紅葡萄原酒發(fā)酵過程中的溫度控制分析

馬步云，趙四海

(天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300387)

對于紅葡萄酒在發(fā)酵過程中最重要的影響因素就是溫度，可以說溫度控制的問題始終貫穿于紅葡萄酒的整個(gè)釀造過程。而對于發(fā)酵過程中的溫度控制問題又是葡萄酒發(fā)酵過程中必須解決的技術(shù)性問題。而且，對于紅葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)對于釀造工藝的管理也是本文主要討論的內(nèi)容。

1 發(fā)酵期的溫度控制

1.1 發(fā)酵溫度對酵母活性的影響

由于酒精發(fā)酵的過程會釋放出大量的熱量，而且發(fā)酵速度越快，熱量釋放的速度也就越快。如果在熱量沒有散失并且酒精不冷卻的狀態(tài)時(shí)，每升葡萄汁中，如果每10 g的糖分被發(fā)酵，則溫度會升高1.3℃。在這種情況下，如果不進(jìn)行散熱，導(dǎo)致發(fā)酵的溫度持續(xù)提高，熱量就會逐漸的失去控制。而酵母只能在一定的溫度條件下存活，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部的溫度超過酵母的存活極限時(shí)，酵母就會死亡，尤其是乙醇濃度升高，酵母的極限生存溫度就會越低。

1.2 發(fā)酵溫度對酚類物質(zhì)浸出含量的影響

紅葡萄酒中的酚類物質(zhì)主要分為花色素苷和單寧。通常情況下，如果發(fā)酵的溫度持續(xù)升高，那么酚類物質(zhì)的浸出含量和浸提速度都會顯著的升高。但是，花色素苷的浸出總量不會受到溫度變化的干擾，所以花色素苷通常在發(fā)酵開始之后的第二天就能夠達(dá)到飽和溶解度，而且還會與單寧發(fā)生縮合反應(yīng)，從而使得花色素苷的含量減少。

1.3 發(fā)酵溫度對揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響

紅酒中包含著可揮發(fā)的香氣物質(zhì)，通常情況下會受到發(fā)酵溫度的變化而產(chǎn)生影響。一方面，不同的發(fā)酵溫度對于不同的揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響不同。另一方面，當(dāng)發(fā)酵溫度升高，這樣就會導(dǎo)致?lián)]發(fā)性香氣物質(zhì)受到二氧化碳的干擾而變少。

2 溫度調(diào)控實(shí)際操作中應(yīng)注意的問題

2.1 入罐果漿的溫度控制

紅葡萄酒的發(fā)酵啟動速度與入罐果漿的溫度有著直接的聯(lián)系，通常情況下，入罐果漿對于發(fā)酵旺盛期的溫度也具有很大程度的影響。一般來說，如果入罐果漿的溫度越低，則紅葡萄酒的發(fā)酵啟動耗時(shí)越長。這是因?yàn)榈蜏丨h(huán)境下，酵母的繁殖活動也會變慢。但是如果酵母的數(shù)量持續(xù)的增加，導(dǎo)致酵母發(fā)酵液的溫度也會變高，如果溫度達(dá)到22℃時(shí)，酵母的活性就會明顯地提升，大量的酵母就會集中釋放出更多的熱量，從而使容器內(nèi)的溫度突然變高。

2.2 不同產(chǎn)區(qū)原料的發(fā)酵期溫度控制

由于不同的產(chǎn)區(qū)自然環(huán)境不盡相同，紅葡萄中的多酚物質(zhì)含量也千差萬別，這一原因就導(dǎo)致不同產(chǎn)區(qū)釀造的葡萄酒會產(chǎn)生不同的風(fēng)格。而發(fā)酵溫度對于葡萄酒的品質(zhì)、口感等方面都會產(chǎn)生重要的影響，所以對于不同產(chǎn)區(qū)的原料一定要合理的控制發(fā)酵期的溫度，才能夠釀造出具有地域性的優(yōu)質(zhì)葡萄酒。

2.3 大型發(fā)酵罐的溫度控制

對于傳統(tǒng)的立式發(fā)酵罐來說，對于發(fā)酵液的冷卻一般是通過冷卻夾套進(jìn)行的。這樣一來，發(fā)酵罐壁附近的部位是冷卻效果最好的區(qū)域。但是由于冷卻過后的發(fā)酵液質(zhì)量增加，所以會沿著罐壁下沉，從而聚集在灌底。這樣一來就造成了頂層皮蓋區(qū)的溫度最高，而灌底的溫度最低。這樣的結(jié)果就會造成頂層皮蓋區(qū)的果漿不能夠及時(shí)的獲得冷卻效果而導(dǎo)致溫度瞬間提升30～35℃。

2.4 不同葡萄品種的發(fā)酵溫度控制

目前我國在釀造紅葡萄酒的品種之中主要有兩品種，分別是赤霞珠和梅鹿輒。由于品種特性，當(dāng)發(fā)酵啟動后形成了皮蓋，梅鹿輒的皮蓋較為松軟，有利于二氧化碳的揮發(fā)，從而通過循環(huán)使得熱量散發(fā);而赤霞珠的皮蓋緊密，不能夠通過二氧化碳的揮發(fā)散發(fā)熱量。如果在大型的發(fā)酵罐中，由于果漿的數(shù)量過多，皮蓋較厚，所以對于赤霞珠品種的紅葡萄酒釀造要嚴(yán)格控制溫度，一定要保證提前對于溫度進(jìn)行預(yù)判，及時(shí)的進(jìn)行降溫處置。

3 葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 完全手動操作方式

完全手動的操作方式主要用于閥門的手動操作。通常是由生產(chǎn)操作人員的手動操作儀器儀表的按鈕和閥門來對發(fā)酵過程中的葡萄酒溫度檢測進(jìn)行控制。通常情況下，這些儀表都包含溫度、壓力、液位、流量等釀造葡萄酒的信息。這種控制系統(tǒng)由于人為操作，所以控制效率低、操作誤差大，對于葡萄酒的釀造的質(zhì)量和效果影響比較大。

3.2 半自動控制方式 (集中手動控制方式)

半自動控制方式最主要的特征在于閥門是自動進(jìn)行控制的。系統(tǒng)根據(jù)采取像數(shù)據(jù)對葡萄酒發(fā)酵過程的各個(gè)參量進(jìn)行采集，及時(shí)的將葡萄酒發(fā)酵過程中的溫度、流量、液位等數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對葡萄酒釀造過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.3 PC機(jī)+數(shù)據(jù)采集插卡方式

這種控制系統(tǒng)主要以工業(yè)PC和各種數(shù)據(jù)采集卡作為代表。對于紅葡萄酒發(fā)酵過程中的各種數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行及時(shí)的控制，并且通過傳感其進(jìn)行檢測采集將結(jié)果送到采集卡中。采集卡將結(jié)果反饋到上位機(jī)，在人機(jī)交互界面就可以根據(jù)各種參數(shù)來判斷閥門和泵機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

3.4 集散式控制系統(tǒng)

集散式控制系統(tǒng)是目前為止紅葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)中最先進(jìn)的，并且在大型的葡萄酒制造企業(yè)中得到了大量的應(yīng)用。通過對于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的利用，能夠?qū)ζ咸丫漆勗爝^程實(shí)現(xiàn)全自動控制。

4 結(jié)束語

葡萄酒釀造過程中對于溫度控制的問題是我們必須重視的問題。隨著釀酒工藝和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于紅葡萄酒的發(fā)酵過程中溫度控制的方法也就越來越科學(xué)合理。

[1]李華.現(xiàn)代葡萄酒工藝學(xué)[M].西安:陜西人民出版社 ，2001.

[2]趙光鰲，等.葡萄酒釀造學(xué)-原理及應(yīng)用[M].北京:中國輕工業(yè)出版社，2001.

[3]朱寶鏞.葡萄酒工業(yè)手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社 ，1995.

[4]高年發(fā).葡萄酒生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ，2005.