年产5000吨白葡萄酒工艺设计

1、酿酒科技2011 年第 7 期（总第 205 期）LIQUORMAKING SCIENCE TECHNOLOGY 2011 No7(Tol205)83年产 5000 吨白葡萄酒工艺设计栗伟（黑龙江省轻工研究院，黑龙江哈尔滨150000）摘 要： 在结合中国葡萄酒行业实际情况的基础上，借鉴国外葡萄酒行业的成熟经验，设计了年产 5000 t 白葡萄酒的工艺体系。与传统工艺相比，该工艺更科学、更合理，除具有投资小、产出大、见效快的特点外，还有省水、省电、省汽、劳动强度低、环保等特点。具有科学性、先进性和可操作性。（丹妮）关键词： 白葡萄酒； 工艺设计； 产品方案； 工艺要点； 质量标准中图分类号：T

2、S262.6；TS261.4文献标识码：A文章编号：10019286（2011）07008305Technical Design of White Grape Wine with Annual Yield of 5,000 TonsLI Wei(Heilongjiang Light Industry Research Institute, Harbin, Heilongjiang 150000, China)Abstract: Based on the practical status of grape wine-making industry in China and using the m

3、atured experience of foreign wine-making industry for reference, the technical system of white grape wine with annul yield of 5,000 tons had been designed successfully. Compared with traditional techniques, the new system had the advantages such as low investment, high yield, energy-saving, low labo

4、r intensity, and enviromental protection etc. Besides, the system was scientific, advanced, and feasible. The produced waste residual and waste water were good fertilizer, which could re-alize sustainable utilization of agricultural resources. (Tran. by YUE Yang)Key words: white grape wine; technica

5、l design; product plan; technical points; quality standards1 概述1.1我国萄萄酒行业现状及发展进入 21 世纪，我国葡萄酒业有了长足的进步，葡萄酒的产量在 2010 年已达到 108.88 万 kL，工业总产值达 316.64 亿元。 年增长达 12.38 %，是我国五大酒种中增长较快的酒种之一。 在中国酿酒产业“十二五”发展规划中葡萄酒行业预计到 2015 年产量达到 220 万 kL， 年均递增 15 %；销售收入达到 600 亿元，年均递增 13 %。 1.2 原料是葡萄酒酿造的关键葡萄酒是以新鲜葡萄或葡萄汁为原料经酵母菌酒精

6、发酵而成的低度酒。要酿造好的葡萄酒，首先要有好的葡萄原料，葡萄酒的质量，七成取决于葡萄原料，葡萄原料是奠定葡萄酒质量的物质基础。我国东北、西北及黄河地区都适合栽培酿酒葡萄品种。所谓葡萄原料的质量，主要是指酿酒葡萄的品种，葡萄的成熟度及葡萄的新鲜度， 这三者都对酿成的葡萄酒质量具有决定性的影响。不同的葡萄品种达到生理成熟以后， 具有不同的香味，不同的糖酸比，适合酿造不同风格的葡萄酒。 世界上著名的葡萄酒，都是选用固定的葡萄品种酿造的。像我国河北沙城的龙眼葡萄，清香悦人，用它酿造的长城牌干白葡萄酒，具有优雅细腻的果香，在国内外独树一帜。酿造白葡萄酒的优良品种有贵人香、 雷司令、 索味浓、白诗南、赛

7、美蓉等；酿造红葡萄酒的优良品种有佳丽酿、赤霞珠、蛇龙珠、梅鹿辄、增芳德、法国蓝等。实践证明，葡萄品种决定葡萄酒的品质及典型风格。葡萄的成熟度是决定葡萄酒质量的关键之一。 用生青的葡萄是不能酿造出好葡萄酒的。葡萄在成熟过程中，浆果中发生着一系列的变化，其含糖量、色素、芳香物质含量不断地增加和积累，总酸的含量不断地降低，达到成熟的标准，其浆果中各种成分的含量处于最佳的平衡状态。为此，可采用成熟系数来表示葡萄浆果的成熟程度。葡萄的新鲜度及卫生状况， 对葡萄酒的质量具有重要的影响。 葡萄采收后，最好能在 8 h 内加工。 加工的葡萄应该果粒完整，果粒的表面有一层果粉，不能混杂生青病烂的葡萄。在果园里采

8、摘葡萄时应做好分选工作，先采一等葡萄做优质葡萄酒， 然后再采二等的葡萄或等外葡萄，做普通的葡萄酒或蒸馏酒精。近年来， 随着政府对农产品质量和食品安全的重视以及各地葡萄科技工作者和栽培者的努力， 已逐步形成与不同栽培区相适应的一系列标准化生产技术和产品质量标准。 尤其在酿酒葡萄的质量和农药残留上都已制定收稿日期：20100607作者简介：栗伟（1976-），女，黑龙江人，硕士研究生，三届国家级评酒委员。84酿酒科技2011 年第 7 期（总第 205 期）LIQUORMAKING SCIENCE TECHNOLOGY 2011 No7(Tol205)出相应的标准和要求。 1978 年改革开放以来

9、，随着国家对发展葡萄酒产业的重视， 大批国际优良酿酒葡萄品种先后引入各地，并形成一批有规模的酿酒葡萄生产基地，有力地促进了中国葡萄酒生产的发展。1.3本课题研究的意义本课题研究的题目是年产 5000 t 白葡萄酒的工艺设计，是在结合中国葡萄酒业实际情况的基础上，同时借鉴国外葡萄酒行业的成熟经验，制订出的一套更科学、更合理的工艺体系，以满足生产管理和消费者的需求。与传统工艺相比，该工艺除具有投资小、产出大、见效快的特点外，还有省水、省电、省汽、劳动强度低、环保等特点，因此，该工艺设计具有科学性、先进性和可操作性；所以新工艺的推广必将引导行业的产品技术和质量的全面提升，提高本企业的葡萄酒在市场上的

10、地位，并将会引领整个葡萄酒行业升级和科技进步。2 设计说明本项目的设计按照国家要求投资小、产出大、见效快的原则，尽可能使建筑设施、能源（水、电、汽）在设计时与治理三废、环保、消防同步进行。本项目遵照了中国葡萄酿酒技术规范2.1设计任务书设计项目：年产 5000 t 白葡萄酒工艺设计。设计规模：日产 17 t。成品：雷司令 Riesling。2.1.1产品质量标准感官指标：色：近似无色、微黄带绿、浅黄、禾秆黄、金黄色澄清透明、有光泽、无明显悬浮物。香：香气纯正、优雅、怡悦、和谐的果香和酒香。味：纯净、幽雅、爽怡的口味和新鲜悦人的果香味、酒体完整。典型性：典型突出，明确9。理化指标：酒精度（%vo

11、l，20 ）：9.013.0；总糖(以葡萄糖计)：(4.l12.0) gL；总酸(以酒石酸计)：5.07.5 gL；挥发酸(以乙酸计)：0.6 gL；游离二氧化硫：50 mg/L；总二氧化硫：250 mgL；干浸出物：l5 gL；铁(以 Fe 计)：8 mgL；铜(以 Cu 计)：0.5 mgL；pH 值：3.13.6；铅(以 Pb 计)：0.2 mgL；砷(以 As 计)：0.2 mgL；山梨酸：0.5 gL；容量偏差(20 )：500 mL；细菌总数(个mL)：50；大肠菌群(个100 mL)：39。2.1.2产品卫生标准产品卫生指标按 GB2758 执行2.1.3产品用途广泛用于食品及餐

12、饮行业。2.2产品方案2.2.1生产规模及建设时间白葡萄酒厂年产量为 5000 t。建设采取统一的规划布局， 规范化建设， 科学化管理，规模化生产，一体化经营，采用现代化企业管理模式。项目从立项到施工生产验收，共需 2 年时间。2.2.2主要原料规格本工艺选用 100 %新鲜优质葡萄，含糖量196 g/L。2.2.3生产品种及数量本工艺设计所生产的白葡萄酒的品种及数量见表 1。2.2.4产品质量标准GB191 包装储运图示标志；GB2758 发酵酒卫生标准；GB4789.2 食品卫生微生物学校检 菌落总数测定；GB4789.3 食品卫生微生物学校检 大肠菌群测定；GB5009.12 食品中铅的

13、测定方法；GB10344 饮料酒标签标准；GB15038 葡萄酒、果酒通用试验方法。2.3生产设计2.3.1工艺流程图图 1工艺流程图2.3.2工艺要点2.3.2.1葡萄白葡萄比较容易被氧化， 采收时必须尽量小心保持果粒完整，以免影响成品质量。2.3.2.2破碎采收后的葡萄必须尽快进行榨汁， 白葡萄通常会先栗 伟年产 5000 吨白葡萄酒工艺设计85进行破皮程序，有时也会去梗。 红葡萄可直接榨汁。 2.3.2.3 压榨为了不将葡萄皮、梗和籽中的单宁和油脂榨出，压榨时压力必须温和平均，而且要适当翻动葡萄渣。2.3.2.4分离取汁白葡萄酒与红葡萄酒前加工工艺不同。 白葡萄经破碎（压榨）或果汁分离，

14、果汁单独进行发酵。即白葡萄酒压榨在发酵前，而红葡萄酒压榨在发酵后。果汁分离是白葡萄酒的重要工艺。将葡萄破碎除梗， 果浆直接输入果汁分离机进行果汁分离。采用连续螺旋式果汁分离机低速、轻微施压于果浆。 2.3.2.5 澄清传统沉淀法约需 1 d 的时间；离心分离器比较方便，但动力太强，常将酵母菌一并除去而需添加人工酵母。2.3.2.6清汁目的：在发酵前，将果汁中的杂质尽量减少到最低含量，以避免葡萄汁中的杂质因发酵而给酒带来异杂味。2.3.2.6.1二氧化硫静置澄清采用适量添加二氧化硫来澄清葡萄汁，其操作简单，效果较好，在澄清过程中二氧化硫主要起 3 个作用：可加速胶体凝聚，对非生物杂质起到助沉作用

15、。葡萄皮上有野生酵母、细菌、霉菌等微生物，在采收加工过程中也可能感染其他杂菌， 使用二氧化硫起到抑制杂菌的作用。葡萄汁中酚类化合物、色素、儿茶素等易发生氧化反应，使果汁变质，当葡萄汁中有游离二氧化硫存在时，首先与二氧化硫发生氧化反应，可防止葡萄汁被氧化。2.3.2.6.2果胶酶法果胶酶可以软化果肉组织中的果胶质， 使之分解生成半乳糖醛酸和果胶酸，使葡萄汁的粘度下降，原来存在于葡萄汁中的固形物失去依托而沉降下来， 以增强澄清效果，同时也有加快过滤速度，提高出汁率的作用。2.3.2.6.3皂土澄清法皂土也叫膨润土， 是一种由天然粘土精制的胶体铝硅酸盐， 以二氧化硅、 三氧化二铝为主要成分的白色粉末

16、，溶解于水中的胶体带负电荷，葡萄汁中蛋白质等微粒带正电荷，正负电荷结合使蛋白质等微粒下沉。2.3.2.6.4机械澄清法利用离心机高速旋转产生巨大的离心力， 使葡萄汁与杂质因密度不同而分离。 离心力越强，澄清效果越好。2.3.2.7发酵白葡萄酒发酵多采用人工培育的优良酵母 （或固体活性干酵母）进行低温发酵。 主发酵温度在 1622 为宜，主发酵期为 6 d 左右。 主发酵后残糖降至 5 g/L 以下，即可转入后发酵。后发酵温度一般控制在 15 以下。在缓慢的后发酵中， 葡萄酒香和味的形成更为完善， 残糖继续下降至 2 g/L 以下。 后发酵持续 30 d 左右。2.3.2.8倒桶、储酒将澄清的葡

17、萄酒倒入橡木桶中储藏， 此过程对白葡萄酒的酿制很重要， 几乎所有高品质的葡萄酒都经橡木桶的储藏，因为橡木桶不仅补充了酒的香味，同时提供适度的氧气使酒圆润和谐。储藏时间的长短依据酒的结构、橡木桶的大小新旧而定，通常不会超过 2 年。白葡萄酒储藏的过程主要是为了提高稳定性，使酒成熟，口味重，要达到这个要求，和谐乳酸发酵、换桶、短暂透气等都是不可少的程序。2.3.2.9过滤白葡萄酒是否清澈跟酒的品质没有太大的关系，除非是因为细菌感染使酒浑浊。但为了美观，或使酒结构更稳定，通常还是会进行澄清的程序。酿酒师可依需要选择适当的过滤法。2.3.2.10冷处理冷处理是使酒中杂质因温度降低而发生沉淀， 再通过过

18、滤把沉淀除去，使酒质稳定，如去酒石酸化盐、乳酸发酵、澄清等，才能使发酵液在瓶中进行二次发酵。2.3.2.11调配在二次发酵前， 酿酒师常会混合不同产区和年份的葡萄酒以调配出所要的各种口味。发酵完毕，经储藏一段时间的葡萄原酒，逐渐趋向老熟，酒味变得醇和起来，酿酒者可以对原酒的酒度、糖分、酸分进行调配。 上市的红葡萄酒的含糖量为 12 %14 %，酒度为 12 %vol，酒度用同品种蒸馏酒调配，酸度可用柠檬酸或中性酒石酸调配，糖度用白砂糖调配。2.3.2.12装瓶前的过滤装瓶前，必须去除酒中的死酵母和葡萄碎屑等杂质。常用的方法有换桶、 过滤法、 离心分离器和皂土过滤法等。2.3.2.13装瓶、杀菌

19、把酒装入预先消毒的酒瓶中， 于 6070 ， 杀菌1520 min。3 工艺计算及选型3.1物料衡算3.1.1生产周期前酵期 57 d， 后酵期为 2030 d， 储酒期 0.52年，生产能力 5000 t。3.1.2原料用量按工艺要求， 葡萄酒的原料为 100 %新鲜的优质葡萄，葡萄用量为 1000 kg。 其糖度为 196 g/L，按正常工艺86酿酒科技2011 年第 7 期（总第 205 期）LIQUORMAKING SCIENCE TECHNOLOGY 2011 No7(Tol205)操作，酿成的酒的酒精度为 11.0 %vol12.0 %vol，符合国家的标准要求。3.1.3葡萄汁的

20、量葡萄经除梗破碎之后得到的葡萄汁，一般情况下皮、梗、籽占整个果穗的 23 %，不能酿酒发酵的低档压榨汁为 3 %。 因此，所得葡萄浆的量为：5000（1-23 %）（1-3 %）=3734.5 t3.1.4发酵原酒的量葡萄汁经过酒精发酵之后，分离酒脚，接着进行自然发酵，之后分离酒脚得到的发酵原酒。 一般情况下，酒精发酵后的酒脚量约占整个发酵醪液的 5 %， 自然发酵后的酒脚量约占发酵原酒的 2 %，再次发酵过程中的压榨、管道及操作损失约为 1 %。因此，酒精发酵后所得原酒的量为：3734.5（1-5 %-1 %）=3510.43 kg苹果酸-乳酸发酵后所得原酒的量为：3510.43（1-2 %

21、）=3440.2 kg3.1.5陈酿原酒量发酵后，原酒进入陈酿阶段，此过程需经过几次的倒罐操作，分离酒脚，得到较澄清的、口感较佳的陈酿型原酒。在陈酿期间酒脚、 储存期自然损失及操作过程中的损失一般为 3 %左右，因此，陈酿后原酒的量为：3440.2（1-3 %）= 3337 kg3.1.6稳定后处理原酒的量陈酿后的原酒在品评均衡后经稳定性处理，主要进行下胶澄清、低温冷冻和趁冷过滤处理。 其中下胶澄清过程的损失约为 2 %。 低温冷冻和趁冷过滤过程损失为2 %。 因此，稳定性处理后原酒的量为：3337（1-2 %）(1-2 %)=3204.8 kg3.1.7装瓶后成品的量稳定性处理后的酒经无菌过

22、滤后， 进入灌装系统装瓶包装。 在此过程中的过滤损失及机械操作等损失大约为 2 %。 因此，装瓶后的成品的量为：3204.8（1-2 %）= 3140.8 kg3.1.8出酒率由物料衡算得知，5000 t 葡萄产酒 3140.8 t则葡萄出酒率为：3140.85000100 %=62.8 %吨酒耗葡萄量为：50003140.8=1.59 t 年产 5000 t 白葡萄酒耗葡萄量为：50001.59 t=7950 t3.1.9二氧化硫的添加量生产 5000 t 白葡萄酒，二氧化硫用量为 50 mg/L，使用 6 %的亚硫酸调硫，添加量为：500050/6 %=4170 L。3.1.10蔗糖添加量

23、：生产 5000 t 白葡萄酒， 出汁率为75 %，含糖为 196 g/L，生产 12 %vol 葡萄酒 ，需补加蔗糖：（1218-196）5000=100000 kg=100 t。3.2主要生产设备3.2.1除梗机选用卧式除梗破碎机。将进料破碎、除梗、测糖、添加二氧化硫等功能于一身。 除梗机的生产能力一般为 1520 th，对于年产 5000 t 白葡萄酒的大型企业，可以选择卧式除梗破碎机 2 台。3.2.2气囊压榨机用于葡萄浆与发酵醪的皮渣压榨。 压榨机的数量要根据其生产能力和原料的进料能力而定，可按下式计算：n=eW式中：n压榨机的台数；e进料能力，th；W压榨机的生产能力，th。根据压

24、榨机的生产能力应选择 1820 th， 因此选择 2 台压榨机，型号为 DZJ20。3.2.3发酵罐选用一罐式连续发酵罐。用于前酵、皮渣输送、过滤、集液、控温等。体积 ：DH= 13；所需容积 ：400 m3/ 罐 ；有效容积 ：80 %；所需总容积为：4000.8=500 m3 DH 5.218。 所选发酵罐个数为 10 个。3.2.4储罐（橡木桶）用于葡萄酒的存储、控温、控制 pH 值等。容积：35.28.5=300 m3；数量：17 个。3.2.5螺杆制冷机组用于发酵罐、储罐及配酒罐的恒温制冷。采用三洋压缩机的低温单机双级变频螺杆机组，- 30-60 。 -30 时，冷量可达 190 k

25、W，工质为 R22。3.2.6发酵罐控制器用途：主要控制主发酵罐的温度、pH 值、酸度、糖浓度、搅拌、循环系统及各辅料的输入等。 数量：10 个（因为发酵罐数量是 10 个）。3.2.7葡萄汁冷却器将压榨后的葡萄汁冷却至后发酵温度 20 。型式：板式冷却器。所需冷却面积计算：冷却（冷却介质为冷水）：葡萄汁温度：2520 ；冷水温度：1821 ；冷却时间：60 min。FGC（t1-t2）式中 G=5000 kg/h，C=0.98 kcal/kg t125 ，t1=18 ，t2=20 ，t2=21 Q=50000.98(25-20)24500 kcal/hFQ， tcp=t1-t2Ktcplnt

26、1t2栗 伟年产 5000 吨白葡萄酒工艺设计87$!%!#!$%&%9%!%#1%&!%#%?AB C.8DE#!FG!#$%#H$%1%1%&!%#2IJKLMNOP#QRS TU1%!%V1% T$%9!% %&#$%#WXT U$%$%V% T!$%#1%&#%
%#YZ77/%9%V%$2%#!%&2%&#%#a9bca!dePfg#%$91% %&#$%#hX!%9%1%&$%$逆流传导时的平均偏差：t1t1-t225-214 t2t2-t120-182 tcp 4-2 2.89 ln 42先取用葡萄汁冷却器为薄板冷却器， 其传热系数 K值取 2000 kcal/m2 h，则 F=24500=4.24 m220002.89过滤段冷却（冷却介质为盐水）：葡萄汁温度 25 -5 ；盐水温度-10 0 ；冷却时间 60 min。Q2GC（t1-t2）式中：G24500 kg/hC0.98 kcal/kgt125 ，t1= -10 ，t2=-5 ， t2=0 Q224500 0.98（25+5）720300 kcal/hF2Q2， tcpt1-t2Ktcplnt1t2t1t1-t225-025 t2t2-t1 -5-（-10）5 tep=25-5=12.43 ，取 K2