旋转罐法生产红葡萄酒
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《葡萄酒工业手册》第213页（6310字）
旋转罐法是采用可旋转的密闭发酵容器进行色素、香气成分的浸提和葡萄浆的酒精发酵。旋转罐有两种型式，一种是法国CMMC公司的瓦斯兰(Vaslin)型，另一种是罗马尼亚采用的Seitz型，两种旋转罐的结构不同，发酵方法也不同。
轻工业部食品发酵工业科学研究所、上海市前卫机械厂和上海市中国酿酒厂于1982年6月进行了旋转发酵罐的应用研究。1982年11月轻工业部组织北京酿酒总厂与北京葡萄酒厂赴罗马尼亚考察葡萄酒。回国后分别在北京葡萄酒厂、烟台张裕葡萄酿酒公司进行了旋转罐法生产红葡萄酒的研究。
一、Seitz型旋转发酵罐工艺与设备
(一)工艺流程
(二)工艺说明
1．葡萄破碎后，输入罐中，在罐内进行密闭、控温、隔氧并保持一定压力的条件下，浸提葡萄皮上的色素物质和芳香物质，当诱起发酵、色素物质含量不再增加时，即可进行分离皮渣，将果汁输入至另外发酵罐中进行纯汁发酵。
2．旋转罐转动方式正反交替，每次旋转5min，转速为5r／min，间隔25min。
3．以葡萄浆中花色素的含量不再增加作为排罐压榨的依据。不同葡萄品种花色素在旋转罐中浸渍曲线如图3－3－10所示。
图3－3－10 不同葡萄品种的花色素含量
不同葡萄品种在罐内浸提时间不同，花色素含量不同，延长浸提时间不一定能增加花色素含量。
葡萄浆在旋转罐中花色素的浸提程度与浸提的时间、温度有关。经实验认为，不同品种的花色素含量达到最大值，浸提温度和浸提时间不同。不同品种最佳浸提温度和最佳浸提时间详见表3－3－22。
表3－3－22 不同品种的浸提温度浸提时间
上述品种排罐时理化成分见表3－3－23。
表3－3－23 不同品种排罐时理化成分
(三)旋转罐法的工艺特点
旋转罐法生产红葡萄酒是在总结传统生产方法存在的缺点、特别是在酒的质量上存在缺点的基础上而研制的一种新方法，对提高红葡萄酒的质量具有如下特点(见表3－3－24)。
表3－3－24 旋转罐法生产红葡萄酒的特点
(四)旋转罐法与传统法发酵质量对比
1．发酵结束时质量对比
采用同一品种原料，同时破碎，分别发酵，传统法按常规的方法在水泥池中发酵5～6天，发酵终了出池测定成分。旋转罐法在罐内定压、定温旋转浸提发酵24～36h，分离汁液入露天发酵罐继续发酵。两种方法生产的酒，其理化指标与感官品评分别见表3－3－25、3－3－26、3－3－27。
表3－3－25 旋转罐法与传统法发酵结束时质量对比
注：表列数据系1983年北京酿酒总厂、北京葡萄酒厂试验组分析。
表3－3－26 旋转罐法与传统法发酵结束时质量对比
注：表列数据系1984年北京酿酒总厂、北京葡萄酒厂试验组分析。
表3－3－27 不同品种两种发酵方法生产的红葡萄酒感官品评
由表3－3－26可知，红葡萄酒浸提的色素主要以红色为主，在波长520nm下测得的吸收值，旋转罐法均高于传统法，可提高40～120%。
黄酮酚类化合物在葡萄酒中，在有氧存在的情况下不管是否存在多酚氧化酶均与氧反应，使葡萄酒发生褐变，旋转罐法与传统法相比前者含量低于后者。
2．旋转罐法与传统法贮存过程中质量对比
葡萄醪液排罐后，汁渣分离，分离出的葡萄汁在不锈钢立式罐中，露天发酵，露天贮存。夏季喷淋冷却降温，冬季罐体外部可加保温材料越冬。
传统法红葡萄酒在水泥池中发酵，地下室贮存。
原酒贮存2个月、4个月、8个月后分析化验各项指标见表3－3－28、3－3－29、3－3－30。
表3－3－28 原酒贮存2个月后质量对比
表3－3－29 原酒贮存4个月质量对比
表3－3－30 原酒贮存8个月质量对比
由以上三表可知两种方法生产的红葡萄酒经过贮存后质量上有明显差别，主要表现在：
(1)色度变化 色度是衡量红葡萄酒的主要外观指标，红葡萄酒要求清澈透明，呈鲜艳的宝石红色。花色素苷对新酿出的葡萄酒的颜色起主要作用，这种作用反应在520nm波长时吸光值增加，色度升高。两种工艺主发酵结束后色度对比见表3－3－31。
表3－3－31 主发酵结束后色度对比
由表3－3－31可知，旋转罐法生产的红葡萄酒比传统法生产的红葡萄酒色度提高47%以上。
两种方法生产的原酒贮存8个月后色度对比见图3－3－11。
图3－3－11 不同品种两种方法生产的原酒色度对比
(2)单宁含量 红葡萄酒颜色的稳定性在很大程度上取决于单宁和色苷的结合。单宁也是呈味物质，对味觉影响很大。单宁在无氧条件下呈黄色，氧化后则变为棕褐色，这种氧化受Fe3+的催化。旋转罐法生产的葡萄酒单宁含量均低于传统法。因此旋转罐法生产的葡萄酒质量较稳定。
(3)干浸出物含量 葡萄酒中干浸出物包括不挥发的含氮化合物、果胶、单宁、不挥发酸、高级醇等物质。这些成分对味觉影响较大，干浸出物含量高，口感浓厚。干浸出物含量与葡萄成熟度有关，也与采取的工艺、浸渍作用有关。传统法皮、渣浮在表面，虽然时间长，但有效浸渍不彻底。旋转罐法果汁与皮、渣充分接触，浸渍完全。因此，旋转罐法生产的葡萄酒干浸出物含量较高。
(4)挥发酸含量 挥发酸含量的高低是衡量酒质好坏，酿造工艺是否合理的重要指标。挥发酸含量高的酒，口感尖酸，降低了酒的品质。旋转罐法生产的葡萄酒比传统法生产的酒，挥发酸含量低。
(5)两种方法生产的葡萄酒成品质量对比 旋转罐法生产的红葡萄酒，贮存过程中经冷冻、除铁、澄清处理，贮存8个月后投放市场，比传统法工艺生产的葡萄酒酒龄缩短一年半时间。表3－3－32为成品酒感官指标对比。
表3－3－32 两种工艺生产的成品酒感官指标
两种工艺生产的红葡萄酒成品酒理化指标见表3－3－33，两种工艺成品酒指标变化见表3－3－34。
表3－3－33 两种工艺生产的葡萄酒理化指标对比
表3－3－34 两种工艺成品酒理化指标变化
二、瓦斯兰罐(Vaslin)工艺
(一)工艺流程
(二)工艺说明
(1)葡萄破碎后，输入罐中，在罐内进行色素物质和香气成分的浸提，并同时进行酒精发酵，当残糖为5g／L时排罐压榨。
(2)瓦斯兰罐工艺生产葡萄酒发酵过程中成分变化见表3－3－35，瓦斯兰罐工艺和Seitz罐排罐时各项指标见表3－3－36。
表3－3－35 瓦斯兰罐工艺发酵过程中成分变化
注：原料佳丽酿品种葡萄。
表3－3－36 两种旋转罐工艺生产排罐时各项指标比较
注：原料为佳丽酿品种葡萄。
(3)瓦斯兰罐中浸提时间和色度关系 瓦斯兰罐工艺浸提时间和色度关系如图3－3－12。
图3－3－12 浸提时间和色度关系
原料成熟度对色度浸提的高低有影响，虽然皮中色素含量因品种而异，但各品种有一定的含量范围，适宜条件可以获得较好的浸提效果，延长时间不一定能增加色度。
三、旋转罐设备
(一)Seitz型旋转罐设备
1．设备的技术参数
Seitz型旋转罐设备参数见表3－3－37。
表3－3－37Seitz型旋转罐设备参数
2．旋转罐体
旋转罐体如图3－3－13。
图3－3－13 Seitz旋转罐体
1－罐体 2－进料排渣口、人孔 3－螺旋板 4－过滤网 5－封头 6－出汁阀门 7－冷却蛇管 8－罐体短轴
罐体采用卧式可转动的罐，外形尺寸为Φ1800×4454mm，为节省材料，罐体是由碳钢内衬厚度2mm的不锈钢制成，材质为1铬18镍9钛(1Cr18Ni9Ti)。整个罐体两端旋转轴由对开式滑动轴承座落在支架上。两端封头采用平封头加筋板的结构。在罐体内靠近两端部位，各设置有过滤板一块，使葡萄汁和皮渣分开。葡萄汁由筛板右侧的球阀门排出，皮、渣通过罐体旋转时，利用罐体内的两条螺旋导板由入料口排出。运行证明，经过5～6转就可将罐内皮、渣全部排出罐外。排渣口兼作人孔，便于罐内维修。
为控制罐内发酵温度，罐体上装有温度表，罐内设有蛇形冷却管，当温度超过规定条件时可冷却，若罐内温度下降需要升高时，可通过蛇管升温。
为控制罐内压力达到安全操作，罐体上装有压力表、安全阀，超过压力时，可自动排泄降压。
3．传动部分
根据工艺要求，旋转方向是正、反两个方向，即正转5min，停25min，反转5min。旋转的方向、时间、停转时间可自行调节。罐体旋转传动方式是由行星式摆线针轮减速器，通过对开式齿轮，使罐体转动。
4．支架
支架的主要作用是将罐体和传动部件支承起来，并为罐体与螺旋输送器连接提供空间。支架材质为碳钢。
5．螺旋输送器
在罐体底部与排渣口相对设有一台螺旋输送器，目的是将排出的皮渣输送到压榨机上，进行压榨。搅龙直径Φ400mm，长2．5m，旋转速度16．7r／min。
(二)Vaslin型旋转罐设备
1．设备的技术参数
Vaslin型旋转罐设备参数见表3－3－38。
表3－3－38Vaslin型旋转罐设备参数
2．旋转罐体
旋转罐体如图3－3－14。
图3－3－14 Vaslin罐体图
1－进料口 2－进料口 3－螺旋板 4－冷却管 5－温度计 6－罐体 7－链轮 8－出汁阀门 9－滚轮装置 10－过滤网 11－电动机 12－出料双螺旋
罐体采用卧式可转动的罐，外形尺寸为Φ2000×4912mm，材质为不锈钢，罐尾为蝶形封头，罐内有3m2的蛇形管，既可降温又可升温。
罐内装有压力表，超出工艺要求时可随时排气，排气时最好将排气阀向上。
3．传动部分
根据工艺要求，Vaslin罐每天正、反转动两次，转动的时间可自行调整。由链轮传动使罐正、反交替旋转。
4．支架
Vaslin型罐与Seitz型罐支架基本相同。
5．螺旋输送器
发酵结束后，由排汁口将发酵原酒排出。待皮渣滤干后，打开锥体口封盖，靠螺旋输送器将皮、渣排出。
四、旋转罐法生产红葡萄酒的优缺点
见表3－3－39。
表3－3－39 旋转罐法生产红葡萄酒的优缺点
