Responsável pela fermentação do vinho enviado à destilaria, é nesta fase que os açúcares são transformados em etanol. As reações ocorrem em tanques denominados dornas de fermentação, onde se misturam o mosto ( junção dos caldos ) e os açúcares ( sacarose, frutose, e glicose ) são transformados em etanol.
 Durante a reação, ocorre intensa liberação de gás carbônico, a solução aquece-se e ocorre a formação de alguns produtos secundários, como álcoois superiores, glicerol, aldeídos, etc.
 O tempo de fermentação varia de 4 a 8 horas. Ao final deste período, praticamente todo o açúcar já foi consumido e, ao terminar a fermentação, o teor médio de etanol nas dornas é de 7% a 10%, onde a mistura recebe o nome de vinho fermentado.
 Devido à grande quantidade de calor liberado durante o processo e à necessidade da temperatura ser mantida em baixa (32°C), onde é preciso realizar o resfriamento do vinho através de trocadores de calor, por onde o vinho é bombeado continuamente com água em contracorrente.
 Este processo de fermentação é realizado em dornas fechadas e deve haver a lavagem dos gases de saída em uma torre de recheio para recuperação do etanol evaporado por absorção em água, que é retornada ao processo.
 Com equipamentos arrojados, os projetos Brumazi preveem a diminuição de espaço entre os equipamentos,  evitando perda de cargas nas tubulações, possibilitando a utilização de bombas menores com custos economicamente viáveis para as interligações.
 Os sistemas a critério dos clientes podem ser fornecidos com interligação completa e sistema de automação e controle, fazendo inclusive interface com o COI.

 Componentes: 

 - Tanques Pulmão
 - Dornas
 - Pré-fermentadores