葡萄酒工程学10 发酵和贮藏设备.ppt

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。 一、橡木桶 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。 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