葡萄酒发酵罐现在一般用10-20立方的304号以上食品级不锈钢罐，里面装有蛇形循环冷却设备（盘管）。
这是一种由酵母参与，将糖转化成酒精和二氧化碳的过程。这个过程的另一个副产物是热量和风味物质。如果外界温度低于5℃，酒精发酵便无法开始。在合适的温度下，当所有的糖分消耗殆尽，或者酒精度过高（通常为15度）导致酵母死亡时，酒精发酵就会停止。如果糖分或酵母的养分已经耗尽，酒精发酵也会停止。如果温度达到35-38℃，酿酒师可以通过多种方式停止酒精发酵，如添加二氧化硫杀死酵母；或添加一些酒精，使葡萄酒的酒精度提升到15度；或冷却葡萄酒后过滤掉酵母。如果酒精发酵初期的糖浓度很高，酒精发酵也会无法进行（如甜型葡萄酒的发酵）。 一般情况下，酒厂会先将葡萄破碎后，再加入酵母进行酒精发酵。其中最重要的酵母菌株是酿酒酵母（Saccharomyces Cerevisiae），因为它可以忍受高含量的酒精度和二氧化硫，并且可以为葡萄酒增加香气。许多生产商会通过添加二氧化硫的方式来抑制外界酵母（Ambient）的数量，而使用人工培养的酵母菌株来代替。外界酵母虽然可以令葡萄酒的香气更为精致，但是这种酵母却很少受酿酒师的控制。最糟糕的是，一些不合适的酵母可能会产生一些不愉快的香气，最终导致酿好的葡萄酒无法进行销售。
通过使用筛选好的培养菌株，酿酒师可以更好的控制酒精发酵，他们可以根据需要的风味特征来选择酵母菌株。当外界酵母被二氧化硫控制后，酿酒师会添加一些筛选好的酵母菌株，它们可以快速地控制酒精发酵。一些酿酒师认为，只使用一种酵母会减少葡萄酒风味的复杂性。 温度控制对酿酒来说非常重要，因为发酵过程中会产生热量，过热的环境可能会导致酵母菌死亡。低温发酵可以避免一些精致香气的损失，促进白葡萄酒中水果风味的发展。较高的发酵温度常与“咸香”风味联系起来，且对颜色浸渍和单宁提取来说都非常重要。人们会通过监控发酵罐（发酵桶）的温度，来确保发酵在合适的温度下进行。精确的温度控制，对最终酿成葡萄酒的品质非常重要。
温度过高或过低都会影响或中止发酵，因此对温度的控制十分重要。白葡萄酒的发酵温度比红葡萄酒要低，目的是使葡萄酒的香气显得更加细腻。为了更迅速地萃取出皮中的颜色和单宁，红葡萄酒的发酵温度比白葡萄酒略高。
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