長(zhǎng)白山蒙古櫟材制造橡木桶工藝

李春風(fēng) 楊洋 唐朝發(fā) 劉彥龍 劉明利

摘要：以長(zhǎng)白山蒙古櫟材為原料，采用機(jī)械化生產(chǎn)工藝制造優(yōu)質(zhì)葡萄酒釀造用橡木桶，進(jìn)而解決了機(jī)械化生產(chǎn)中橡木桶有效成分、防滲漏、微氧滲透等問(wèn)題，開發(fā)橡木桶產(chǎn)品，對(duì)橡木桶制造工藝環(huán)藝進(jìn)行了分析與討論，為國(guó)產(chǎn)橡木在葡萄酒中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)白山；蒙古櫟；釀酒；橡木桶

中圖分類號(hào)：S792.18

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（2016）08014202

1 引言

橡木桶釀酒的歷史悠久，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，世界著名的葡萄酒、白蘭地、威士忌都是由橡木桶陳釀而成。橡木是櫟屬樹種木材的統(tǒng)稱，世界上橡木的種類有約300種。由于原料的木紋結(jié)構(gòu)、有效成分及制造工藝的區(qū)別，不同橡木制品賦予葡萄酒的風(fēng)味各異。目前世界上制造橡木桶用木材的樹種主要有產(chǎn)于歐洲的盧浮橡和夏橡及主產(chǎn)于美國(guó)的美洲白櫟3種。歐洲的盧浮橡和夏橡因含有更多的酚類物質(zhì)，所釀造的酒顏色更深，香氣較幽雅細(xì)膩，且易與葡萄酒的果香和酒香融為一體；而美洲白櫟的揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量更多，較為濃烈，較易游離于所釀葡萄酒的果香和酒香之上。我國(guó)長(zhǎng)白山與阿爾卑斯山所處緯度相同，氣候地理?xiàng)l件相近，蒙古櫟是長(zhǎng)白山天然林、次生林以及人工林的主要樹種[1]。長(zhǎng)白山蒙古櫟材制造橡木桶介于兩者之間，具有更好的葡萄酒口感，能釀造橡木香、果香、酒香協(xié)調(diào)幽雅的葡萄酒[2]。世界各國(guó)目前在用橡木桶數(shù)量約為2000萬(wàn)個(gè)，按使用5年的周期測(cè)算，每年需新增橡木桶420萬(wàn)個(gè)，225L的桶市場(chǎng)價(jià)格為5000～7000元/只；橡木桶制造過(guò)程中的下腳料，可加工成橡木片、橡木杖、橡木粉等橡木桶的輔助系列產(chǎn)品，如橡木片售價(jià)3.0～3.5萬(wàn)元/t。因此，開發(fā)優(yōu)質(zhì)葡萄酒釀造用橡木桶、橡木片、橡木杖、橡木粉以及橡木浸提物等橡木系列產(chǎn)品具有得天獨(dú)厚的資源，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。橡木桶生產(chǎn)工藝對(duì)橡木桶釀酒有效化學(xué)組分含量有影響，下面就對(duì)橡木桶制造工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行分析討論，為國(guó)產(chǎn)橡木在葡萄酒中的應(yīng)用提供參考。

2 原材料

2.1 蒙古櫟

蒙古櫟（Quercus mongolica），又稱蒙古柞、柞樹，殼斗科，櫟屬；選自東北長(zhǎng)白山林區(qū)；樹齡>80年；胸徑>40 cm；樹高>30 m（取其從根部到地上第9～15m之間的材料用于制作葡萄酒用橡木桶）。

2.2 輔助材料

（1）蒲草。蒲草（Typhaangustifolia），又稱水燭、水蠟燭、香蒲，香蒲科，香蒲屬；選自吉林市郊區(qū)，取成熟蒲草的葉片。

（2）鋼帶。鋼帶由鋼板裁制；厚度為2 mm，寬度分別為3、4、5、6 mm。

3 生產(chǎn)設(shè)備

橡木桶機(jī)械化生產(chǎn)的主要生產(chǎn)設(shè)備有[2]：①桶板刨光機(jī)，型號(hào)DIT137；②桶板拼接機(jī)，型號(hào)DFV180；③環(huán)箍鉚接機(jī)；④桶蓋車圓機(jī)，型號(hào)BRS22/90；⑤桶蓋加裝機(jī)，型號(hào)KRZE90/130；⑥劈木機(jī)；⑦烘烤裝置；⑧鋼箍加工設(shè)備。其中①～⑤設(shè)備為德國(guó)安通公司制造，⑥～⑧設(shè)備為自制。

4 生產(chǎn)工藝

4.1 生產(chǎn)工藝流程

長(zhǎng)白山蒙古櫟材制備橡木桶的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

4.2 板材加工與老熟

4.2.1 板材加工

樹木鋸倒后取其中部6～15 m進(jìn)行造材（根部、上部造成普通商品材），編號(hào)鑲名簽，運(yùn)至原木楞場(chǎng)。將原木截成1 m長(zhǎng)木段（225、300 L的桶高是95 cm），除皮/除芯（芯單寧生青（苦），皮年輕容易泄漏，，用劈木機(jī)劈成徑切板，板厚度為32 mm（用于釀造型木桶）、27 mm和22 mm（用于運(yùn)輸型木桶）；劈制過(guò)程按四分法下料，制備成徑切板，即使年輪與桶板的寬成垂直，且每塊桶板至少應(yīng)該有三條木射線貫通。邊材是生活細(xì)胞，具有輸導(dǎo)樹液、貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等功能，其木質(zhì)多孔，浸填體堵塞少，液體容易滲透；隨心單寧生青。因此將邊材、隨心、帶癤子疤子、木紋不直部位鋸掉，再將木板兩面打磨光滑。桶板檢驗(yàn)（可用/不可用），進(jìn)行桶板的第一次篩選分級(jí)。釀酒用橡木桶用板要求年輪紋理0.5～3 mm（分極密0～1.5 mm，細(xì)密1.5～2.5 mm，中等1.5～3.5 mm，疏材>3.5 mm不可用于葡萄酒桶）。檢驗(yàn)合格后的板材送板院阻燃堆垛，每垛的托盤上貼有條碼，記錄原料的詳細(xì)信息。

4.2.2 板材熟化處理

板材熟化處理是將桶板露天貯存在板院，經(jīng)自然風(fēng)干和緩慢成熟2～3年，每年倒放每片木板，以使得氣候?qū)δ景逵绊懙木鶆?。熟化處理中過(guò)重的苦味單寧會(huì)被雨水沖走，另外溫和濕潤(rùn)的環(huán)境條件會(huì)促使有益菌作用于橡木板材中多聚單寧的葡萄糖苷，也可減少苦味，從而變得更為柔和[3]。為防止自然涼曬不均勻，每年倒垛1～2次，以使得氣候?qū)δ景逵绊懙木鶆?。在倒垛進(jìn)行再次質(zhì)量篩選。在露天板院，自然的風(fēng)吹雨淋，使桶板產(chǎn)生微生物、去除生青味、形成成熟味、實(shí)現(xiàn)天然轉(zhuǎn)換等內(nèi)在成分的變化，完成熟化處理。

4.3 桶體成型

4.3.1 桶板刨光加工

將完成熟化處理的桶板，使用雙端截鋸加工成橡木桶制備相應(yīng)尺寸，再用雙刀軸刨光機(jī)對(duì)桶板型面進(jìn)行刨光，加工成板厚為27 mm，采用鏈條連續(xù)輸送機(jī)進(jìn)料。桶板的進(jìn)給是靠表面有突起的壓力輥來(lái)夾緊，實(shí)現(xiàn)定位和避免加工時(shí)滑動(dòng)。在機(jī)器的控制面板通過(guò)直接設(shè)定數(shù)值，完成桶板加工寬度的調(diào)整。在機(jī)器頂部通過(guò)調(diào)整手輪，完成桶板的加工厚度的控制。刨光后的桶板通過(guò)出料裝置，運(yùn)送到捆扎帶上，經(jīng)捆扎后轉(zhuǎn)運(yùn)到下一個(gè)加工工序。

4.3.2 桶板拼接加工

使用拼接機(jī)將刨光的桶板經(jīng)仿形銑削后拼接。根據(jù)設(shè)定的仿型模板將桶板銑出型面。根據(jù)需求對(duì)桶板的產(chǎn)地、年輪、寬度、熟化程度等的搭配組合，可以加工制造出不同要求的橡木桶。一般一個(gè)橡木桶由28～32塊桶板構(gòu)成，上面下面各有一塊寬板（上面的寬板是滿足橡木桶進(jìn)出口處木板強(qiáng)度的需要，下面的是為了橡木桶承重需要）。在工藝盤上將擺放搭配好的桶板擺成玫瑰型，經(jīng)過(guò)噴淋室加濕，一般用電加熱預(yù)熱35 ℃，加熱保溫30 min，目的是增加木材的塑性，提高橡木桶桶板的柔韌性，從而減少橡木桶成桶后的桶面的干裂紋。最后使用絞盤機(jī)將桶體收緊，完成桶板的拼接。

4.3.3 桶箍的安裝

桶箍的安裝是采用環(huán)箍鉚接機(jī)，將桶箍緊固在橡木桶的頂端?？吹酵鞍寰o密連結(jié)后，桶箍的安裝完成。

4.3.4 桶體烘烤

橡木桶桶體經(jīng)過(guò)適度烘烤，能賦予陳釀的葡萄酒更馥郁怡人的香氣，更加柔和飽滿的口感。所以，不同烘烤程度橡木桶陳釀的葡萄酒，其滋味也大有不同。橡木桶按內(nèi)部烘烤程度不同，制造工藝分為輕度、中度、重度3種。①微烤：微火烘烤，桶內(nèi)層微烤的深度為3～5 mm；②中火烘烤：烘烤的深度為5 mm，烘烤程度大于微烤；③強(qiáng)烤：內(nèi)壁表層呈焦炭狀，深層為暗黑[5]。經(jīng)強(qiáng)烤的桶板，其暗黑處的木糖易提供陳釀葡萄酒所需的香氣。特別是在葡萄成熟度和橡木樹齡比較低的產(chǎn)區(qū)，應(yīng)采用中強(qiáng)烘烤類型的木桶，用木香來(lái)補(bǔ)充原料葡萄果香的不足。

在烘烤工藝中，燒材木料是使用前面桶板生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的下腳料。烘烤程度的控制可以通過(guò)以烘烤時(shí)間為參數(shù)，結(jié)合工人的經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)的精確計(jì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。烘烤過(guò)程中，根據(jù)溫度作用的強(qiáng)弱，可分3個(gè)階段：①低溫預(yù)熱期，溫度為30 ℃；②適應(yīng)期階段，溫度為30～35 ℃；③烘烤期階段，溫度為140～190 ℃。

4.3.5 桶蓋成型加工

桶蓋成型加工是先將桶板放在切削機(jī)上切削板邊，磨光。用四面刨將桶板加工成板厚27 mm，然后一塊一塊拼成桶端板。所有板塊兩端都鉆了釘眼，用木榫釘緊制成整塊的蓋板。再用圓鋸機(jī)將端板切成規(guī)定規(guī)格的圓形，圓周銑削出凸榫，榫頭的厚度為7 mm。端板的精確直徑非常關(guān)鍵，必須在切之前決定。拼接縫中墊入蒲草葉片，可防止盛酒時(shí)桶板拼接縫處出現(xiàn)滲漏。這主要是由于橡木桶盛酒時(shí)，海綿體狀蒲草葉片在接觸到酒后，會(huì)迅速膨脹，起到封閉桶板縫隙作用。蒲草葉片海綿體膨脹的張力較小，不會(huì)破壞橡木桶的桶體結(jié)構(gòu)，而且蒲草葉片的成分對(duì)釀酒也無(wú)不良影響。

4.3.6 桶蓋的安裝

橡木桶桶蓋的安裝采用桶蓋加裝機(jī)。先在在橡木桶桶口內(nèi)側(cè)采用組合刃具，銑削出槽深7 mm的凹槽。安裝過(guò)程中橡木桶的旋轉(zhuǎn)是無(wú)級(jí)調(diào)速，并采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的夾緊錐盤[4]，使桶體和桶蓋夾緊。在桶蓋凸起和桶身凹槽接縫處，也可根據(jù)用戶要求添加蒲草片，防止?jié)B漏。安裝桶蓋時(shí)需將桶身一頭的桶篩松開，將桶蓋嵌入后再篩上。安裝桶蓋的同時(shí)，完成桶頂端斜切和車圓。

4.3.7 整理與檢驗(yàn)

拋光橡木桶外身，使其更加美觀。去掉橡木桶工藝箍，更換新箍。

新制造出的橡木桶還需進(jìn)行泄漏檢驗(yàn)。其方法是向橡木桶內(nèi)注入30～40 L的水，壓力達(dá)到0.08 MPa，保壓時(shí)間達(dá)10～15 min，測(cè)試橡木桶是完全密封無(wú)滲漏。指導(dǎo)調(diào)整前段加工工藝。

5 結(jié)論

采用機(jī)械化生產(chǎn)工藝制造優(yōu)質(zhì)葡萄酒釀造用橡木桶工藝流程為：原木→截?cái)唷蓮角邪濉鷻z驗(yàn)分選→板材熟化處理→檢驗(yàn)→板條型加工→板條組合及柔化→桶體成型（金屬帶桶箍加工）→箍桶成型→烘烤→桶口加工→木桶裝配（板條加工、桶蓋制造）→拋光→檢驗(yàn)→包裝。其中決定橡木桶有效化學(xué)組分含量的關(guān)鍵工藝是選材、板材熟化和烘烤。此工藝解決機(jī)械化生產(chǎn)中橡木桶有效成分、防滲漏、微氧滲透等控制技術(shù)問(wèn)題，開發(fā)優(yōu)質(zhì)葡萄酒釀造用橡木桶產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

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