議的質(zhì)量參數(shù)[1]。但實際上在實際操作中PH值卻是對葡萄還是葡萄酒來說都是一個易于管理和控制的質(zhì)量參數(shù)。
二、對葡萄酒質(zhì)量的影響

PH值過高會對葡萄和葡萄酒質(zhì)量有著如下的消極影響.1.PH值過高會使葡萄汁更容易被氧化.2.品嘗時，也就是紅葡萄酒在新鮮果香和復雜性的細節(jié)方面，會因PH值超過3.5－3.6而會產(chǎn)生一種軟弱無力，無典型性的感覺。3.經(jīng)過由很高PH值葡萄汁發(fā)酵生產(chǎn)的葡萄酒不容易老熟并且會使葡萄酒的風味更容易“喪失貽盡”。4.PH值過高的葡萄汁在微生物和顏色方面也是不穩(wěn)定的。5.PH值高的時候，游離SO2的活躍性會降低。6.PH值過高的時候，蛋白質(zhì)沉淀不容易形成，因此在較高PH值下發(fā)酵的葡萄酒含有更多的蛋白質(zhì)（從而具有較差的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性）。7.單寧酸在較高的PH值時是不溶解的。這個可用來解釋此類葡萄酒的顏色為什么沒有持久性。8.PH值高的時候，酒石酸氫鉀是以一種溶解的狀態(tài)存在的，因此不容易通過冷凍方法析出。9.硅皂土的作用會因PH值的升高而降低.有較高PH值的葡萄汁（zui終可能會使葡萄酒含有較高PH值）可以在酒窖中通過以下一到兩個方法加以矯正和處理，它們即是：（1）通過增加特別的酸（如酒石酸）。但這種技術(shù)也有一定的局限性，當添加酒石酸到葡萄酒中使其PH達到3.6左右時，往往會得不到預期的結(jié)果，這是因為酒石酸氫鉀的原因會使PH值再度升高。而且酒石酸還是一種比較昂貴的產(chǎn)品。同時增加酒石酸不會使葡萄酒的酸呈線性降低，這要取決于葡萄酒的一些化學特性。（2）通過將PH值高的葡萄酒與PH值低的葡萄酒相混合也可以達到降酸的效果，但這也不是的方法，因為為了降酸會使不同質(zhì)量的葡萄酒混合在一起，這會對葡萄酒總體質(zhì)量有一定的影響。可見PH值在葡萄酒的質(zhì)量方面扮演著極其重要的角色，在酒窖中調(diào)整PH值提供了一個有限的解決方案，但決不是理想的方案.

三、葡萄的PH值

PH是什么，它就是一個簡單的表明溶液中的H+離子濃度的對數(shù)值，PH值為3表示在溶液中有10－3的H+離子等等，這些H+離子顯然的是來自于葡萄漿果中的有機酸。1、有機酸.葡萄中的zui重要的有機酸是D－酒石酸（Ta.A）和L－蘋果酸（MA），它們共同組成了總酸中的90%甚至更多（TA）。成熟葡萄中的酸在很大程度上取決于Ta.A和MA的相對濃度，特別是鉀鹽。葡萄中的酒石酸鹽和蘋果酸鹽的比例是不盡相同的，這主要依據(jù)于環(huán)境并且對作物本身的依賴較少。自身含有很高的酒石酸鹽或蘋果酸鹽濃度的品種的確存在，但大量的實驗數(shù)據(jù)證明在六個的葡萄品種之間卻并沒有很明顯的差異（梅鹿輒、赤霞珠、西拉、品麗珠、霞多麗、索維濃）。從Ta.A到MA比率變化可從0.6到3.4，但是由于Ta.A是比MA更強的酸，因而它造成了更多的感覺。如果要得到較低的PH值，則要在葡萄中擁有更多的Ta.A成份。2、形成的酸/總酸.根據(jù)Winkler et al. （1974）[2]酸的積累大約50%是由于綠色漿果中的光合作用所造成的，酸的積累zui初是發(fā)生在漿果的形成階段，在zui后的成熟的那段時間里酸的積聚也是很快的。葡萄園中的新葉是產(chǎn)生酸的，然后把它們運輸?shù)狡咸烟?，從而在葡萄串處積累了一定數(shù)量的酸，與此同時，zui初的酸會通過呼吸作用、物質(zhì)轉(zhuǎn)換、K+-H+交換等而減少。在葡萄的成熟過程中PH值會不斷的從2.8到3.5或者更高進行變化，這主要取決于栽培的品種、生長的季節(jié)和氣候因素等。在PH值升高的過程同時會產(chǎn)生糖的積聚作用等。3、酸的降解



在成熟過程中Ta.A 和 MA濃度的降低可歸因于以下幾點：



1）從樹葉到漿果的酸的轉(zhuǎn)移減少;



2）有機酸到糖的轉(zhuǎn)變;



3）漿果容量的增加對酸的稀釋作用;



4）在漿果中的來自于鹽并與Ta.A 和 MA結(jié)合的鉀的不斷的積累;



5）在成熟過程中漿果合成有機酸能力的不斷降低;



6）膜滲透能力的不斷增強，造成了酸在細胞液泡的積聚并且允許蘋果酸被用于進行呼吸作用；



蘋果酸的呼吸作用通常在溫暖的地區(qū)會更容易的發(fā)生，特別是當葡萄被暴露在能使?jié){果被直接加熱的陽光下。



PH值主要是由Ta.A:MA的比率所影響的，也是和通過鉀參與的含有H+的酸的之間的轉(zhuǎn)換程度相關(guān)的。酒石酸是一種比蘋果酸穩(wěn)定的酸，同時各個地區(qū)的研究者也均發(fā)現(xiàn)酒石酸也是隨著溫度增加而更加穩(wěn)定的一種酸。



四、葡萄中PH值過高的原因



由于目前還沒有已證明了的能夠降解葡萄中Ta.A的酶，因此呼吸作用TA的減少主要的可歸因于MA的經(jīng)三羧酸循環(huán)的降解。在較冷的生長季節(jié)里，更少的蘋果酸鹽被用于了呼吸作用，因此在這種情形下通常會形成較高的滴定酸濃度和較低的PH值，相反的結(jié)果則會發(fā)生在較溫暖的生長季節(jié)里。



根據(jù)Boulton[3] 在1980的實驗： 漿果中在K+ 和 H+離子之間一個顯著的交換是發(fā)生在成熟過程中，由于H+的流失而造成了PH值的升高。通過實驗他堅定了這主要是由于K+ 和 H+之間的交換方法，而不僅僅是因為葡萄汁中的K＋離子的數(shù)量而導致了PH值的升高。而且他還證明，在任何程度的交換上，葡萄汁中一個較低的酒石酸鹽對蘋果酸鹽的比率將會導致一個較大的PH值的升高。K+ 和 H+離子之間的交換是由葡萄園中密集的枝葉和/或過多的生長活力來提供有力幫助的。



在許多有著寒冷氣候并且有較長日照時間的葡萄種植地區(qū)，在葡萄生長季節(jié)里，葡萄不僅有著較高的糖濃度，而且有著較高的TA和PH值。寒冷的氣候也可能有益于保存較高的蘋果酸鹽濃度。而且作為糖的積累和葉子吸收鉀之間的競爭所導致的結(jié)果，可能會比在漿果中發(fā)生的K+和 H+之間的交換產(chǎn)生更高的PH值。在有著較長生長期的地區(qū)的葡萄因葉子對鉀的消耗會比在一個有著較短生長期的地區(qū)產(chǎn)生更消極的作用。因此，在這種情況下，MA的呼吸作用將不會是問題的關(guān)鍵，而真正的原因?qū)⑹荎+ 和 H+離子之間的交換作用。



Zoeklein （1982）[4]發(fā)現(xiàn)任何的活動都會影響到碳水化合物的產(chǎn)生和遷移置換，同時也會影響到葡萄中的鉀元素的含量水平，從而影響到葡萄中的PH值。他證明通過減少過多的葡萄葉表面和減少葡萄樹，以及將緊密樹葉中黃葉去除和葡萄園中對過高的生長活力的限制，將會大量減少鉀向葡萄處的遷移。從而避免了葡萄在PH值方面的過度的升高。



根據(jù)Smart （2001）[5]以及其它的研究者的研究表明：葡萄園中的新芽生長方面均表現(xiàn)出了對碳水化合物的zui大的需求，這種需求在開花期和成熟期是非常重要的；第二個zui大的對碳水化合物的需求點是葡萄本身的需要；第三個則是在樹干處和根部的貯存能量過程。當碳水化合物缺乏時，將會導致樹葉和葡萄串的減少，因而也會損害葡萄的成熟，從而導致成熟期延長。糖也會因此積聚減慢，顏色暗淡并且PH值高，因為蘋果酸鹽、蘋果酸必需被轉(zhuǎn)化才能形成為糖。



Archer （2001）[6]通過實驗比較了赤霞珠, 梅鹿輒和索維濃等不同發(fā)芽長度的的糖、酸和PH值，其發(fā)芽長度分別為+60CM，+120CM和＞2M的。結(jié)論可從實驗中發(fā)現(xiàn)：無論是太短的發(fā)芽（太少的有活力的果/葉比）或者太長的發(fā)芽（過多的生長活力）它們的葡萄都明顯的有著較低的糖的含量，不足的香味成份以及較高的PH值?？梢杂腥さ淖⒁獾接羞^多生長活力的新芽產(chǎn)生的葡萄雖然有著較高的總酸含量。但仍舊造成PH值過高（PH＞3.7）。這要歸罪于樹葉中那些過多遮陰的葉子。同樣的現(xiàn)象在2001年Olifants河沿岸的葡萄園中也可以發(fā)現(xiàn)。通過比較分析有著過多生長活力（> 300 cm），中等生長程度 （120 cm） 和較差生長程度 （30 cm） 的枝芽所結(jié)出的葡萄可以發(fā)現(xiàn)，來自于同一塊土地的有著過多生長活力的葡萄和較差生長程度的葡萄，均比中等生長程度的葡萄有著明顯的較高的PH值。



 

鉀從根部的細胞中利用ATP酶通過細胞壁進入到了葡萄的樹干中去，并通過酶的作用在葡萄藤處積累，但也會因外部不良條件的影響而使酶的活性降低（如寒冷的氣候等）。Freeman & Kliewer （1983） [7]證明了在葡萄的成形期和成熟期之間，對葡萄樹來說新芽和樹葉是*的其余鉀的提供者。鉀的沉積主要通過葡萄果實可用的ATP循環(huán)并積聚在果實處。在較溫暖的種植地區(qū)，葡萄呈現(xiàn)出更高的PH值是一種普遍的現(xiàn)象。因為適宜的溫度使酶的活性會更強，并且因為蘋果酸鹽的呼吸作用而使TA的水平相對降低。呼吸作用的速率會隨著溫度每升高10度而增加兩倍。高的作物會因過重的負擔而使鉀的積累減慢，同時葡萄中的TA的水平會出現(xiàn)滯后的現(xiàn)象，也同時阻礙了葡萄的成熟。同時在溫暖的地區(qū)，結(jié)合蘋果酸鹽的呼吸作用因而會導致較低的TA水平。



根部從土壤中吸收鉀的速度并不依賴于土壤中鉀的濃度，當土壤中鉀的濃度不足以滿足 （H+/K+）ATP酶的使用時，吸收速度將與土壤中鉀的濃度成線性關(guān)系，否則作物的根部的生長速度將會很旺盛，土壤中鉀的存在狀態(tài)會在葡萄的PH值表現(xiàn)方面具有很重要的地位。這可能要歸因于生長旺盛的葡萄園中大量暴露的葉子的呼吸作用和蒸發(fā)作用所需要大量的鉀所造成的。在Vredendal附近的土壤中，鉀的濃度一直是很高的（pH = 7.5 - 8）,特別是在傳統(tǒng)的干燥和粉沙類型的土壤中。在灌溉的作用下，鉀將會被堿洗出土壤，特別是深的，紅沙土壤。但是缺乏卻很少發(fā)生。因此實際情況將會抑制過高的生長活力（根莖，幼芽，灌溉管理，土壤的潛力等等）以及同時限制了根部對鉀的吸收能力，故在這些間接條件下葡萄中的PH值會很低。所以葡萄中的過高的PH值原因可以摘要歸納于以下一點或者是幾點：1.溫暖的氣候/季節(jié)－較大的蘋果酸鹽呼吸作用和K+離子的交換.2.緊密的枝葉－K+到果實過高的遷移量.3.過多的生長活力－光合作用的產(chǎn)物有可能只在頂端生長－頂端優(yōu)勢.4.葉/果比率太小等等。

五、以下是關(guān)于在葡萄園管理中提高PH值的一些討論.

金箴1：有中等生長速度的平衡的葡萄樹
（1）（有15－25個節(jié)點的新芽將會得到一個約120CM的枝干（足夠的葉子會促使葡萄成熟）特別是在對一個有很高PH值的作物做田間管理。
（2）  每束果實中太少的有效的葉子會延遲葡萄的成熟（葉/果比），根據(jù)以上的結(jié)論（白品種理想的葉子是16－20個，紅品種為20－26片）。
（3）要避免過多的生長活力造成的頂端生長優(yōu)勢。過多的生長活力會改變光合作用產(chǎn)物的位置，會將它們從葉子處移到生長的zui頂端而形成頂端優(yōu)勢。而葡萄也會被迫從糖轉(zhuǎn)化為MA而促使其成熟。
（4）管理者也不必將頂端截去太多，但如果留有過多的頂端葉子，那葡萄樹的光合作用，以及新葉將被破壞，或者葡萄樹會被迫在葡萄果實區(qū)域形成側(cè)部的新芽，因此會形成緊束的狀態(tài)。
金箴2：暴露的葉子，保護葡萄
（1） 緊密的枝葉會導致那些被遮掩的枝葉很少接收到陽光的照射，而影響酶的活力（碳酸酵素活力和酒石酸鹽合成酶），對于有機酸的合成來說，則會因為缺少陽光的直接照射而受到壓制。 因此樹葉的緊束狀態(tài)必需被限制。
（2）過密的葉子，特別是在葡萄果實處，會導致樹葉發(fā)黃，這是硝酸鹽還原酶在有限的直接陽光作用下產(chǎn)生的結(jié)果。 它像一個“鉀泵”一樣工作，使鉀和有機酸里的H+在葡萄里進行交換，如此循環(huán)會導致PH值的升高，因此葡萄果實處的黃葉子必須要避免。
（3）另外，葡萄園里也可以從60-100 cm 的新芽處進行有規(guī)則的去頂端處理（根據(jù)栽培品種而定）, 這樣便可以使在葡萄區(qū)域上方（在植物高度的2/3處），也就是在數(shù)量上兩倍或者三倍于初期葉子的新芽就可以暴露在直接的陽光照射下。有機酸（特別是Ta.A）的生長會因此成倍增加。成熟過程中有機酸的產(chǎn)生點（Ta.A 和MA）是在于新的葉子，特別是新芽上的新葉子。
（4） 葡萄更適宜于生長在不被*直接暴露于陽光的照射下，由于紅葡萄漿果內(nèi)的溫度會高出周圍溫度大約12度，因此會導致MA進行呼吸作用，接著會因此導致TA的減少并使PH值升高。
（5）在較溫暖的種植區(qū)域一個西－北到西北－東南方向的走向是有益于PH值降低的，因為太陽每天是從頂端的枝葉處移動的，因此葡萄會更少的被直接暴露于陽光下，而頂端新的葉子則會更多的受到zui充分陽光的直接照射。
（6）對有較低的PH值的葡萄來說，如果在后期MA和Ta.A的產(chǎn)生快于可能的鉀的升高則可能導致PH值的升高。例如在成熟期后對其進行灌溉。
施肥：要避免過多的鉀肥，因為它會導致PH值明顯的變化。特別是對生長旺盛的作物，如果在作物生長旺盛的種植區(qū)再施過多的肥料，則會導致過度的生長，同時也會給葡萄的全面質(zhì)量帶來災難性的后果（包括PH值，香味，顏色等）。
灌溉：有控制的限制灌溉和部分的根部干燥是兩種灌溉技術(shù)，通過這些操作可以有效的控制漿果的尺寸大小。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過灌溉管理來減小索維濃葡萄漿果的體積并不使其在zui后成熟時枯萎，這樣zui終所達到的結(jié)果是得到了更高的TA以及較低的PH值，以及更高的花青素和苯酚水平。這zui大可能的原因是較小漿果的較低的汁/表皮的比率，漿果中較高的酸和固形物的濃度等。但在錯誤時間里的限制灌溉也可能造成不利的后果,例如，成熟前短期的干燥壓力可能會導致葉子上的氣孔關(guān)閉。這將會在糖積累的關(guān)鍵時刻阻止了繼續(xù)的光合作用，葡萄樹也將在漿果內(nèi)進行有機酸到糖的物質(zhì)轉(zhuǎn)變。從另一方面來講，過度的灌溉特別是在漿果的成形期將會導致“腫脹”現(xiàn)象, 這將會在汁中伴隨形成“拖拉”的效果。Ta.A 的這種“拖拉”效果通常會造成葡萄PH值的升高。在經(jīng)灌溉了的葡萄園中，鉀從根部的吸收速度明顯的高于有干燥土地的葡萄園。這可能是由于通過植物的更大的蒸發(fā)流所導致的結(jié)果，由于經(jīng)過灌溉了的葡萄樹通常有較大的暴露葉子表面來進行蒸發(fā)作用，也因此更容易從根部獲得水。一個合理的灌溉程序應當是能阻止葡萄園在成熟期后遭受過度的干旱壓力，成熟期后, 灌溉將不會再對漿果的增大起到任何效果, 或者說是在漿果的形成過程中進行過度的灌溉也不會對漿果的體積產(chǎn)生任何的作用.
PH值測量法：
很不幸的是在對成熟的葡萄過磅時測量PH值是一個容易使人誤解的質(zhì)量參數(shù)，當PH值（糖）被測量時會得到一個平均的數(shù)據(jù)。實踐中這意味著一卡車的不同成熟度的葡萄被測量。當然這個平均值可能是正確的。可是這個平均值又可能包括綠色的糖度為13度，PH值為3.1的葡萄，又包括過度成熟的糖度為26.5度PH值為3.8的葡萄。而且在過磅處所讀取的PH值讀數(shù)也是一個樂觀的較低的值，它將在以后的發(fā)酵中起到?jīng)Q定性的作用，這樣表皮中的鉀就沒有被考慮到內(nèi)。 當在酒窖中時PH值將會增長很快，因為此時葡萄中的所有的物質(zhì)都會被計算進來。此外蘋果酸也通過蘋果酸乳酸發(fā)酵從葡萄酒成份中消失了。 如果在葡萄園中得到前面提到的新芽長度，那么這些問題會在很大程度上得到一定的消除。