家用葡萄酒釀造裝置研究

張義勝 董雷 李雷 李素云

摘要：針對自家釀造葡萄酒費時費力、無法保證衛生等問題，設計一種有助于提高葡萄酒土法釀造效率和質量的釀酒裝置。闡述家用葡萄酒土法釀造裝置的結構組成、釀造過程及方法，并對葡萄籽粒破碎器、擠壓器、過濾器、抽吸器等主要部件進行優化設計。該裝置能夠滿足葡萄酒自釀自用的需要。

關鍵詞：葡萄酒; 釀造裝置;破碎器;擠壓器;過濾器

中圖分類號：TS262.6;TH122? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2022）03-0028-03

人類釀造葡萄酒已有6 000余a的悠久歷史，葡萄酒具有舒緩疲勞、減輕病痛、消毒殺菌、美容養顏等功能，成為深受人們喜愛的飲品。我國葡萄價格不高，葡萄酒自釀技術也不復雜，一些人喜歡自釀自用葡萄酒。但家中自釀葡萄酒會出現以下問題：一是需手工將葡萄破碎至發酵瓶中，作業效率低下，衛生難以保障;二是在葡萄酒發酵過程中，葡萄皮漂浮在酒液上方，需要反復用筷子將葡萄皮壓入酒液才能保證葡萄皮參與發酵，而這就需要頻繁開啟發酵器，容易導致細菌侵入酒液;三是每次發酵完成后需要采用虹吸法將釀出的酒轉移至發酵器，實際操作是直接用嘴抽吸轉移管，導致衛生無法保證，且用細紗布過濾發酵剩下的葡萄皮、籽、糟等需直接用手擠壓，導致費時費力、效率低下、極不衛生。針對這些問題，設計一種衛生、方便、高效的家用土法釀造葡萄酒裝置，并獲得國家發明專利。

1 家用土法釀造葡萄酒裝置優化設計

1.1 總體結構

家用土法釀造葡萄酒需要經過發酵容器清洗、葡萄沖洗、葡萄破碎、發酵、添加冰糖、沉淀等工藝過程。本研究設計的家用土法釀造葡萄酒裝置主要由發酵容器蓋、透氣蓋、發酵容器、葡萄皮、籽粒過濾器四部分組成。發酵容器蓋和透氣蓋之間的空隙需要裝入適當高度的密封水。葡萄酒一次發酵時需要葡萄籽粒破碎器、擠壓器、過濾器、發酵容器等器具，二、三次發酵時需要抽吸器、發酵容器等器具。該裝置結構如圖1所示。

1.2 破碎器

葡萄籽粒破碎器由破碎桶、十字刀、破碎活塞、破碎提手組成，如圖2所示。

破碎桶的前段呈錐形，前部設有擠出口，擠出口的口徑小于葡萄籽粒;十字刀為十字交叉的兩片不銹鋼刀片，同軸固定在破碎桶前段;破碎活塞充塞在破碎桶內，破碎提手一端固定在破碎活塞中部;整個葡萄由破碎桶后端裝入，經前部擠出口流出，裝入發酵容器內部的葡萄皮及籽粒過濾器進行發酵。

1.3 過濾器

葡萄皮及籽粒過濾器由壓蓋提手、壓蓋、篩網筒體三部分組成。篩網筒體四周布滿小孔，葡萄皮及籽粒裝在篩網筒體內。篩網筒體高度小于發酵容器，壓蓋與篩網筒體用螺紋連接，壓蓋提手下端固定在壓蓋中部。過濾器安裝在發酵容器的中間部位，其作用是將葡萄皮、籽粒始終寢浸在葡萄汁中以保證發酵效果。同時，隔離葡萄皮、籽粒和葡萄汁，以便在葡萄酒一次發酵完成時能夠方便地去除葡萄皮和籽粒。葡萄皮及籽粒過濾器結構組成如圖3所示。

1.4 擠壓器

葡萄酒完成一次發酵后需將葡萄皮、籽粒擠壓過濾出來，此時需要葡萄皮擠壓器。葡萄皮擠壓器由擠壓塞、擠壓塞提手、連接法蘭、篩網筒體組成，連接法蘭的螺紋口徑與篩網筒體相適應，法蘭直徑小于發酵容器進口，擠壓塞提手穿過連接法蘭中部后下端固定在擠壓塞上。其結構如圖4所示。

將一次發酵的葡萄皮、籽粒混合物分批裝入葡萄皮擠壓器的篩網筒體內部，通過擠壓使葡萄酒汁進入發酵容器，進行第二次發酵。擠壓后葡萄皮、籽粒混合物，從篩網筒體上部倒掉。擠壓器與發酵容器組裝示意圖如圖5所示。

1.5 抽吸器

第二次發酵完成后，葡萄酒的清澈度和口感通常難以達標，還需第三次發酵。將二次發酵的葡萄汁抽入第三次發酵容器，需要使用抽吸器，其工作示意圖如圖6所示。

在葡萄汁的抽吸過程中，抽吸管一端需要插在發酵容器底部，這樣會不可避免地將細粉末狀的酒液抽入下一瓶，且易堵塞抽吸管。為此，在抽吸管插入發酵容器的一端安裝外表面布滿小孔的球形過濾器，以避免細粉末狀的酒液抽入下一瓶，從而大大提高葡萄酒的清澈度。

葡萄汁抽吸器由抽吸筒、抽桿、葡萄汁入口、葡萄汁出口組成，其結構示意圖如圖7所示。

抽吸筒的前端設有葡萄汁入口，入口與抽吸塑料管相接。抽吸筒中部開設葡萄汁出口，該出口對準三次發酵容器的進口。抽桿一端設有活塞，活塞充塞在抽吸筒內腔。當抽桿拉動活塞來回移動時，抽吸筒內腔前端產生真空，葡萄汁便由出口吸出，進入三次發酵容器。

2 釀造過程及方法

1） 將發酵容器充分清洗后涼干，取成熟的葡萄，挑除爛葡萄珠。將整串沖洗干凈，晾干至表面沒有水珠，隨后清潔雙手，摘除葡萄蒂。

2） 將晾干凈的葡萄籽粒裝入破碎桶內，推動破碎活塞，擠壓破碎桶內的葡萄籽粒。葡萄籽粒經十字刀破碎后從擠出口擠出，破碎的葡萄皮及籽粒則裝入篩網筒體內。

3） 將擠壓器的法蘭連接在篩網筒體上，再利用連接法蘭將篩網筒體架在發酵容器瓶口。隨時用擠壓塞擠壓葡萄皮及籽粒，擠出的葡萄汁經篩網筒體四周的小孔流入發酵容器瓶內。重復操作，直至篩網筒體裝滿后取下連接法蘭。把壓蓋固定在篩網筒體上，將葡萄皮及籽粒過濾器沉入發酵容器中。擰緊發酵容器蓋和透氣蓋，并在發酵容器蓋內裝入適當高度的密封水，密封水的高度以不超過透氣蓋高度為宜，以免水滲入發酵容器瓶內，然后將發酵容器放在陰涼通風處。

4） 大約12 h內，葡萄開始發酵，此時葡萄汁中有較多氣泡產生。發酵開始后的1～2 d內，向發酵容器中放入適量冰糖或白糖（冰糖或白糖與葡萄的質量比為1∶20）并攪拌均勻，以提高酒精度。發酵開始3～4 d后，再放入等量的冰糖或白糖。

5） 發酵開始15 d后完成第一次發酵，并將整個葡萄皮及籽粒過濾器提出發酵容器。篩網筒體中的葡萄酒汁濾入發酵容器，篩網筒體重新裝上葡萄皮擠壓器對其中的葡萄皮和籽粒進行擠壓。抽吸筒一端的抽吸塑料管放入葡萄酒汁中，抽桿在抽吸筒體內不斷抽動，將發酵后的葡萄酒汁轉移至二次發酵容器內。二次發酵器留有1/10空隙，放在陰涼處進行二次發酵。

6） 2個月后再過濾1次，將剩余的沉淀物倒出，使酒液變得清澈，二次發酵完成。此時，葡萄酒的清澈度、口感仍然不達標，需要第三次發酵。采用葡萄汁抽吸器，將酒液導入其他容器進行第三次發酵。經過此次沉淀、發酵，葡萄酒已被加工成干紅。

3 結論

針對家中自釀葡萄酒費時費力、效率低下、衛生難以保證等問題，設計一種能有效提高葡萄酒土法釀造質量的釀酒裝置。該裝置主要由發酵容器蓋、透氣蓋、發酵容器、葡萄皮、籽粒過濾器四部分組成，作業效率高，使用操作方便，能夠滿足葡萄酒自釀自用的需要。

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Research on Household Wine-making Device

ZHANG Yisheng1， DONG Lei2， LI Lei3， LI Suyun4

（1. Zibo City Institute of Agricultural Mechanization， Zibo Shandong 255086， China; 2. Boshan District Second Vocational Secondary Professional School， Zibo Shandong 255000， China; 3. Zibo Yuanshan Forest Farm ， Zibo Shandong 255000， China; 4. Zhangdian District Pannan Primary School， Zibo Shandong 255000， China）

Abstract： In view of the problems of time consuming and energy consuming and unsanitary， a wine-making device was designed to improve the efficiency and quality of local wine-making. It expounds the structure composition， brewing process and method of household local wine brewing device， and optimizes the main component design of grape skin and seed crusher， extruder， filter and suction device. The device can meet the needs of wine self-rewing and self-use

Key words： wine; brewing device; crusher; extruder; filter