北冰红冰葡萄酒的发酵工艺与膜过滤澄清

博纳BONA-GM-18膜过滤设备·高残糖酒液澄清工艺路线

针对高残糖、高黏度发酵酒液灌装前的过滤需求，本工艺采用博纳科技有机膜分离实验机BONA-GM-18，配套0.1μm~0.3μm卷式微滤膜，执行错流过滤工艺。该方案在常温无相变条件下运行，同步实现悬浮物去除与微生物截留，在保障酒体澄清度与货架稳定性的同时，避免高温处理损伤热敏性风味物质及高残糖体系，适配冰酒等高残糖液体体系。

高残糖酒液过滤的行业背景与工艺痛点

冰葡萄酒以推迟采收、在树上自然结冰的葡萄为原料，于结冰状态下压榨、发酵酿制而成，生产过程中不得外加糖源。

从生产工艺来看，冰葡萄汁含糖量极高（40%以上），发酵阶段渗透压大、启动慢、周期长。发酵完成后，酒液中残留的酵母、蛋白与酒石等悬浮物，直接影响成品的澄清度与货架稳定性，是灌装前必须解决的关键问题。

因此，灌装前的过滤环节对工艺条件有明确要求：一方面需去除浑浊物质与微生物，确保酒体稳定；另一方面须避免高温处理，防止损伤冰酒细腻的风味与高残糖体系。具体体现在以下方面：

•高糖体系发酵难：残糖高、黏度大，酵母活性受抑制，工艺参数需专门优化；

•澄清要求高：对色泽与澄清度有严格要求，残留的酵母、蛋白与酒石等悬浮物直接影响感官评分，需过滤去除；

•热敏风味保护：冰酒的果香与酒香对热敏感，澄清环节宜采用常温物理过滤，避免高温损伤风味与高残糖体系；

•微生物稳定性：高残糖酒体是微生物的良好培养基，灌装前需可靠的除菌手段。

技术路线：三段式控温发酵与灌装前膜过滤工艺

以下流程基于公开论文的实验方法归纳：

工艺要点：冰葡萄汁（含糖量＞40%）+酵母CICC 31604 → 25℃主发酵8天→ 18℃后发酵22天→ 12℃陈酿145天→过滤→灌装→灭菌。

BONA-GM-18膜过滤设备：高残糖体系澄清除菌方案

•适用范围：适配高残糖、高黏度液体体系（含冰酒及其他发酵酒）

•工艺定位：截留发酵后残留的酵母、蛋白与酒石等悬浮物，同步去除微生物，提升澄清度与货架稳定性

•配置说明：可根据工艺需求选配微滤膜、超滤膜、纳滤膜，实现粗滤、精密过滤与除菌的多级组合

膜元件配套·酒液澄清过滤膜（微滤膜）

•作用：去除酵母残体、蛋白浑浊物与悬浮颗粒，提高澄清度与货架稳定性；

•特点：错流过滤，无相变、常温操作，保护热敏性风味物质与高残糖体系

•膜元件选型：膜孔径按澄清度与微生物控制要求选定，可采用0.1μm~0.3μm卷式微滤膜进行澄清过滤

工艺验证与系统方案

以上工艺路线及设备参数基于实验阶段验证阶段。除实验设备外，我们提供覆盖中试、工业生产阶段的膜过滤设备与系统，可根据具体的物料体系、处理规模及工艺要求，提供工艺验证服务与定制化系统方案。如需技术对接或方案咨询，请联系我们。

商业客户案例

客户行业：果酒（山西）、杨梅酒（浙江）、发酵啤酒（山东）、药酒（河北）

原酒问题：

原酒浊度高，含有淀粉、多糖、菌体及胶体等悬浮物，传统过滤方式（硅藻土、板框等）存在截留精度不足、耗材成本高或无法连续运行等问题，无法满足灌装前的澄清与除菌要求。

博纳方案：

根据料液初始浊度分级设计工艺路线：

•高悬浮物酒体：采用"陶瓷膜澄清+卷式微滤膜除菌"两级工艺，陶瓷膜先行截留大颗粒悬浮物，减轻后续微滤膜负荷；

•低悬浮物酒体：直接采用卷式微滤膜（0.1μm~0.3μm）进行精密过滤与除菌。

运行数据：

点击图片可查看完整电子表格

客户价值：

1.分离效率高：针对高/低悬浮物体系分级配置，避免"大材小用"或"精度不足"；

2.膜污染可控：错流过滤模式配合陶瓷膜预处理，有效减缓膜污染速率，延长清洗周期；

3.连续化处理：支持大批量料液的连续运行，满足工业化生产节拍。

常见问题：高残糖酒液膜过滤工艺与设备选型

Q1：高残糖酒液（如冰酒）过滤有哪些难点？

A：高残糖酒液过滤的核心难点集中在三方面：

1.流体特性：含糖量40%以上，黏度大、渗透压高，导致膜过滤通量衰减快，工艺参数需专门优化；

2.澄清稳定性：发酵后残留的酵母、蛋白与酒石等悬浮物，直接影响成品澄清度与货架稳定性，需精密截留；

3.热敏保护：高残糖体系与风味物质对热敏感，传统高温杀菌会损伤品质，必须采用常温物理过滤。

因此，适配高残糖体系的膜过滤设备需同时满足高截留精度、抗污染性与常温操作要求。

Q2：酒类澄清过滤应该用微滤膜还是超滤膜？

A：酒类灌装前澄清过滤通常优先选用微滤膜（MF），孔径范围建议0.1μm~0.3μm。原因如下：

•微滤膜：可有效截留酵母残体、蛋白浑浊物及悬浮颗粒，同时透过高糖酒体，通量衰减相对可控，适合大规模澄清除菌；

•超滤膜：孔径更小（0.001~0.1μm），多用于深度分离胶体或提取特定风味物质，在常规酒类澄清中易造成通量过低、运行成本偏高。

具体选型需根据酒体初始浊度、微生物控制等级及处理量综合判定，必要时可通过小试验证确定适宜孔径。

Q3：为什么酒类灌装前过滤要避免高温处理？

A：多数发酵酒（尤其是冰酒、果酒等品类）含有热敏性风味物质和高残糖体系，高温处理会导致：

1.风味损失：挥发性果香与酒香成分散逸，酒体香气复杂度下降；

2.品质劣变：高温可能引发糖分焦化或美拉德反应，改变酒体色泽与口感；

3.二次浑浊：蛋白质遇热变性凝固，反而产生新的悬浮物，影响澄清度。

因此，灌装前过滤应采用常温或低温错流膜过滤工艺，在去除微生物和浑浊物质的同时，完整保留酒体原有风味与高残糖体系。

Q4：膜过滤设备从实验到工业生产如何放大？

A：膜过滤工艺从实验到量产的放大通常分三个阶段：

1.实验验证：小试确定膜材质、孔径（如0.1~0.3μm微滤）、操作压力及通量衰减曲线，验证工艺可行性；

2.中试放大：使用中试级设备验证工艺稳定性、清洗周期与通量恢复率，为工业设计提供数据支撑；

3.工业生产：根据处理规模定制系统方案，集成多级膜组件（粗滤+精密过滤+除菌），实现连续化运行。

具备全阶段服务能力的厂商（如博纳科技）可根据具体物料特性，提供从膜元件选型验证到成套系统交付的技术支撑。

Q5：博纳BONA-GM-18膜过滤设备适用于哪些物料？

A：博纳BONA-GM-18膜过滤设备主要适配高残糖、高黏度的液体体系，典型应用包括：

•冰酒及优质发酵酒（如黄酒、甜型葡萄酒）；

•果酒与花酒（需保留热敏性香气成分）；

•植物提取液及其他高黏度功能性液体。

设备支持选配微滤膜、超滤膜、纳滤膜及反渗透膜，可根据工艺需求实现粗滤、精密澄清、除菌等多级组合。其核心工艺为错流过滤、常温无相变操作，在保护热敏性成分的同时，确保澄清度与微生物指标达标。

参考文献

•论文（GB/T 7714）：刘文玉.北冰红冰葡萄酒优化发酵工艺的研究[J].酿酒, 2018, 45(4): 115-116.

来源：济南博纳生物技术有限公司