GANIMEDE發酵罐

GANIMEDE發酵罐

由義大利釀酒師馬林先生(Mr.Marin)發明,此罐革命性的解決了葡萄酒發酵過程中上部高溫乾硬的果皮果核的處理問題。解除了各位釀酒大師多年來的煩惱。此系統可讓釀酒師們從此隨心所欲,把次質葡萄釀成合格的酒,把優質葡萄釀造成更加高檔的酒。

GANIMEDE發酵罐GANIMEDE發酵罐
名稱:Ganimede(嘉尼米德)

原產地:義大利

產品規格:

GC75、GC90、GC120、GC140、GC160、GC175、GC200

從75噸~200噸 主要用於高檔紅酒和白酒的發酵

產品優點:

解決了普通發酵罐不能解決的:發酵過程中上部高溫乾硬的果皮果核的處理問題。
由義大利釀酒師馬林先生Mr.Marin)發明, 此罐革命性的解決了葡萄酒發酵過程中上部高溫乾硬的果皮果核的處理問題,解除了各位釀酒大師多年來的煩惱.
此系統可讓釀酒師們從此隨心所欲,把次質葡萄釀成合格的酒,把優質葡萄釀造成更加高檔的酒.

簡介

在當前日益競爭激烈的市場環境下,如何能更經濟的釀造出更加完美的葡萄酒一直是業內人士關心的問題。要解決這一問題,除了藉助科學的管理手段外,人們始終把目光投向技術的革新與改造,其中,作為主要釀造工具的發酵罐一直是革新改造的重點。

GANIMEDE發酵罐張裕酒廠的嘉尼米德罐

目前,國內已採用的不鏽鋼發酵罐大體分為三種,即自製的普通斜底罐、引進技術製造的自動溫控臥式鏇轉罐和立式罐。在國外主要葡萄酒生產國,這三種類型的發酵罐也仍在使用。這三種發酵罐,每一種都曾有過其輝煌的年代,較之以往都體現了技術的先進性。然而,隨著科技的進步及人們不斷的探索與實踐,這三種發酵罐各自的缺點也被人們所發現並以更新的技術所逐漸替代。

嘉尼米德發酵罐已越來越受到釀酒師青睞。目前,它已在法國、義大利、美國、澳大利亞等主要葡萄酒生產國的眾多廠家被採用。以Ganimede 為標識的葡萄酒也已開始成為高檔純天然釀造葡萄酒的象徵。中國已有寧夏御馬秦皇島金山青島華東等多家葡萄酒生產企業利用了嘉尼米德罐,前不久,雲南紅酒莊的嘉尼米德發酵罐也投入生產。

基本結構

斜底發酵罐的優點是造價低廉,對機械裝置依賴性較低,但其缺點也是顯而易見的。首先,是缺乏行之有效的浸提手段,儘管已經作了種種改進,結構上的局限仍然存在。在發酵啟動之前,由於葡萄漿中固體與液體尚未分離,沒有相應的手段對果漿實施攪動;在發酵過程中,有些罐雖配有流體反衝式鏇轉噴頭,但由於與之配套的循環泵無防阻塞功能而需藉助篦子,為此,流量的損失影響了對皮蓋的噴淋效果及浸出物的流動融合;另外,還有的在罐體上部裝壓板,這樣雖能使皮蓋浸入葡萄汁內,但皮蓋由於完全沒有受到任何攪動或衝擊,其浸出物也不能充分溶入酒液中。至於開放式循環,雖可提高浸提效果,但過度氧化的危險卻很難控制,其危害是不言而喻的。其次,葡萄籽不能根據需要提前分離排除,使得其內含的收斂性單寧較多的進入酒體;再則,斜底發酵罐需要由人工在下人孔出渣,不僅勞動強度高,而且皮渣內酒汁受到污染和過度氧化問題也會影響酒的質量。

GANIMEDE發酵罐基本構造

立式溫控發酵罐提供了發酵期間的自動化溫度控制、移動式可伸縮張合的電動攪拌、循環噴淋、刮板排糟等作業條件,減低了勞動強度,提高了生產效率和產品的質量,但其對果漿和皮蓋的粗魯機械作用會產生過多的酒泥,開放式的機械化排糟仍較麻煩和耗時。此外,它也無法早期分離葡萄籽,實現有選擇地浸提。立式溫控發酵罐目前的造價仍很高,運行及維護費用也不低。另外,由於內部配有過多的機械裝置,該罐不適宜同時作為儲罐用。

臥式鏇轉發酵罐具有很強的浸提能力,較高的生產效率,尤其適用於大宗葡萄酒的生產和加工調色用酒。由於其獨特的結構,臥式罐在發酵過程中會產生過多的酒泥和收斂性較強的單寧,給後期處理帶來麻煩。另外,封閉式發酵也容易使酒產生不愉快的氣味。該罐的造價較昂貴,非一般企業所能承受。

1997年,義大利釀酒學家弗蘭西斯克·瑪林( Francesco Marin),在研究了當時各種發酵罐存在的局限性後,基於一種簡單而行之有效的原理,發明了一種新型的發酵罐並以嘉尼米德(Ganimede reg)的名字命名。嘉尼米德系希臘神話中一個少年的名字。因其相貌英俊,該少年被宙斯神掠去充作其侍酒者。該罐的設計理念主要源於利用酒精發酵時產生的大量自然排放的二氧化碳氣體所帶來的強大的天然動力。它屏棄了以往各種發酵罐所具有的複雜動力機械裝置,通過一個獨特設計製造的漏斗式隔膜和旁通閥,將每升葡萄汁發酵時產生的近50升的CO2氣體收集起來對皮蓋進行均勻柔和的攪動及定時的沖刷,不僅減少了酒泥的產生,而且還極大地改善了對色澤及多酚物質的浸提效果。同時,通過外部接入的CO2, N2, O2和過濾空氣還可對果漿、發酵醪和酒液進行不同的工藝處理。該罐還可實現發酵中途排籽,避免了收斂性較強的單寧進入到酒液中。酒精發酵結束後,配合蠕動泵使

GANIMEDE發酵罐長城葡萄酒廠Ganimede罐
用,該罐可實現一體化封閉式排空,既簡單、方便、快捷又可避免皮糟受到污染和過度氧化。該罐同時還是一個理想的儲酒罐。通過外部接入惰性氣體調節液位,它可以有效的保護酒液,同時減少了過多SO2使用帶來的危害。使用該罐,釀酒師可實施預浸漬、厭氧浸漬及發酵、接入氧氣發酵、後發酵浸漬等不同的工藝。

從經濟角度講,該罐由於結構簡單且沒有機械裝置,一是造價相對要低,二是維護和能源開支很少。

目前,國產的大部分乾紅葡萄酒普遍存在酒體薄、色澤淺的問題。造成這些問題的主要原因,如排除偷工減料、粗製濫造因素,一是原輔料問題,二是工藝問題,而後者的問題,又多源於在原酒的釀造過程中,缺少可供釀酒師得心應手使用的發酵罐。為此,在力促提高葡萄的質量,嚴格按產品質量目標選擇相應輔料的同時,要積極採用更加先進的發酵工具。

圖解工作原理

GANIMEDE發酵罐嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-入料

1.嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-入料

第一步:發酵罐進料

嘉尼米德發酵罐可從頂部或底部或倒酒閥入料。
當果汁/皮渣液位上升時,橫膈膜下方形成一個充滿空氣的空間,因為旁通閥是關閉的,這裡的空氣無法排出,所以就保持了該部分空間充滿氣體,而不被果汁所填充,皮渣匯集到液面上層,形成了蓋子。

第二步:操作發酵罐使氣泡溢出

GANIMEDE發酵罐嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-氣泡溢出

2.嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-氣泡溢出

橫膈膜下方的儲氣空間很快被由發酵而產生的二氧化碳氣體所取代。當該空間充滿了二氧化碳氣體時,過剩的氣體在壓力作用下,從橫膈膜中間的頂部溢出,向上衝去,並形成大的氣泡。
這些氣泡不斷地對皮渣層進行攪動使得葡萄皮浸滿汁液並均勻地散開。氣體的攪動作用使大部分葡萄籽沉降到發酵罐的底部。

第三步:打開旁通閥

GANIMEDE發酵罐嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-打開旁通閥

3.嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-打開旁通閥

當旁通閥被打開時,橫膈膜下存儲的大量氣體被釋放到上層含有皮蓋的罐室。氣體掀起的果汁對皮蓋形成衝擊,發生強烈攪拌作用。
這個過程又是較為柔和的,以防止對皮蓋產生過分劇烈的作用,但卻使皮蓋被徹底打破,這不是一個強烈的機械作用,因此消除了產生較多酒泥的可能性。

第四步:往復瀝取

GANIMEDE發酵罐嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-往復瀝取

4.嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-往復瀝取

打開旁通閥後,橫膈膜下的氣體泄出,發酵罐內液位迅速下降,果汁淹沒了橫膈膜下方的儲氣空間。
浸滿汁液的皮渣攤在了橫膈膜的上表面上,使得從皮渣浸出的汗液瀝出並流入下方的果汁中,這個步驟使得不用進行機械的泵循環而發生了瀝取(往復瀝取)。可打開罐底的排泄閥清除大量的籽粒。

第五步:預設程式重複進行

GANIMEDE發酵罐嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-預設程式重複進行

5.,嘉尼米德(Ganimede)發酵罐-預設程式重複進行


當關閉旁通閥時,發酵產生的二氧化碳氣體又開始重新充滿橫膈膜下的儲氣空間,液味上升,托起了皮渣,液汁又一次浸滿皮渣。這一新的過程導致對皮渣中的物質進行在一次的浸取。

當發酵氣體開始填充橫膈膜下的儲氣空間時,罐中液位開始通過橫膈膜的頸部上升,當橫膈膜下的氣室充滿氣體時,可再次打開旁通閥,整個過程以預先設定的時間重複進行。
甚至在沒有發酵發生時,整個過程也可以重複進行,只需在橫膈膜下方從外部接二氧化碳氣體或氧氣。

發酵罐的計算

(一)發酵罐結構尺寸的確定

發酵罐全體積:V=V0/Φ

V:發酵罐的全體積,m3;V0:進入發酵罐的發酵液量, m3 ;Φ :裝料係數,0.85-0.90

(二)發酵罐罐數的確定

N=nt/24 1

N:發酵罐個數;n:每24內進行加料的發酵罐數目;t:發酵周期

GANIMEDE發酵罐GANIMEDE發酵罐

(三)發酵罐的冷卻面積的計算

冷卻面積:A=Q/KΔTm

Q:發酵熱,J/h;K:傳熱係數,J/(m2.h .℃);ΔTm:對數平均溫度差,℃

1、總發酵熱Q

Q=Q1-(Q2 Q3)

Q1:生物合成熱,Q1=V1Q’1/V’1

Q2:蒸發損失熱,5%-6%Q1

Q3:罐散熱

2 、對數平均溫度差ΔTm

3 、傳熱總係數K的確定

4 、冷卻水耗量的計算

QA=QB=Wcp(T2-T1)

W=QB/cp(T2-T1 )

W:冷卻水耗量,kg/h

Cp:冷卻水平均溫度時的比熱,J/(kg.℃)

T2 T1:冷卻水進出口溫度,℃

工藝流程

GANIMEDE發酵罐Ganimede:質量致於氣體保障之下

氣體可通過閥門引入,.並被存留於儲氣空間,.無法溢出,.可儘可能長時間的令其完全溶於酒液中。

外接氣體有.(O2、過濾空氣、CO2、N2).。

Ganimede:質量致於氣體保障之下
紅葡萄酒白葡萄酒的主要區別是顏色和口味的不同。釀造優質的紅葡萄酒關鍵是要最大限度地提取紅葡萄果皮中的酚類物質,花色素單寧,以期獲得紅葡萄酒理想的顏色和口感,並使其在未來的儲存和陳釀過程中隨時間的延續而更加完美。

如何充分有效地把酚類物質從葡萄皮中提取出來,這個問題多年來人們一直在在探討和實踐。從攪拌到壓蓋,從泵淋到鏇轉罐的使用,這些措施都不很理想,要么浸泡不徹底皮渣中的單寧和花色素不能有效浸出,要么過多的機械創傷造成生澀單寧的浸入和酒泥過多並容量有限造價昂貴。尤其是葡萄成熟狀況不好的年份,酒廠和釀酒師更是為此絞盡腦汁,但卻作為平平。

直到1997年,義大利釀酒師馬林(Marin)先生根據自己多年的生產經驗和對發酵原理的理解和認識,發明了一種全新理念的發酵罐—自噴發酵罐,並用希臘神話中宙斯神的年輕英俊的酒侍嘉尼米德(Ganimede)命名。嘉尼米德罐利用葡萄汁液自身發酵產生的廢氣CO2與現代化自動控制方式相結合,形成對皮渣的定時自動翻騰和噴淋,實現了對皮渣內酚類物質的充分和可控浸提的多年夢想,並且造價低容量大(容量可達250噸)。這是發酵工藝的一次偉大革命,堪稱是繼偉大的化學家巴斯德揭開酒精發酵之秘後的另一歷史性貢獻,人們預計未來的50-100年內它將無可替代!

短短几年來,世界各地已經有7000多個這樣的自噴發酵罐在使用,釀酒師們為此而鼓掌歡呼。中國的釀酒師也慧眼不凡,一代王朝不僅80年代連獲15枚國際金牌始創中國釀酒新紀元,擁有一批優秀的釀酒

GANIMEDE發酵罐釀製基地的大型室外發酵罐
師和工程技術人員,他們一直站在國際釀酒技術的最前沿。2003年9月,王朝一次性安裝12台這種自噴發酵罐進行試驗,為今後的長遠發展進行設備和技術上的嘗試和準備。認識到嘉尼米德發酵罐是經濟實用的工藝進步,將會在未來的質量競爭中發揮強大的威力。

工欲善比先利其器。如今有了它,使得浸提工藝控制成為可能,釀酒師根據自己目標酒的需要可隨心所欲。 下面介紹嘉尼米德自噴浸提工藝的實際使用效果,並與傳統的泵淋發酵工藝進行比較和分析:

1.嘉尼米德罐自動噴淋發酵工藝
1.1.環境條件:2003年10月5日中國內陸某地,氣溫11℃,廠房尚未完工,無門窗,室溫13℃;
1.2.葡萄品種:赤霞珠,成熟狀況一般;
1.3.前期處理:除梗破碎,加亞硫酸;
1.4.待發酵液:55噸。發酵液的各項指標如下:

游離SO2

總SO2

pH

208g/L

8.6g/L

13g/L

41.5mg/L

3.59

1.5.發酵過程:入罐前添加人工酵母於罐底,設定6小時後第一次放氣翻騰,以後每4小時一次自動翻騰,高峰時每2小時一次,釀酒師只需要定期檢查和觀測,記錄如下:

日期

比重

溫度

10月5日

1092

14

10月6日

1090

14

10月7日

1054

18

10月8日

1012

22

10月9日

1001

20

10月10日

999

19

 

1.6. 分離皮渣:檢測結果如下:

酒精

顏色

單寧(g/L)

pH

2.91

10.1 

11.8

7.4

2.6

3.69

2. 傳統循環泵淋噴淋發酵工藝
2.1. 環境條件:2003年10月5日中國內陸某地,氣溫11度,廠房內部溫度20℃;
2.2. 葡萄品種: 赤霞珠,成熟狀況一般;
2.3. 前期處理: 除梗破碎,加亞硫酸;
2.4. 待發酵液: 55噸。發酵液的各項指標如下:
糖 酸 游離SO2總SO2 pH
207g/L 8.4g/L 15.5g/L44.9mg/L 3.59
2.5. 發酵過程: 入罐前添加人工酵母於罐底,設定6小時後第一次放氣翻騰,以後每4小時一次自動翻騰,高峰時每2小時一次,釀酒師只需要定期檢查和觀測,記錄如下:
日期 比重溫度(℃)
10月7日109221
10月8日109220
10月9日108022.5
10月10日  102722
10月11日  99823

2.6. 分離皮渣:檢測結果如下:
糖酸酒精顏色單寧 g/LpH
2.79.6 11.98.552.43.61

3. 分析比較

3.1 葡萄原料對比
  糖 酸 游離SO2 總SO2 pH
嘉尼米德 208g/L 8.6g/L 13.0g/L 41.5mg/L 3.59
傳統泵淋 207g/L 8.4g/L 15.5g/L 44.95mg/L 3.59
分析: 原料條件基本相同,傳統罐加硫稍微高些,有利於浸提。

3.2 新酒結果對比
糖g/L 酸g/L酒精%顏色單寧 g/LpH
嘉尼米德罐 2.9110.111.8 7.42.63.69
傳統泵淋罐 2.709.6 11.98.552.43.61

分析:
1). 嘉尼米德罐的新酒的顏色沒有傳統罐的顏色深,說明花色素的浸出量相對不高。原因是前兩天的浸提溫度太低,沒有發揮出此系統的明顯優勢。 
2). 嘉尼米德罐的新酒的單寧含量比傳統罐的單寧含量高0.2克/升,這是後期罐內溫度升高后發揮出浸提效果。高出的0.2克/升單寧將在隨後幾個月的罐記憶體儲時發揮很大的固色作用和口感結構作用。

4. 罐儲4個月後的顏色和口感比較
2004年4月份, 經中外專家團組共同進行感官鑑定如下:
1). 顏色:採用嘉尼米德罐釀造的酒,顏色深度超過傳統泵淋工藝的酒。這是由於浸提出的單寧相對較高,在微氧的作用下色素物質與單寧結合使色素固定下來,成為穩定的顏色的結果。
2). 口感:結構感比傳統工藝明顯增強,單寧相對圓潤柔和。因為在自噴淋翻騰過程中大量的帶有生青苦澀單寧的葡萄核沉到了罐底,浸提出來的單寧是葡萄皮上相對成熟的單寧,這些熟單寧比傳統工藝帶核浸提的單寧口感柔和,經過幾個月的縮合和聚合作用變的更加柔順。預計這些優勢將在未來幾個月的陳釀過程中進一步得到發揮,我們將等待下一次的驗證。

5. 各種發酵罐的性價比
嘉尼米德發酵罐可配合使用一種蠕動泵,這種蠕動泵能快捷方便地完成酒液和皮渣的一體化排放,不僅保證了需壓榨皮渣的衛生和防止其受到氧化,而且還極大地減少了人力、能源和時間的消耗。另外需要說明的是,不需任何改動,嘉尼米德發酵罐同時還是一個理想的儲存罐,能夠減少廠家對儲酒罐的額外投資。目前,嘉尼米德發酵罐最大容積可達215噸,這不僅提高了生產效率,而且單位發酵能力造價也降低了很多。

臥式罐目前的最大容積為45噸,總體造價約為40萬元,相當於一個215噸容積的嘉尼米德發酵罐的總體造價,單位發酵能力造價昂貴。該罐發酵由於是鏇轉式封閉發酵,設備本身不僅需要一定的抗壓能力和排壓設施,操作時還須控制鏇轉次數,以防止產生過多的酒泥和收斂性較強的單寧,影響酒的口感以及給後處理帶來過多麻煩和費用支出。此外,如處理不當,封閉式發酵會使酒產生不愉快的死酵母味道,影響酒的果香味。臥式罐的優點是浸漬發酵時間短,排渣較方便,適合於大規模生產餐桌酒,但耗資高且僅可作為發酵用。

較之臥式發酵罐,傳統立式噴淋循環發酵罐造價要低得多。目前最大容積可達120噸,總體造價約為37萬元。用該罐生產的葡萄酒,果香突出,口感柔和,但其噴淋循環浸漬的方式達不到動態浸漬的效果,部分有益物質為此不能完全被浸出,從而會影響酒體的豐滿程度和色度。此外,其刮板式排渣過程仍較耗工費時。

6. 嘉尼米德發酵罐的套用:
在被稱為新世界葡萄酒的生產國——美國和澳大利亞,嘉尼米德技術已被兩國葡萄酒企業廣泛套用;在擁有傳統釀酒技術的法國和義大利,該技術也已開始普及,就連著名的法國波爾多的史密斯·哈弗特拉費特酒莊和義大利的阿馬羅尼酒廠也採用了該項技術。目前,世界上已有20多個國家的600多家葡萄酒企業採用了嘉尼米德技術。嘉尼米德已不再僅僅是一項簡單的釀造技術,它已成為葡萄酒品質的象徵。

中國的葡萄酒業正面臨著一個很好的發展機遇。從目前來看,中國葡萄酒與世界總體水平還有一定差距,縮小差距的前提,就是要提高原料葡萄的質量;提高葡萄酒的質量;要立法,而且必須執法到位。在國外,12元一瓶的葡萄酒其質量已很不錯了。入世後,隨著進口葡萄酒關稅的不斷降低,世界各國的葡萄酒大量湧入中國,中國的葡萄酒產業要保持一席之地,利用先進的技術提高品質,降低成本是當務之急。
 

生產套用優勢

一、提高葡萄酒的質量並具有抗氧化能力:

1.入罐前空罐內充入二氧化碳或二氧化硫。底部進料使得葡萄果漿免除與氧大量接觸。

2.加強浸漬,豐富酒體:二氧化碳保護下的氣源動力性攪拌充分、柔和,加強有效成分的溶解,增加酒體的乾浸出物含量。

3.二氧化碳浸漬發酵:在飽和二氧化碳的醪液中,酒精發酵之前及發酵期間,細胞內形成的蘋果酸—乙醇發酵,使酒體豐滿細膩。

4.環保產品: Metodo Ganimede —低二氧化硫使用量。

二、自動化程度高

1.自動攪拌:充分、柔和,無氧環境

2.自動出渣

3.溫度控制:熱能、冷能

4.最新的西門子軟體技術與自動控制系統

5.根據工藝的需要,排出葡萄籽。這是其它的發酵設備不可比擬的。

6.自動記錄

三、多用途

1.二氧化碳浸漬

2.熱浸漬

3.冷浸漬

4.氣體攪拌替代倒罐循環

5.一體化排空:取消自流酒與壓榨酒之別

四、總體評價:

Ganimede 發酵罐完全利用天然能源,實現發酵過程中的動態浸提,同時具有方便的二氧化碳浸漬、中途排籽、一體化清空功能。不僅提高了葡萄酒的釀造質量,而且操作方便、靈活、衛生、環保。

工作原理視頻

嘉尼米德(Ganimede)發酵罐工作原理視頻

發酵工程設備

發酵工程設備常見設備介紹以及生產能力計算

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