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1、苏州微纳过滤设备有限公司 0512-69202970膜技术用于葡萄酒生产膜技术用于葡萄酒生产应用应用葡萄酒酿造工业已经成功地把膜技术用于酿造工艺的许多环节。为方便起见，酒被定义为发酵罐的排出物， 在发酵罐中来自果汁（葡萄汁）的糖被发酵生成乙醇，然后流汁被部分澄清。使用微滤（MF）、超滤 （UF）、纳滤（NF）或者反渗透（RO）以及电渗析膜技术，葡萄酒生产商能够提高现有工艺或实现新的 操作，也可能创造出新风味的产品。特别是葡萄酒生产商能够利用膜技术进行如下操作：1 酿造白葡萄酒果汁的澄清2 酒的澄清，替代硅藻土3 调节（提高）果汁糖度4 调节酒精度5 分级纯化（脱酸）6 净化补充水7 从榨渣/罐
2、底中回收葡萄酒果汁的澄清果汁的澄清在过去，白葡萄酒和苹果酒酿造通行的工艺是，压榨果汁不经特殊的澄清处理就直接入罐、入桶进行发酵。 未经澄清的果汁中必然含有一定数量的果渣、果肉等悬浮物杂质，在发酵中会增加原酒的单宁、色素及其 他有机或无机成分，影响产品的色度、口感和风味。未经澄清的果汁中同时还含有相当数量的果胶、蛋白等物质，以溶解的胶体状态存在于果汁中。果胶给过 滤带来困难，蛋白质会影响产品的稳定性，使产品早期失光、浑浊。现在果汁澄清的通常做法是，往果汁中加入一定数量的皂土和果胶分解酶。皂土可以吸附果汁中溶解的蛋 白质，果胶酶能分解难过滤的果胶。果汁经过24-48小时的静置澄清处理，再用硅藻土或
3、离心机进行澄清 过滤，然后泵入发酵罐。这种传统的澄清工艺处理时间长，劳动强度大，同时对环境也造成了污染。采用UF技术可以很容易地除去果渣、蛋白、果胶、单宁、微生物等物质，得到澄清透亮的果汁，而没有有 益成分的损失。同时大大缩短处理时间，节约成本，并带来良好的环境效益。提高糖度，而不需要加糖提高糖度，而不需要加糖在葡萄酒酿制中，葡萄中的糖度是葡萄成熟的重要指标。有时，由于季节降雨量的增加和/或非季节性的冷 气候的影响，葡萄中的糖度会低于正常值：20-22 Brix。低的糖度一般意味着低含量的呈味成分或低的产 味母体。利用RO膜可以把糖以及香味物质部分程度地浓缩到正常水平，而不需要把葡萄汁进行高温
4、加热 （蒸发器），加热会破坏酒的质量。通过使用膜工艺，季节的变化将会对葡萄酒的质量具有很小的影响。酒精度调节酒精度调节采用膜技术对酒中的乙醇浓度进行提升或稀释：稀释酒精度稀释酒精度应用NF，RO膜组件，酒中的大多数成分被浓缩而乙醇、水和少量其他组分会透过膜。在此工艺中间或结苏州微纳过滤设备有限公司 0512-69202970束时，补给水被加到浓缩液中稀释形成低酒精度的葡萄酒。这样，也可以生产低醇或无醇葡萄酒。提高酒精度提高酒精度紧密的RO膜能够部分浓缩葡萄酒，根据市场需要提升酒精度。同时，产品酒的色泽也会被改善。综合优势综合优势膜技术允许酒类生产商在不改变发酵时间和初始糖浓度等发酵参数的情况下
5、，即能创造不同的混合体并提 高产品的质量。例如，如果发酵过程在完成以前被停止，它将产生低酒精度的酒，并影响酒的口感和风味。 相反，果汁中的糖度过高会产生高酒精度的酒。膜技术有助于避免对这些高变化工艺参数的依赖。纯化分级纯化分级采用膜技术对酒进行分级酒石酸氢盐的沉淀去除（稳定作用）更方便，同时降低了离子交换树脂在脱除有 机酸过程中的污染：稳定稳定葡萄酒的稳定过程指的是把酒中的酒石酸氢钾（KHT）和酒石酸氢钙（CaHT）去除的工艺。低温稳定过 程指的是把酒在低温下窖藏数周或几个月，以促进酒石酸氢盐生成沉淀，浓度从2500ppm降到几百个 ppm。由于KHT的成核率受溶液过饱和度极大的影响，酒的浓缩
6、加速了沉淀过程。KHT（KHC4H4O6）的 分子量是188，因此NF的敏锐切割性能被用于浓缩溶液，从而诱导酒石酸氢盐生成沉淀。可用MF系统把酒 石酸氢盐除掉以后，再把MF出来的澄清液和NF透过液重新进行混合。利用电渗析膜也是一个较好的稳定工艺，该技术最初由法国的INRA开发出来，并通过了OIV认可。脱酸脱酸酒中的有机酸（如草酸盐，柠檬酸盐，酒石酸盐，苹果酸盐，琥珀酸盐和甲酸盐）浓度是不同的。当酒类 生产商希望从酒中把过量的有机酸脱除时，离子交换树脂是常用的方法。然而，离子交换树脂常常被高分 子量的有机成分污染。使用紧密的UF膜，酸中高分子量物质可以被分离去除，这样离子交换树脂才能有效 处理有
7、机酸。一旦酸量降低到理想的水平，就可把UF透过液和离交脱盐液进行重组。梅尔斯通公司开发的UFNFIE工艺能够非常有效地把过量的挥发有机酸降低到理想的水平。优点优点实验室测试和工业化生产都表明以上两种工艺能够生产出优质的产品，并具有明显的经济效益。处理1000 加仑的酒仅使用离子交换工艺成本为31，UF膜系统的成本为12。如果把两种技术结合在一起使用，成 本会降到31以下。澄清澄清膜技术用来澄清酒，消除了使用澄清剂的不良影响： 驱除浑浊物和单宁酸驱除浑浊物和单宁酸在酒被转入老化罐之前，需要澄清处理以脱除过量的单宁和浑浊物。单宁是多酚类物质，它们形成了酒的 颜色和复杂的香味，但是如果其量过多也会产
8、生白垩物质或涩味。浑浊物，在白葡萄酒中最常见，是由蛋 白形成的，在终端酒的pH值条件下这些蛋白是不稳定的或不溶解的。澄清剂如皂土或明胶常用于葡萄酒的澄清，但是存在多种弊端。例如， 明胶加入与单宁络合，但是沉淀必须随之使用倾析或过滤方法除去。 皂土被加入以脱除浑浊物，但是已经发现一些香味成分也被除掉了。 采用适当截留特性的UF膜，浑浊物和一些过量的单宁能够被脱出，产 生更高品质的葡萄酒，这种酒具有正常的颜色、口感和风味。去除酵母去除酵母 苏州微纳过滤设备有限公司 0512-69202970窖藏之前的膜处理也将确保所有的酵母被去除。去酒石酸盐晶体去酒石酸盐晶体窖藏之后，可用微滤膜滤除去酒石酸盐晶体
9、。终端过滤终端过滤 窖藏之后，装瓶之前，葡萄酒必须经过无菌膜过滤和/或巴氏杀菌。从酵母泥中回收葡萄酒从酵母泥中回收葡萄酒微孔陶瓷膜已成功地用于从发酵罐底物中回收葡萄酒，把2-5%的固含量提浓到10-18%，回收率可达80%。The figure below describes how various types of membrane technology are used in wine making:葡萄破碎压榨，离心 粗过滤澄清（白葡萄酒）超微过滤 CF-1调节糖度 反渗透 RO-1发酵调节酒精度 反渗透 RO-2冷冻后澄清 去酒石 微滤 CF-3澄清 微滤 CF-2窖藏，老化无菌膜过滤灌装稳定去灰份 电渗析 WED浓缩 WNF纳滤透过液澄清过滤 微滤 CF-4
