发酵的环境条件.docx

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发酵的环境条件

本

[1]实证研究法实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。

其依据现有的科学理论和实践的需要，提出设计，利用科学仪器和设备，在自然条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。

主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。

[2]定量分析法在科学研究中，通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势。

[3]定性分析法定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。

具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律。

公司长期以来与各大专院校、科研院所等单位广泛合作，多方位开展技术交流与合作，致力于科研成果的产业化，目前有多项科研成果可供转让。

最新提供以下发酵工艺技术及生产线：

　　◇酸性纤维素酶

　　◇维生素B2

　　◇维生素C

　　◇赖氨酸

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　　◇肌苷高产新菌株及其发酵提取新工艺

　　◇发酵法生产L-乳酸

GRJB玻璃系列实验室机械搅拌发酵罐

∙型号:

GRJB

∙公称容积（L）:

2～15

∙高径比:

2：

1～3：

1

∙搅拌形式:

机械搅拌（顶搅拌）

∙灭菌形式:

离线/在位

∙控制系统:

分A、B、C、D四种（详见控制系统介绍）

∙工作电源:

220V/50HZ

∙标配配置:

A型：

温度、转速、流量、压力

B型：

温度、转速、pH、溶氧、流量、压力

C型：

单片机控制，温度、转速、pH、溶氧、流量、压力、补料、

泡沫

D型：

PLC+触摸屏控制，温度、转速、pH（双向）、溶氧、流量、

压力、补料、泡沫

∙可扩展配置（选配）:

压力、流量自动控制，液位、多路补料、尾气检测、菌体浓度在线检测、氨基酸在线检测、葡萄糖在线检测等。

∙备注：

1.标准配置中红色字体部分为在线检测、手动控制。

2.可作为小试发酵水平的微生物发酵实验，适用于高校、科研院所及企业

实验室使用。

统等。

3.系统主要包括：

发酵罐、控制系统、空气过滤系统、管路系

GRJB玻璃系列实验室机械搅拌发酵罐（玻璃发酵罐）

型号:

GRJB

公称容积（L）:

2～15

高径比:

2：

1～3：

1

搅拌形式:

机械（顶）

灭菌形式:

离线/在位

控制系统:

分A、B、BE、C、D五种（详见控制系统介绍）

工作电源:

220V/50HZ

功率:

500~2000W

标配配置:

A型：

温度、转速、流量、压力

B型：

温度、转速、pH、溶氧、流量、压力

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温度、转速、pH、溶氧、流量、压力、补料、泡沫C型：

温度、转速、pH（双向）、溶氧、流量、压力、补料、泡沫

D型：

温度、转速、pH（双向）、溶氧、流量、压力、补料、泡沫

可扩展配置（选配）:

压力、流量自动控制，液位、多路补料、尾气检测、菌体浓度在线检测、氨基酸在线检测、葡萄糖在线检测等

备注：

1.标准配置中红色字体部分为在线检测、手动控制。

可作为小试发酵水平的微生物发酵实验，适用于高校、科研院所及企业实验室使用。

系统主要包括：

发酵罐、控制系统、空气过滤系统、管路系统等。

详情请登录：

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发酵的环境条件,直接影响酵母的生存与作用,

生产中必须了解各种因素对葡萄酒发酵的影响,才

能掌握最适当的葡萄酒酿造条件。

本文就影响葡萄

酒发酵的主要因素进行讨论。

1温度

酵母和其它生物一样,只能在一定的温度范围

内生活,温度在10℃以下时,存在于葡萄皮上的酵

母或抱子一般不发芽或者发芽速度非常之慢。

温度

略为升高.对酵母发生显著影响,从20一22℃开始,

发芽速度已经很快,单位时间内分解的糖随着温度

上升而增加,酵母活力一直增强到34一35℃附近,超

过了这个温度,即使温度增加得很少,酵母的繁殖便

开始受到影响,到37一39℃活力减弱,从40℃开始,

酵母即停止发芽。

发酵过程中,由于搪分发酵生成热量,使发酵槽

的温度不断上升,如温度过高,则造成不利影响。

红

葡萄酒酿造的理想温度,最好在26一30℃,在这个

范围内可以得到快速的发酵和完美的色泽;白或桃

红葡萄酒的发酵需采用较低温度,在18一20℃左

右。

对葡萄酒的酿造,发酵临界温度是一个重要的

基本观点,温度超过某一限度,酵母停止繁殖,导致

发酵滞缓与停止。

临界温度往往因通风程度,醒液

的营养,酵母的营养因子而变化,在大多数葡萄酒产

地,临界温度一般为30一32℃,在炎热的地带稍为

高一点。

控制发酵酵温度是生产上的一个关键问题,近

几年,葡萄酒生产往往是采用较高的发酵温度,以便

缩短发酵时间。

2氧

酵母和一切生物一样,发育生长需要有氧存在,

但酵母能在一定的时间内,处于嫌气状态,在无氧情

况下生活。

根据巴斯德的发酵理论,好气生活是呼

吸,嫌气生活是发酵。

含糖基质放在很浅的培养皿

中,在空气中培养,则酵母用呼吸方式,将糖氧化成

水与二氧化碳,发芽繁殖,生成大量酵母细胞;基质

经过煮沸,在密闭的容器中培养,贝Jl酵母繁殖很慢,

活力很快下降,在这种条件下,糖被分解成乙醇与二

氧化碳,只产生少量酵母。

葡萄酒生产,必须控制适当的通风,使酵母发酵

繁殖,生成足够的酵母细胞,能在正常时问内,将糖

全部发酵成酒精。

如果通风过度,就会由于酵母的好

气生活而损失酒精。

在生产实践中,通过葡萄破碎、

醒液循环流动和下酒,能充分得到酵母发酵所需的

通风量,在发酵槽上面,留出适当空隙,发酵时比空

气重的二氧化碳盖在醒液表面,阻止了和空气的过

分接触。

3酸

酸对发酵的影响,因酸的性质和强度而不同,无

机酸的影响一般比有机酸明显。

醒液的PH值或真

正酸度,对各种微生物的发育繁殖有不同的影响,

PH值也影响酶的活力。

葡萄酒发酵,最好控制

PH3.3一3.5,因为酵母比细菌耐酸,在这个酸度下,杂

菌受到抑制,而酵母则能正常发酵,如果PH值太

低,3.0或更低,发酵会减弱。

气候炎热地区的葡萄,往往糖分高而酸不足,在

生产中需添加酒石酸或亚硫酸调节酸度,否贝Jl酒味

平淡、色泽暗淡、成品保存性差。

4单宁

第4期（总第112期

2002年21月

江苏食品与发酵

JAGSUSHPYUF勺AO一32一

若单宁达到某一浓度则阻滞酵母活力,甚至使发

酵停止。

有色葡萄及红葡萄的压榨醒中,富于单宁及有

色物质,有时会使发酵迟缓而且不完全。

这是由于过多

单宁吸附在酵母细抱膜表面,妨碍原生质的正常活动,

阻碍了透析,使酒了扭晦的作用停止,这种现象常常出现

在主发酬央完毕的时候。

为了降侃单宁对酵母的影响,生产中常常通过醒

液循环澎环口另一个正在旺盛发酵的浅色酵液混合,捣

一次桶,使酵母获得空气,可川灰复发酵活力。

5二氧化碳

二氧不栩谈对葡萄酒发酵的影响,往往被人们所忽

视,实验证明:

二氧化碳含量达到每升15克时（约.72

大气压）,酵母即停止生长,试验各种酵母都得到同样

结果,这是工业上用8个大气压保存葡萄汁的理论根

据。

二氧了饰粉印止酵母生长并不能完全阻止酒精发酵,

阻止发酵需更高的压力。

用密闭容器在二氧化碳压力下发酵,每克糖能生

产较多酒精,用于酵母繁殖的糖显著减少,发酵停止时

往往残留少量糖分,目前好多工厂采用此法,生产半干

白葡萄酒。

6二氧化硫

6.1酵母对二氧化硫的适应性葡萄酒酵比野生酵母

对二氧了拟流有较月时亢力,经过驯养的酵母,能在相当

高浓度的二氧化硫中生长,大多数微生物当二氧化硫

含量在1ooPPm以下时,就育时印韦惧生长。

从而达到自

然选育酒母的目的。

酵母正翻王盛发酵日寸,二氧了扭流的

作用比较小,可能是由于一部分二氧了饰茄波发酵生成

的乙醛固定的缘故。

.62二氧化硫的使用方法二氧化硫常被用于酿造葡

萄酒的杀菌剂。

酿酒时添加二氧了价流,应在发酵酵人池

时一次全量加人,而不是分批添加,这样可淘汰不需要

的微生物,而保存有用的微生物。

在溃碎葡萄酵液一!

:

池

时一同加人,不可在发酵过程中分数次添加,这是保证

酵母选育的有效方法。

为了降温,有在旺盛发酵日寸加二

氧化硫去阻止埃晒孝,避免温度升得太高,但此法会造成

酒中含有过多的化合二氧了长流,对酒的保存性没有一

点好处。

最好使用抖滑冷却交备来保持合适的发西教显

度c

.63秒向二氧化硫杀菌效果的因素

6

.

3

.

2温度一葡萄醒在温度较低时（15一15℃）,添加少量

（.（）08州〕.1克/升）的二氧了也流,能延迟发酵,如果温度在

2s℃以上,添加.02闭.3克升,不致于延迟发酵,但也

育挞到净化目的。

葡萄醒中游离的和固定的二氧了崛廷

比例,因温度、含糖量及PH值而不同,温度越高,固定

的比例越大,杀菌力受到影响。

.6.32二氧化硫的用量二氧了匕流的用量,根据葡萄的

健康状态、糖分,酸度而决定,一般为.02川.35克石升

必须在葡萄浆人池时一次将二氧才饰充全量添加,不可

在发酵过程中分数次加人。

.633基质在纯水中,二氧化硫对酵母的致死量为

O仍克/升,但在葡萄汁中须1.-21.5克升,才能达到良

好的杀菌效果,因为二氧化硫和葡萄醒中的糖分结合,

生成添加才匕合物,这种形式称为固定二氧化硫,失去杀

菌能力。

参考文献

1【法Ej.卑诺著朱宝铺等译,葡萄酒科学与注几艺IM].北京:

中国轻工业出版社,1992,122一123.

2大连轻工业学院等,酿造酒工艺学LM].北京:

中国转』

出版社,1992,224一261.

①原料状况。

即葡萄原料的品种、数量、质量及供应状况；

（1）原料接收设备的选择

（2）压榨设备的选择

（3）发酵设备的选择

（4）贮藏设备的选择

（5）稳定处理设备的选择

（6）封装设备的选择

（7）其他主要设备的选择

论文主体正文

传统的发酵容器包括以下几种。

①橡木桶2000～5000L。

内有开孔的压板。

②发酵池方形水泥池，内壁涂有无毒防腐涂料，容量为20m3，池壁厚度为20cm左右。

发酵池上部可安装压板，池内可安放冷却装置，发酵池也可配置喷淋装置。

图6-3为带喷淋装置的开放式发酵池。

图6-4为带压板装置的开放式发酵池。

③带夹套的发酵罐在发酵罐外壁附有夹套装置，夹套内可流通制冷剂，以控制发酵醪的温度，如图6-5所示。

6.3新型发酵设备

6.3新型发酵设备

⑴附有自动喷淋装置的发酵池（图6-6）。

⑵斜底形发酵罐（图6-7）汁液由斜底的偏上部位流出，由泵输至罐顶部喷淋管进行喷淋回罐。

发酵后，汁液先抽走，皮渣靠自身重量和斜面滑入螺旋输送机排出。

⑶新型红葡萄酒发酵罐（图6－8）罐顶部有一根长度小于罐直径的开孔水平管，由泵将汁从罐底输入管中喷淋回罐。

汁与皮渣分离时，先将汁用泵抽走，再开动罐底的刮板电机，皮渣经罐底的排渣口进人螺旋输送机排出。

⑷Seity型旋转发酵罐（图6-9）由支架、罐体、传动部分、螺旋输送器等组成，罐体采用卧式可转动的罐，罐体装有温度计、压力表、安全阀等，罐内设有冷却装置、过滤板等

⑸Vaslin型旋转发酵罐（图6－10）罐体采用卧式可转动的罐，罐尾为碟型封头，罐内有蛇形管，即可升温，又可降温，罐体装有压力表、安全阀、排气阀等。

此外还包括支架、传动部分和螺旋输送器等。

⑹法国Vico型连续发酵系统（图6－l1）由两个容量为40～400kL的不锈钢圆柱槽组成，槽底为斜形。

系统内包括发酵醪液循环装置、醪盖搅拌装置、冷却装置，上方是葡萄浆进口，浮动式酒液排出口，底部是葡萄籽排出口、皮渣排出口。

⑺monod多槽联结型连续发酵系统（图6－12）由3～4个独立的发酵槽组成，前槽起主发酵作用，后续槽可视为后发酵。

使用热浸工艺制得的葡萄汁

注意事项：

1、注意拣选果粒整齐，色泽艳丽，无破损霉变葡萄作为自酿酒原料，选好原料后有注意见除残枝败也和青果，尽量避免接触水分和长期存放，目前网络上流传很多自酿方法都提倡洗晒果实，这个是不科学的，一方面洗去了果实自带的果粉、酵母和香味物质，另一方面通过晾晒会降低水果自身的新鲜度，同样会影响酒的香气质量；

2、对于自酿酒者除梗可以采取手工摘除果梗和残枝，破碎要求只要破皮能使其中汁液流出就好，不一定非得捣碎，一般来说，自酿量非常小的朋友都可以自行手工破碎，常用方法：

手工挤捏，或放在容器里借用棍棒工具捣压，而自酿量相对较大的情况下手工操作比较吃力，也可考虑购买手动式破碎器械，构造比较简单，多为手动操作；

3、将破碎的原料分别放入发酵容器中，一般装罐量为容器容量的80%，以预留足够空间便于发酵期间二氧化碳气和热量的排放，防止气体聚集引起的溢罐或者爆瓶；这需要说明的是：

很多小批量自酿酒者也可以先将除梗的葡萄颗粒入罐后捣破并直接进入接种发酵阶段；

4、目前自酿酒大多数采取的是自然发酵的方式，这样往往发酵持续时间较长，香气颜色都不能有很好的控制，质量要求较高的自酿者或小型酒窖也都开始尝试用人工接种的方式引导发酵进行，一般来说干红发酵温度控制在25-28℃较好，最好保持温度很恒定，避免大幅变化；针对自酿朋友这一阶段需要重点强调的是人为加糖，目前网上流传的自酿工艺加糖说法科学的非常少，实际上加糖的多少是根据期望酒度、目标酒种、葡萄原始含糖量来测算的，不是盲目添加的，目前自酿家族也多以干红为主，一般来说17.5克糖可以转换一度酒精，加糖前您首先要对自己的原料和酿酒目标做到心中有数，然后根据此转换比例计算加糖，这里提示加糖最好在发酵初期一次性完成，避免在发酵中后期补糖，容易造成后期发酵不完整等问题；（如果能够按照工艺指导老师要求科学添加发酵辅料效果更佳）

5、发酵结束的判断主要是依据酒度和含糖量是否接近预计指标，少量自酿者一般应通过品尝糖度和观察气泡的方式，一般来说口头品尝甜味很微弱，几乎无气泡上浮即可视为发酵结束，此时应及时分离皮渣，量小时刻借用细纹纱布过滤挤压完成分离压榨工艺，量大时可考虑选用手动式压榨笼帮助完成这一步骤，在条件允许的情况下分离清汁中最好能够添加30PPM的亚硫酸，一方面帮助澄清，另一方面防止病菌滋生；

6、自酿酒的澄清多建议选用自然澄清或蛋清辅助澄清的方式，也就是分离后静置一段时间不要搅动，然后将清夜分离，除去去沉淀底物，这样需要的时间比较长，而且澄清效果相对较差，也可以用生蛋清加入，搅拌均匀，以提高澄清速度；

7、经过澄清的酒随后将进入存储期，或者入罐存储，或者进入橡木桶陈储，都要求满罐密封，定期的倒罐观察；

8、装瓶和饮用时间根据自酿朋友自己的喜好，一般来说最后能有6-12个月的存放时间，但是如果是鲜食葡萄所酿造的，一般三个月后就可以消费，而且不适宜长期存储，最好在1年内消费掉；

三、注意事项

1、小容器发酵启动相对困难，因此前期添加二氧化硫不能过量。

2、发酵过程中温度控制很重要，不能超过危险温区，以防造成发酵终止。

3、发酵前期每天搅拌一次，适量溶氧给酵母繁殖提供有氧环境；后期则要封闭发酵，因为酒精发酵是在无氧条件下进行的。

4、发酵结束后，及时添加二氧化硫终止酵母菌继续代谢其他物质，同时抑制其他微生物的活动。

⑻固定化酵母的连续发酵系统（图6－13）利用热浸法制取的葡萄汁，经两段式海藻酸钙固定母柱，进行发酵制取葡萄酒。

　　存在问题

　　持术交流少。

酿酒设备生产通常被归到食品设备中，由机械行业相关的职能部门统一管理，缺少专业的机构涉入。

在行业标准、市场规范、科技研发、技术交流方面缺少组织者，企业与企业之间，企业与葡萄酒行业之间缺少必要的经常性的技术交流与沟通，与葡萄酒企业的合作也仅仅是买卖关系，产品的跟踪服务跟不上，无法根据葡萄酒生产企业的实际所需提供产品，致使有些葡萄酒生产企业不能正确使用设备，出现一些因使用不当而影响酒质的现象。

　　新产品开发滞后。

目前，国产葡萄酒机械设备产业缺少有实力有影响力的品牌出现，企业间为争夺市场，往往各自为战。

虽然生产企业较多，但绝大部分属于小企业，无法实现产品的研发，只能在国外先进设备的基础上，进行仿制。

对一些有能力开发新产品的企业来说，又因为葡萄酒生产企业少，在酒类行业所占比重低，又不愿去投入精力去做，造成国内葡萄酒设备在新产品开发上比较滞后。

转摘于中国葡萄酒信息网整个葡萄酒机械设备生产行业仍处在散兵游勇的状态，不利于行业的长远发展。

在葡萄酒行业大发展的时期，还以进口设备为主的情况下，应尽快实现产品的自主创新能力。

　　缺少行业联盟。

在国外，会有许多的专门的机械设备联盟，组织相关的行业展会，定期进行交流，像国际上著名的展会国际葡萄酒、蒸馏酒设备技术暨葡萄种植博览会（VINITECH）就是促进葡萄栽培与葡萄酒酿造领域的发展而设立的。

它不仅仅是葡萄栽培和葡萄酒酿造业内人士的商务交流，而且由于世界葡萄种植和葡萄酒酿造信息技术交流论坛的举办，也同样是高水平的信息技术交流场所。

1999年，VINITECHCHINA首次登陆中国，这届展会不仅完成国际上40家业内企业的对中国市场的探查，同时还让许多企业借机在中国成立了代理机构，还大大促进了中国葡萄酒企业对新技术，新设备的认识和使用。

　　忽视葡萄种植设备开发。

葡萄种植设备的使用和开发一直是国内的薄弱环节，随着企业对基地建设的越来越关注，企业所需的原料基地越来越大，对基地的投入也越来越大。

如何进行有效管理，是否还要依靠现有的种植模式，如何降低劳动强度，提高效率，降低成本，葡萄种植设备的开发与使用是必不可少的。

内业专家介绍，葡萄园机械化管理最大的好处是可以准确掌握葡萄成熟的时间，保证葡萄成熟度，减少人工采摘的随意性。

许多国外的机备商已经开始关注中国葡萄园的机械化问题，他们正考虑将对中国葡萄园的管理情况进行调查了解，将国外最优秀的葡萄种植设备商介绍过来。

　　发展趋向