葡萄酒工程学10发酵与贮藏设备

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1、第10章发酵与贮藏设备从数千年前人们开始酿造葡萄酒时使用的瓷罐陶瓮到目前普遍使用的不锈钢罐，无论是发酵罐所使用的材料还是发酵罐的结构形式都发生了根本的变革。葡萄酒发酵与贮藏容器的材料经历了从橡木、水泥、碳钢到不锈钢的发展过程。§1酿酒工艺对发酵罐的基本要求1.对发酵罐材料的要求1）耐酸腐蚀性2）符合卫生要求3）传热性能2.工艺要求1）发酵温度的检测和控制2）利于色素单宁扩散和传质3）能够出自流酒3.机械自动除渣4发酵罐设计制造方面要求1.对发酵罐材料的要求（1）耐酸腐蚀性葡萄浆果中含有苹果酸、柠檬酸等有机酸，在发酵过程中为了避免

2、氧化并杀死其他细菌，根据葡萄原料的卫生情况，需要加入适量SO2，对发酵罐有腐蚀作用。从材料方面要求制造发酵罐的材料应该耐酸性介质腐蚀，18－8型Cr-Ni不锈钢具有良好的耐腐蚀性、抗氧化、表面易于清洗的特点，Cr能与O2形成极薄（约100埃）的致密而稳定的化合物Cr2O3，与机体结合紧密,能够自动起到表面防护作用。（2）符合卫生要求葡萄酒发酵是生物化学反应，对卫生的要求是非常严格的。从加工制造方面要求发酵罐壁面应平整光滑，避免由于壁面凸凹不平成为细菌滋生的场所；冷轧不锈钢薄钢板表面粗糙度高于热轧不锈钢薄钢板，一般选择冷轧不锈钢薄

3、钢板。（3）传热性能发酵过程是放热反应，发酵工艺对发酵温度有严格限制，发酵热必须及时散发出去，从散热方面考虑发酵罐材料应该具有良好的导热性能，选择大的材料。合金材料的导热系数比纯金属的导热系数小，不锈钢的导热系数约为碳钢的1/3。但从材料耐腐蚀性等方面综合考虑，宜选择不锈钢。2.工艺要求（1）发酵温度的检测和控制发酵过程是放热反应，发酵产生的大量热量若不及时散发出去，发酵温度过高，酵母活力下降，或酵母菌不能正常生长和繁殖，可能导致发酵中止，引起细菌性病害和挥发酸含量升高。发酵温度是影响葡萄酒质量尤其是口感、色泽等感官指标的主要因

4、素。若发酵温度高，干红葡萄酒色素物质、酚类物质含量高、芳香物质挥发过多；发酵温度过高，白葡萄酒芳香浓度降低、葡萄酒上色；发酵温度也不宜过低，发酵工艺对发酵温度有严格限制，发酵罐应该具有温度检测和控制及换热装置，通过强制对流，用冷却介质将发酵热带出。冷却介质的供给可以根据发酵液温度进行调节，达到控制发酵温度的目的，保证在工艺规定的温度范围内发酵。要求发酵设备要用导热性能好的材料制造，以利于散热；要有冷却控温装置，将发酵温度控制在工艺要求规定的范围内(干白及桃红葡萄酒为18-20℃，干红葡萄酒为26-30℃)。(2)利于色素、单宁等

5、物质扩散和传质为了提高干白葡萄酒质量，有采用发酵前低温浸渍，使果皮中的芳香物质溶解于葡萄汁中。干红葡萄酒进行酒精发酵的同时，还对红葡萄的果皮及种子进行着固液萃取，使其所含的色素物质在浸渍作用下溶解于葡萄汁或发酵液中，把存在于葡萄皮及果籽、果肉中优质单宁、天然色素等酚类物质充分浸渍出来，使干红葡萄酒色泽鲜艳、酒体丰满，具有结构感。浸取的程度直接影响葡萄酒的质量。在发酵过程中，果皮会浮在液面，形成葡萄泡盖，约占发酵体积的1／3。传统的果皮接触法是在整个发酵过程中，每天两次抽出一定量葡萄汁，泵送并喷淋到发酵罐上层打散果皮盖，使葡萄皮层

6、充分浸渍，并降低果皮层的温度。3.机械自动除渣葡萄果皮的质量占葡萄果穗质量8%左右。浸渍结束排出的皮渣约占发酵容积的11.5-15.5%，通常人工除渣，劳动强度大、耗时长，不卫生、不安全，不适应规模化生产需要。发酵罐应该设有机械出渣装置，以降低劳动强度，提高劳动生产率。4发酵罐设计制造方面1)发酵罐的结构2)强度3)稳定性4)制造工艺在设计和制造中应该避免死角的存在。为提高罐体强度，减小应力集中，设计时应避免产生结构死角。罐顶及罐底的环型接口部位，采用旋压或利用模具压制成型的圆弧过渡结构。罐体上的接管开孔及上、下人孔的开孔形成圆

7、弧过渡结构。在发酵罐制造过程中要避免焊接死角，罐体内焊缝形成焊接死角，要求罐体内焊缝需磨平、抛光。发酵罐主要是围绕着：温度控制色素、单宁等物质的传递及扩散降低劳动强度安全、卫生在材料、结构、制造工艺等方面进行着不断的改进和完善。橡木桶是传统的酿酒容器。橡木桶的使用在某些方面能够改善酒的质量，尤其是用于红葡萄酒的陈酿时表现得极为明显，是酿造高档葡萄酒的最理想设备。橡木桶容量小、价格高。1头箍2颈箍3腰箍4桶帮5桶口6桶底§2发酵及贮酒容器一、橡木桶二、不锈钢罐不锈钢罐通常用铬镍不锈钢钢板制造，具有机械性能好，强度高；耐蚀能力强，不

8、需设置涂层；表面光滑，卫生条件好；操作维护方便，设备使用寿命长的特点。常用的国产牌号有1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni9、1Cr18Ni12Mo2Ti。进口牌号有304、316等。304不锈钢含有16％～25％的Cr、7％~12％的Ni，容易被稀释的SO2溶液