(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211325225.5 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 燕山大学 地址 066004 河北省秦皇岛市河北 大街西 段438号 (72)发明人 高大威　罗飞　朱光华　赵晓宁　 刘杰　王帅　 (74)专利代理 机构 北京市诚辉律师事务所 11430 专利代理师 范盈　姚幸茹 (51)Int.Cl. C12G 1/022(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12M 1/02(2006.01) C12N 11/14(2006.01)C12R 1/25(2006.01) C12R 1/225(2006.01) C12R 1/245(2006.01) C12R 1/23(2006.01) C12R 1/01(2006.01) C12R 1/46(2006.01) (54)发明名称 一种应用 于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的装置 及制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种应用于葡萄酒乳酸发酵 与陈酿的装置及制备方法， 通过乳酸菌固定化技 术加快酒体与乳酸菌的反应， 将 乳酸菌制成菌悬 液后放入橡木片浸泡， 将此橡木片填充发酵桶中 发酵； 乳酸发酵后的葡萄酒再通过超重力技术强 化气体、 酒体和橡木片之间的反应过程， 加快酒 体成熟， 酒液与橡木片充分接触， 获得具备乳酸 发酵和陈酿效果的高品质葡萄酒。 本发明可通过 控制乳酸发酵过程的酒体流速和停留时间， 以及 超重力过程的流速、 转数、 通气量等参数， 有效控 制葡萄酒的发酵和陈酿的程度、 风味和香气特 色， 形成不同风格的葡萄酒， 使常规一至多年才 能完成的酿造过程能够在数天内完成， 大大节省 了酿造的时间和成本 。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115505470 A 2022.12.23 CN 115505470 A 1.一种应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的装置， 其特征在于， 包括位于上方的乳酸发酵 部和位于下方 的超重力陈酿部， 所述乳酸发酵部包括乳酸发酵桶、 填充于所述乳酸发酵桶 内的第一橡 木片、 开关阀， 所述第一橡 木片上负载有乳酸菌； 所述超重力陈酿部包括旋转填充床， 所述旋转填充床包括转子、 设于转子内的第二橡 木片、 气体进口管、 液体出口管、 气体出口管、 液体进口管， 所述乳酸 发酵部和所述超重力陈 酿部间通过 所述开关阀和所述液体进口管 连通。 2.根据权利要求1所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的装置， 其特征在于， 所述旋转 填充床内通入的气体包括氮气和氧气。 3.一种应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 使用权利要求1～2中 任一项所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的装置， 所述制备 方法包括以下步骤： (1)乳酸菌的橡 木片固定化： 将所述乳酸菌制成菌悬液， 将干净的所述第一橡木片放在所述菌悬液中培养， 使所述 第一橡木片上负载 所述乳酸菌； (2)葡萄酒乳酸发酵： 将所述第一橡 木片通过 无菌操作填充于所述乳酸发酵桶中进行葡萄酒的乳酸发酵； (3)超重力陈酿： 经过所述乳酸发酵后的葡萄酒流入所述旋转填充床， 所述旋转填充床 将混合气体经所述气体进口管引入转子外缘， 在气 压作用下向所述转子外缘处加入所述第 二橡木片作反应填料； 葡萄酒由所述液体进口管引入所述转子内腔并作用于所述转子内的 所述第二橡木片上， 所述转子旋转产生的离心力将葡萄酒推向所述转子外缘， 葡萄酒被所 述第二橡木片分散并与所述第二橡木片充分接触， 随后葡萄酒被所述转子甩到外桶区， 再 流到所述液体出口管， 收集即可获得葡萄酒。 4.根据权利要求3所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 步骤 (1)中， 所述菌悬 液的菌落形成单位 为102‑109cfu/ml， 所述培 养时间为1 ‑3天。 5.根据权利要求3所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 步骤 (1)中， 所述乳酸菌包括植物乳杆菌、 酒类酒球菌、 德氏乳杆菌、 干酪乳杆菌、 弯曲乳杆菌、 保 加利亚乳杆菌、 嗜热链球菌、 嗜酸乳杆菌、 瑞士乳杆菌、 长双歧杆菌 。 6.根据权利要求3所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 步骤 (2)中， 所述乳酸发酵桶容积为5 ‑10m3， 所述第一橡木片占所述乳酸发酵桶的体积为30 ‑ 60％， 所述乳酸发酵桶转速为10 ‑20r/min， 所述乳酸发酵桶外面包裹降温夹层。 7.根据权利要求3所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 步骤 (2)中， 所述乳酸发酵温度为18 ‑25℃， 所述乳酸发酵时间为1 ‑10h。 8.根据权利要求3所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 步骤 (3)中， 所述混合气体的流量为500 ‑2000m3/h， 所述混合气体包括体积比为(95 ‑99％)： (1 ‑ 5％)的氮气和氧气。 9.根据权利要求3所述的应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 其特征在于， 步骤 (3)中， 所述液体进口管处的葡萄酒流量为100 ‑1000m3/h， 所述转子的转速为800 ‑1800r/ min。 10.根据权利要求3～9任一项所述的制备方法制备得到的葡萄酒， 其特征在于， 所述葡 萄酒至少可在3天内完成酿造 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115505470 A 2一种应用于葡萄 酒乳酸发酵与陈酿的装 置及制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于葡萄酒酿造技术领域， 涉及一种应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的装置 及制备方法。 背景技术 [0002]葡萄酒的品种多样， 成分复杂， 含有酸、 酚类、 芳香酯类、 氨基酸等多种风味物质， 酿造过程需要 经过除梗、 压榨、 酒精发酵、 乳酸 发酵、 陈酿等多个环节， 其中乳酸 发酵将苹 果 酸转化为乳酸， 可以增加葡萄酒风味， 并达到降低酸度的效果， 使葡萄酒的口感更加 柔和、 适口， 提高葡萄酒的品质。 陈酿耗时最长， 需要经过一至多年的时间在橡木桶中存放， 对存 放条件的光、 温度、 湿度等都有苛刻的要求， 酿造高品质的葡萄酒需要使用橡木桶陈酿， 橡 木桶可以在葡萄酒陈酿过程中赋予葡萄酒更多、 更特别的风味， 并使葡萄酒加快成熟， 香气 结构更加平衡， 赋予特征性的葡萄酒风格。 然而橡木桶的造价高， 容积小， 陈酿时间越长， 葡 萄酒的成本也会变得越高。 如何用更短的时间使酒体成熟， 并赋予葡萄酒橡木的香气， 这是 葡萄酒酿造中急需解决的问题。 [0003]菌种固定化技术是将选择的菌种固定在特定的载体上， 使其高度密集并保持生物 活性， 在适宜条件下能够快速增殖和代谢， 该技术有利于反应后的菌种与酒液的分离， 缩短 发酵所需的时间。 超重力技术是通过强化多相流传递及反应过程的新技术， 用于需要对相 间传递过程进 行强化的多相过程和需要相内或拟均相内微观混合 强化的混合与反应过程， 它具有体积小、 能耗低、 运行简单、 安全可靠等优点， 目前尚未将其应用于葡萄酒的酿造和 陈酿过程。 发明内容 [0004]为解决葡萄酒酿造工艺耗时长、 成本高等问题， 本发明提供了一种应用于葡萄酒 乳酸发酵与陈酿的装置， 包括位于上方 的乳酸发酵部和位于下方 的超重力陈酿部， 乳酸发 酵部包括乳酸 发酵桶、 填充于乳酸 发酵桶内的第一橡木片、 开关阀， 第一橡木片上负载有乳 酸菌； [0005]超重力陈酿部包括旋转填充床， 旋转填充床包括转子、 设于转子内的第二橡木片、 气体进口管、 液体出口管、 气体出口管、 液体进口管， 乳酸发酵部和超重力陈酿部间通过开 关阀和液体进口管 连通。 [0006]优选的， 旋转 填充床内通入的气体包括氮气和氧气。 [0007]本发明还提供了一种应用于葡萄酒乳酸发酵与陈酿的制备方法， 使用该应用于葡 萄酒乳酸发酵与陈酿的装置， 包括以下步骤： [0008](1)乳酸菌的橡 木片固定化： [0009]将乳酸菌制成菌悬液， 将干净的第一橡木片放在菌悬液中培养， 使第一橡木片上 负载乳酸菌； [0010](2)葡萄酒乳酸发酵：说　明　书 1/4 页 3 CN 115505470 A 3