盘点葡萄酒厂未来六大发展方向

 　david e.block是加州大学戴维斯分校葡萄栽培与酿造系教授，是位化学工程博士。同时他也是化学工程和材料科学教授，曾在发酵和生物制药领域工作。

　　他与其他的化学工程师以及资深葡萄栽培与酿酒教授roger boulton博士花费了大量时间在考虑酒厂的未来发展。block在2013葡萄酒管理项目活动上表达了他们的想法。

　　讨论的重点就是将新技术融入酿酒，包括在酿酒以及改善公共废物管理方面。重点解决葡萄酒产业面临的一些关键问题，包括提高葡萄酒的质量，降低生产成本和增加可持续能力，并同时更好的管理自然资源。新技术能有助于实现这些目标。

　　改善酿酒过程及葡萄酒质量的这些技术的产生有很多来源，包括特定目标的研发和其它目的偶然性的发明应用。葡萄酒行业可应用其他行业研发出的技术，包括乳制品加工、啤酒生产和制药行业。

　　幸运的是，许多变化能提高葡萄酒的质量并降低成本。省钱的同时没必要向质量妥协。

　　数据帮助决定采收时间

　　一些改进的技术是在仪器方面。这能为酿酒师决策提供更好的信息。

　　其中一个例子就是决定何时采收。在过去，酿酒师是通过日月运行规律或圣徒节设定收获日期，继而基于对可溶性固体和酸度的简单测量。许多酿酒师到现在仍然没能使用一些可用来分析单宁和花青素的专门工具。取而代之的，他们品尝葡萄来评估这些成分，但结果要依赖他们自己的经验和固有的品尝能力。

　　幸运的是，传感器与强大计算机的结合——甚至智能手机——能提供对田间多酚物质的快速检测，包括使用近红外光谱测量花青素。

　　对果汁成分的更多理解能帮助预测如何进行发酵，包括收获时机、加工步骤、营养添加物，以及如何更好地管理红葡萄酒的酒帽。这一过程现在可基于研究和过去的收成数据。

　　葡萄筛选和压榨

　　高端酒厂为生产更高质量的葡萄酒广泛采用了严格的葡萄筛选，即葡萄酒果味浓郁，没有苦涩的单宁或生青、过熟或霉变的特征。

　　这最初是通过果穗筛选，然后工人手选出有缺陷的浆果、叶子等其它东西，留下最好的浆果。现在自动化系统变得更胜一筹，更能节省成本。一些震动网只允许浆果通过，但最高级的设备具备实时图像分析，显得更先进了。

　　这一机器通过图片识别出我们想要的浆果。然后当浆果通过扫描仪的时候，机器就把符合图像的浆果给留住了。其他一切都可丢弃。这一设备每小时能处理10吨以上的原料，留下的都是合格的浆果。

　　另一种可用技术改进的就是压榨设备。目前，酿酒师主要依靠经验来决定葡萄压榨时间的长度和压力，但在线传感器能监控酚类物质压力输出和颜色密度来控制压力。

　　完善各类信息

　　改善酿酒的一个关键就是能够获取数据和控制工艺。实验室信息管理系统(lims)可以存储一系列设备的信息，诸如光谱分析仪、自动滴定仪、甚至高效液相色谱测验进入一个工艺数据库。酿酒师、葡萄栽培者以及其他采购和营销人士都能获取这些数据。

　　供应链/生产管理系统要更进一步，在一个数据库里包括来自葡萄园、调配、灌装、包装，甚至分配和零售方面的数据。它也要向监管机构诸如ttb和abc提供所需信息。

　　实现这一级别的自动化会让一些工人感到不舒服。其中一个克服方法是确定出当前的自动化需求，预测未来的自动化需求以及目前的管理和操作员对自动化的适应程度。　在此基础上，酿酒师能根据目前自动化适应程度设计出当前的需求，当然安装的设备要满足未来的自动化需求。员工的适应能力会随着酿酒师根据现有设备提高自动化水平而不断提高。

　　节约资源和废物利用

　　除了提高葡萄酒的质量和酿酒效率，技术可以帮助减少公共设施的需求以及提高处理和回收废物的能力。这样做既可以降低成本又能提高酿酒的可持续性。

　　其中一项技术应用就是发酵罐和存储容器的在线清洗系统(cip)。在罐子的内侧喷洒热的苛性碱溶液(通常是钠和氢氧化钾)，在高压情况下能对罐进行彻底清洗。可替代的就是目前的手工清洗。

　　在线发酵罐清洗使用的是自动化系统，可提供更好的和可再生的清理，节省时间、成本、人力、原料及废物。它也更加安全，不需要拆解大型设备、接触清洁剂、人工洗刷或爬进罐里。

　　与清洁相关的因素有接触时间、温度、浓度和清洁剂等。cip系统必须能改变所有这些参数。

　　block指出，这些系统自20世纪60年代的时候就已应用到牛奶加工。到90年代的时候应用到了制药产业。他指出，“这些产业中的恶劣卫生条件会致人死亡。葡萄酒倒不会发生这样的情况，但它能导致酒的质量下降。”啤酒厂也使用cip系统。

　　加州大学戴维斯分校正在实验这些系统，在它们的研究和教学酒厂安装上了必要的管道。

　　采用这一在线清洗方法，管道分叉管组能保证供应清洗剂以及让这些清洗剂返回至一个中心系统。通过一个专门的过滤装置，这些材料最终可回收、重复使用。

　　二氧化碳管理

　　发酵过程中产生的二氧化碳正越来越多的受监管机构的审查，因为它造成了污染，同时也存在安全隐患。一些标准在加州中央山谷一些大型酒厂里已实施。

　　鉴于大多数发酵罐是关闭的，收集二氧化碳并把它输送到一个中心位置还是相对容易的。为安全起见，一些酒厂已这样做了。

　　然而，封存或使用二氧化碳还是有一定道理的。这些副产品或许也有价值。经过杂质处理后，这些二氧化碳可用于加工含碳酸气的饮料或喂养池塘里的藻类用于生产生物燃料。二氧化碳还可以与氢氧化钙反应生成碳酸钙(粉笔)用于墙板或其他产品。

　　尽量减少用水

　　加州用水一直紧张。当前的干旱情况让这一情况变得更为严重。每一加仑葡萄酒的生产通常需要4-6加仑的水，而大部分水用于了清洗设备。然而，一些较大的酒厂用水量更大。

　　回收和再利用水资源以及减少用水量能增加可持续性，可降低成本，这还有可能变为强制性的。在线清洗是一种解决办法。另一种减少用水的方法是获取和利用雨水。

　　处理和再利用清洁水是另一种办法。(我们关注的是酒厂，当然再生水还可以用于灌溉及冲洗厕所等)。

　　这些废水要再次使用必须首先进行粗过滤或离心分离以去除较大的颗粒，然后通过膜过滤，像逆渗透以去除离子和其它细小的杂质。

　　另一被利用的“废物”就是热量。酒厂可回收热水蒸汽用于灌装线卫生处理和罐的加温。同样，酒厂也可以回收冷气，用于罐的降温和相同方式的冷稳定处理。

　　能够产生能量的可替代方法现在已流行。光伏电池板通常利用阳光发电，而一些酒厂也用阳光给水加热。这些机组可放在不需要占据宝贵葡萄园土地的地方，诸如屋顶、沥滤场、停车场、甚至池塘。

　　光伏电池还能够分解水，释放氢气，这个可以被存储下来用于燃料电池的发电，当阳光不可用的时候。

　　酒厂的未来肯定会利用技术来提高葡萄酒的质量，降低生产成本和增加可持续能力。即使是转向采用传统方法的酒厂，像重力自动加料、野生酵母和混凝土及木桶发酵罐，它们也将受益于检测仪器和自动化，这些能帮助酿酒师做出更好的决策。