葡萄酒釀造(葡萄汁制備、主發酵、陳釀儲酒)對溫度精度、微生物控制要求嚴苛,溫度波動會導致酵母活性異常(酒精轉化率下降 20%)、風味物質失衡(如醋酸含量超標),直接影響葡萄酒的口感、香氣與陳年潛力。專用葡萄酒釀造冷水機通過低溫精準控溫與食品級衛生設計,滿足 GB/T 15037-2021、OIV 國際葡萄與葡萄酒組織標準要求,保障釀造過程的高穩定性與產品品質一致性。
1. 葡萄汁壓榨后快速降溫
葡萄汁壓榨(紅葡萄汁帶皮壓榨、白葡萄汁去皮壓榨)后需在 2 小時內從 25-30℃快速降溫至 10-15℃(白葡萄酒)或 20-25℃(紅葡萄酒),冷卻過慢會導致葡萄汁氧化(多酚氧化酶活性增強,色澤褐變)、野生酵母滋生(菌落總數>100CFU/mL)。冷水機采用 “螺旋板式換熱器 - 套管冷卻雙系統”:通過食品級 316L 不銹鋼螺旋板式換熱器,將葡萄汁從 28℃初步降至 18℃(降溫速率 5℃/h),再通過套管冷卻進一步降至 12±0.5℃(白葡萄酒),同時配備 “壓榨量 - 溫度聯動” 功能 —— 當葡萄汁壓榨量從 5m3/h 增至 8m3/h 時,自動提升冷卻介質流量(從 6m3/h 增至 10m3/h),確保冷卻效率穩定。例如在霞多麗白葡萄汁降溫中,快速冷卻可使葡萄汁氧化度(OD420≤0.15),野生酵母含量≤10CFU/mL,符合《葡萄酒》(GB/T 15037-2021)原料要求,避免因冷卻不及時導致的葡萄酒香氣寡淡、色澤暗沉問題。
2. 葡萄酒主發酵恒溫控制
葡萄酒主發酵(白葡萄酒 12-18℃,紅葡萄酒 20-30℃)需維持恒定溫度,溫度過高會導致酵母過早衰老(酒精轉化率下降至 80% 以下)、產生過量醋酸(含量>0.8g/L,出現酸味),過低則會延長發酵周期(傳統控溫需 15 天)。冷水機采用 “發酵罐夾套 - 噴淋冷卻雙循環控溫系統”:通過夾套維持發酵罐整體溫度穩定,噴淋冷卻向罐壁噴射低溫介質,精準補償局部溫差,將發酵液溫度控制在 15±0.3℃(白葡萄酒最佳溫度),同時配備 “糖度 - 溫度聯動” 功能 —— 當發酵液糖度從 220g/L 降至 100g/L 時(發酵進程推進),自動微調溫度至 14℃,促進酵母持續產酒與香氣物質生成。例如在赤霞珠紅葡萄酒主發酵中,恒溫控制可使發酵周期縮短至 8 天,酒精轉化率≥95%,醋酸含量≤0.5g/L,單寧提取適度(口感柔順),符合 OIV 紅葡萄酒品質標準,保障葡萄酒的果香與結構感。
3. 陳釀儲酒恒溫保濕
葡萄酒陳釀(橡木桶陳釀或不銹鋼罐陳釀)需在 12-15℃恒溫、60%-70% 濕度環境下進行,溫度波動超過 ±1℃會導致葡萄酒加速成熟(陳年潛力縮短 50%),濕度過低則會使橡木桶干裂(酒液揮發率超 5%/ 年)。冷水機采用 “儲酒間空調 - 罐內盤管雙控溫系統”:通過空調系統將儲酒間溫度穩定控制在 13±0.5℃、濕度 65±3%,同時通過罐內盤管維持酒液溫度與環境溫度一致(溫差≤0.3℃),配備 “濕度 - 溫度聯動” 功能 —— 當儲酒間濕度低于 60% 時,自動啟動加濕模塊,避免濕度過低影響橡木桶密封性。例如在橡木桶陳釀的雷司令白葡萄酒中,恒溫保濕可使葡萄酒陳年 3 年后酸度保持率≥85%,香氣復雜度提升(出現蜂蜜、礦物質風味),酒液揮發率控制在 3%/ 年以內,符合高端葡萄酒陳釀要求,避免因環境波動導致的葡萄酒品質劣變。
4. 食品級衛生與防交叉污染設計
葡萄酒釀造對設備衛生要求極高,冷水機接觸葡萄汁、葡萄酒的冷卻介質采用食品級丙二醇溶液(符合 GB 2760-2024 食品添加劑標準,冰點≤-35℃),冷卻管路采用 316L 食品級不銹鋼(內壁電解拋光,Ra≤0.2μm,無衛生死角),管路接口采用快裝式衛生級卡箍(便于 CIP 原位清洗);配備 “在線清洗(CIP)模塊”,可自動用 80℃熱水、1.5% 檸檬酸溶液、無菌水對管路進行循環清洗消毒(去除酵母殘留與酒石酸結垢),符合《食品機械安全衛生》(GB 16798-2019)要求;同時具備 “酵母過濾模塊”,可過濾冷卻水中的酵母細胞(粒徑≥5μm)與葡萄皮渣顆粒,防止不同批次葡萄酒交叉污染,保障每批次葡萄酒風味獨特性。

葡萄酒釀造對風味、香氣與陳年潛力要求極高,冷水機操作需兼顧低溫控溫與衛生規范,以葡萄酒專用水冷式冷水機為例:
1. 開機前衛生與系統檢查
? 衛生檢查:啟動 CIP 在線清洗系統,對冷卻管路進行 “冷水沖洗(5 分鐘)→堿洗(1.5% 氫氧化鈉,70℃,20 分鐘)→冷水沖洗(10 分鐘)→酸洗(1.5% 檸檬酸,60℃,15 分鐘)→無菌水沖洗(10 分鐘)” 流程,清洗后取樣檢測管路內微生物(酵母殘留≤5CFU/100cm2,醋酸菌≤3CFU/100cm2);用 75% 食品級酒精擦拭冷水機表面及接口,去除殘留葡萄汁或葡萄酒污漬;
? 系統檢查:確認冷卻介質(食品級丙二醇溶液,濃度 40%-50%)液位達到水箱刻度線的 90%,檢測水泵出口壓力(葡萄汁冷卻 0.5-0.7MPa、主發酵 0.4-0.6MPa、陳釀儲酒 0.3-0.5MPa),查看螺旋板式換熱器、發酵罐夾套接口密封狀態(無滲漏);檢測冷卻介質衛生指標(符合食品接觸要求,無異味、無雜質)。
1. 分工序參數精準設定
根據葡萄酒釀造不同工序需求,調整關鍵參數:
? 葡萄汁降溫:螺旋板式換熱器水溫 8±1℃,套管冷卻水溫 5±0.5℃,水流速度 6-10m3/h(按壓榨量適配),開啟 “壓榨量 - 溫度聯動” 模式,白葡萄汁出口溫度設定 12±0.5℃,紅葡萄汁設定 22±0.5℃;
? 主發酵控溫:發酵罐夾套水溫 13±0.3℃(白葡萄酒)、25±0.3℃(紅葡萄酒),噴淋冷卻水流速度 2.0-3.0m3/h,開啟 “糖度 - 溫度聯動” 模式,糖度每下降 20g/L,溫度下調 0.2℃;
? 陳釀儲酒:儲酒間空調溫度 13±0.5℃、濕度 65±3%,罐內盤管水溫 13±0.3℃,水流速度 1.5-2.5m3/h,開啟 “濕度 - 溫度聯動” 模式,濕度低于 60% 時自動啟動加濕;
? 設定后開啟 “權限分級” 功能,僅持葡萄酒釀造資質人員可調整參數,操作記錄自動上傳至葡萄酒生產管理系統(MES),滿足葡萄酒批次追溯要求。
1. 運行中動態監測與調整
通過冷水機 “葡萄酒釀造監控平臺”,實時查看各工序溫度、發酵液糖度、儲酒間濕度等數據,每 4 小時記錄 1 次(形成葡萄酒質量臺賬)。若出現 “葡萄汁氧化度超標”(OD420>0.15),需降低套管冷卻水溫 1-2℃,提升葡萄汁流速 0.5m3/h,小批量抽檢(500mL 葡萄汁)檢測氧化度;若主發酵醋酸含量超標(>0.6g/L),需微調發酵溫度 0.3-0.5℃,同時檢測發酵罐密封性(防止空氣進入);若陳釀儲酒濕度低于 58%,需提升加濕模塊功率,檢查橡木桶是否干裂,補充儲酒間濕度至 65%±3%。
2. 換產與停機維護
當生產線更換葡萄酒品種(如從霞多麗換為赤霞珠)或調整工藝時,需按以下流程操作:
? 換產前:降低冷水機負荷,關閉對應工序冷卻回路,啟動 CIP 系統清洗管路(去除殘留酵母與風味物質,避免串味),根據新葡萄酒品種重新設定溫度參數(如赤霞珠主發酵溫度提升至 25±0.3℃);
? 換產后:小批量試生產(500L 葡萄酒),檢測葡萄酒酒精度、酸度、香氣成分(如酯類、萜烯類),通過感官評定(色澤、香氣、口感)確認無問題后,恢復滿負荷運行;
? 日常停機維護(每日釀造結束后):關閉冷水機,再次啟動 CIP 系統對管路進行簡易清洗(冷水沖洗 + 無菌水沖洗),更換冷卻介質過濾器濾芯;檢測食品級不銹鋼管路是否有劃痕、腐蝕(影響衛生),補充不足的冷卻介質,記錄設備運行數據。
1. 特殊情況應急處理
? 冷卻介質污染(主發酵中):立即停機,關閉發酵罐冷卻回路閥門,將污染批次的發酵液轉移至備用罐(暫存待處理);用 CIP 系統對管路進行強化清洗(延長堿洗、酸洗時間至 30 分鐘),重新檢測管路衛生指標;更換污染的冷卻介質,確認合格后重啟冷卻系統,對暫存發酵液進行微生物檢測(醋酸菌、野生酵母),合格后方可繼續發酵,不合格則全部廢棄;
? 突然停電(葡萄汁降溫中):迅速關閉冷水機總電源,斷開與螺旋板式換熱器的連接,啟動備用發電機(30 秒內恢復供電),優先恢復套管冷卻系統;若停電超過 10 分鐘,已降溫至 20℃以下的葡萄汁需立即添加二氧化硫(濃度 50mg/L,抑制微生物),未降溫的葡萄汁需重新壓榨(避免氧化);恢復供電后,重新校準冷卻參數,試冷卻小批量葡萄汁(1m3)檢測溫度穩定性;
? 陳釀儲酒溫度驟升(超 15℃):立即關閉儲酒間加熱裝置(若有),提升空調系統制冷功率與罐內盤管流量至 1.5 倍,同時在儲酒間放置冰袋輔助降溫;待溫度恢復至 13±0.5℃后,檢查溫控傳感器是否故障(如漂移),排除故障前禁止繼續陳釀,已超溫的葡萄酒需重新檢測酸度與香氣,確認無影響后方可繼續儲存。
? 日常維護:每日清潔設備表面,啟動 CIP 系統簡易清洗管路,檢測冷卻介質液位與濃度;每 8 小時記錄發酵溫度、儲酒間濕度數據;每周拆卸清洗螺旋板式換熱器(去除葡萄汁蛋白與酒石酸結垢,保障換熱效率),校準溫度傳感器(溯源至國家計量院食品專用標準);每月對水泵、壓縮機進行潤滑維護(使用食品級潤滑油),檢測衛生級密封件老化狀態(如 O 型圈是否變硬、開裂);每季度對冷卻系統進行壓力測試(保壓 0.7MPa,30 分鐘無壓降),清理換熱器表面灰塵;每年更換食品級冷卻介質,對管路進行內壁拋光維護(去除氧化層,防止微生物附著);
? 選型建議:葡萄汁降溫選 “雙系統快速冷卻冷水機”(制冷量 80-120kW,帶螺旋板式 + 套管冷卻),主發酵控溫選 “雙循環恒溫冷水機”(控溫 ±0.3℃),陳釀儲酒選 “恒溫保濕冷水機”(帶空調與加濕模塊);大型葡萄酒莊建議選 “集中供冷 + 分布式 CIP 系統”(總制冷量 150-250kW,支持 3-5 個發酵罐并聯);選型時需根據釀造產能與葡萄酒品種匹配(如日產 50KL 白葡萄酒需配套 100-120kW 冷水機,日產 30KL 紅葡萄酒需配套 80-100kW 冷水機),確保滿足葡萄酒高風味、高衛生釀造需求,保障每批次葡萄酒品質穩定與陳年潛力。