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臭氧發(fā)生器在葡萄酒行業(yè)上的應用
一、葡萄酒行業(yè)殺菌的意義
在葡萄酒、啤酒、飲料的加工生產(chǎn)中,細菌、微生物的控制是極其重要的因素。這關(guān)系到酒類(lèi)尤其是葡萄酒的品質(zhì)。相信自釀過(guò)葡萄酒的朋友們,都或多或少經(jīng)歷過(guò)把葡萄釀成醋的慘痛經(jīng)歷。
葡萄酒的釀制過(guò)程需要有特定的微生物參與,而瓶裝過(guò)程則需要完全無(wú)菌。滅菌貫穿整個(gè)葡萄酒的瓶裝過(guò)程。葡萄酒行業(yè)的殺菌意義至關(guān)重要。
二、臭氧代替傳統消毒保鮮劑成為葡萄酒行業(yè)的新型消毒方式
2.1傳統消毒劑添加劑的弊端
傳統的消毒保鮮方式如二氧化硫、巴氏消毒、亞硫酸鹽等存在有殘留、二次污染、消毒不徹底、操作繁瑣等問(wèn)題,臭氧作為新興的消毒方法,在葡萄酒生產(chǎn)中的應用已越來(lái)越普遍。
2.1.1二氧化硫SO2帶有刺激性臭味的氣體,被用于葡萄的儲藏過(guò)程中預防腐爛。雖然其防腐效果明顯,但是它具有腐蝕性??蓪е聡乐氐倪^(guò)敏反應,甚至哮喘或引發(fā)哮喘病患者發(fā)病。另外,二氧化硫過(guò)量會(huì )使葡萄酒產(chǎn)生酸烈味道。
2.1.2亞硫酸鹽則是作為防腐保鮮劑,用于葡萄酒的釀造。它被添加到葡萄酒中來(lái)防止葡萄酒的氧化,延長(cháng)保鮮期。
除了它本身的毒性以外,因為處理不好或者過(guò)量會(huì )使葡萄酒產(chǎn)生尖酸味道,導致葡萄酒口味變差。但如果濃度不夠,則起不到殺菌防腐的作用。所以它成了傳統消毒防腐工藝中的“不穩定分子”,會(huì )讓某些葡萄酒壞掉。
2.1.3 高溫水部分葡萄酒企業(yè)采用高溫水清洗葡萄酒瓶進(jìn)行消毒,從而避免傳統消毒劑的殘留。而在實(shí)際消毒效果差,不能達到殺菌要求。
2.2 臭氧殺菌機理
臭氧依靠其氧化性產(chǎn)生對病毒、細菌及霉菌等微生物的強殺滅作用。其滅菌過(guò)程屬于生物化學(xué)氧化反應。臭氧滅菌有以下三種形式:
(1)臭氧氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖化酶。
(2)直接與細菌、病毒發(fā)生作用,破壞其細胞壁和 DNA 和 RNA,分解蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類(lèi)和多糖等大分子聚合物,使細菌的物質(zhì)代謝生長(cháng)和繁殖過(guò)程遭到破壞。
(3)滲透細胞膜組織,侵入細胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖,使細胞發(fā)生通透性畸變,導致細胞的溶解死亡,并且將死亡菌體內的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體和熱原(細菌病毒代謝產(chǎn)物、內毒素)等溶解變性死亡。綜觀(guān)無(wú)菌技術(shù)對微生物作用的原理可分為抑菌、殺菌和溶菌三種。由此可見(jiàn),臭氧滅菌屬于溶菌,是三種滅菌方式中較徹底的形式。
2.3臭氧的殺菌保鮮優(yōu)勢
2.3.1臭氧幾乎可以殺死所有的細菌、病毒、芽孢等微生物。包括空氣、水和葡萄酒中的大腸桿菌、霉菌、酵母菌、黃曲霉毒素、金黃色葡萄酒菌等有害微生物。
2.3.2臭氧殺菌的速度是紫外線(xiàn)的3000 倍,氯的600倍。臭氧與傳統的消毒劑不同,一般消毒劑是需要一定的殺菌時(shí)間,通過(guò)進(jìn)行性、積累性的殺菌作用完成滅菌。而臭氧的殺菌則是當臭氧濃度(特別是水中) 超過(guò)一定閥值后,殺菌可以很快完成。
2.3.3臭氧在殺菌消毒后還原成氧氣和水沒(méi)有何化學(xué)殘留和污染,是較環(huán)保的殺菌劑。
2.3.4 因為臭氧的強氧化性,所以當臭氧濃度達到標準時(shí)(參見(jiàn)臭氧發(fā)生器濃度國標),其殺菌能力和速度均高于傳統的葡萄酒行業(yè)的消毒劑:紫外線(xiàn)、二氧化氯、高酸鉀、二氧化硫(硫磺熏蒸)、甲醛(福爾馬林)。
2.3.5生產(chǎn)出更健康更好喝的葡萄酒
采用臭氧消毒工藝,代替亞硫酸鹽來(lái)生產(chǎn)葡萄酒,可以生產(chǎn)出健康的葡萄酒。不但不含可導致過(guò)敏的亞硫酸鹽,把過(guò)敏反應降到了最低,而且還保留了葡萄酒的原有品質(zhì)和味道。你是不是想嘗一下臭氧消毒的葡萄酒了呢?
三、臭氧發(fā)生器在葡萄酒行業(yè)的應用在以下幾個(gè)方面:
3.1葡萄酒瓶的殺菌
臭氧發(fā)生器在葡萄酒生產(chǎn)上主要應用于灌裝用葡萄酒瓶的殺菌。工作程序為:空瓶進(jìn)入設備后,先進(jìn)行高濃度臭氧水溶液進(jìn)行沖洗,倒空后用過(guò)濾的無(wú)臭氧水沖洗,之后再用無(wú)菌淡水沖洗,最后倒空后,借助吹風(fēng)管用經(jīng)過(guò)無(wú)菌過(guò)濾的空氣吹風(fēng)。
殺菌后的空瓶經(jīng)微生物檢驗可達到工藝要求和殺菌標準,為葡萄酒微生物穩定性中后處理的一個(gè)重要環(huán)節提供的重要保障。
3.2葡萄的儲藏保鮮
通過(guò)使用幾種不同的儲藏方法進(jìn)行比較,使用臭氧保存的葡萄90%都沒(méi)有腐爛。效果和二氧化硫相同。不但如此,臭氧保存的葡萄中,抗氧化物的含量是未經(jīng)處理的葡萄的4 倍。也就意味著(zhù),不但臭氧可以很好的儲藏葡萄,而且可以大大延長(cháng)保鮮期。
3.3生產(chǎn)環(huán)境消毒
使用臭氧氣體,除了對葡萄進(jìn)行保鮮以外,還可以對洗瓶間、原料間、包裝間、化驗室、更衣室、發(fā)酵車(chē)間、儲酒車(chē)間、材料間和灌裝間的空氣進(jìn)行消毒,對這些場(chǎng)所的屋頂墻面、地面溝槽、工作服衣鞋帽、工作臺、工具、設備設施表面等輔助消毒滅菌,減少或者消除霉斑。另外,還可以去除空氣中的臭味異味,使環(huán)境的空氣清潔新鮮。
四、生產(chǎn)高品質(zhì)葡萄酒對沖洗瓶用水要求
高清潔酒瓶是生產(chǎn)高品質(zhì)葡萄酒的關(guān)鍵之一。因而對酒瓶沖洗用水有嚴格要求,無(wú)論是臭氧水、淡水沖洗都需要潔凈的水源。酒瓶沖洗后必須具備下列三個(gè)條件:
1、酒瓶?jì)缺跊](méi)有礦物質(zhì)等污染
2、酒瓶?jì)葲](méi)有微生物污染
3、沒(méi)有化學(xué)消毒劑二次污染用普通水沖洗酒瓶,因普通水中含有礦物質(zhì)或者雜質(zhì),而礦物質(zhì)會(huì )在瓶壁上結垢,影響酒的品質(zhì),普通水中又含有微生物細菌,會(huì )影響酒的質(zhì)量和保質(zhì)期,因此,要想生產(chǎn)出高品質(zhì)的葡萄酒,必須保證通過(guò)嚴格要求沖瓶用水來(lái)實(shí)現高清潔的酒瓶。當然,使用純凈水有些奢侈,可以采用超濾水等改善水質(zhì)。
五、影響臭氧殺菌的因素
5.1水質(zhì)
臭氧在水中對細菌、病毒等微生物殺滅率高、速度快,有效去除有機化合物等污染物質(zhì)而又不產(chǎn)生二次污染,但水質(zhì)的好壞卻能直接影響臭氧殺菌的效果由于臭氧具有較強的氧化性,因而一旦與水混合,臭氧首先與水中易被氧化的一些還原性無(wú)機物質(zhì)發(fā)生氧化反應,其次與一些有機物反應,使有機物發(fā)生不同程度的降解,變成簡(jiǎn)單的有機物,再進(jìn)一步徹底氧化成二氧化碳,使水的化學(xué)耗氧量(COD) 值減少,臭氧濃度也因此降低。因此,第四條尤為重要。為降低對臭氧的消耗,對水質(zhì)的要求即盡可能降低所用水中還原性無(wú)機物及易降解有機物的含量。
5.2 溫度
在相同的臭氧濃度下,隨著(zhù)水溫的增加,臭氧溶解度下降。水的溫度對水中臭氧的含量有較大的影響。由于溫度的[FS:PAGE]影響,在其它條件正常的情況下,為達到理想的殺菌效果,臭氧濃度必須隨著(zhù)溫度的改變而調整。因此,從設備的運行、配套的設施以及葡萄酒的灌裝條件上綜合考慮,一般選擇水的溫度在10~15C。顯而易見(jiàn),在夏季,控制灌裝的環(huán)境溫度及空瓶的表面溫度也是一項必要的措施。
5.3潤滑劑、堿液及瓶內容物
在灌裝生產(chǎn)過(guò)程中,酒瓶鏈道的潤滑需用潤滑劑或堿液,但需注意,應盡可能不用堿液,而應使用中性的鏈道潤滑劑,而且用量應盡可能地少。因為酒瓶將潤渭劑或堿液帶入臭氧水浴中后,由于臭氧的強氧化性,會(huì )造成臭氧結合的高度還原從而使臭氧濃度立即下降,使空瓶不再可能達到滿(mǎn)意的殺菌效果。而瓶?jì)热菸镏傅氖怯形圹E的瓶子或是有殘酒剩余的瓶子,這些內容物若在臭氧殺菌前未清洗干凈,尤其是有殘酒的瓶子,由于殘酒中含有豐富的無(wú)機物和有機物,當進(jìn)入臭氧裝置后,會(huì )馬上與臭氧參與反應,致使臭氧浴中的臭氧濃度迅速降低,從而影響殺菌效果。
六、臭氧應用時(shí)需注意的問(wèn)題
6.1瓶?jì)?/span>臭氧殘留
在進(jìn)行臭氧殺菌的操作過(guò)程中,有一個(gè)比較重要的問(wèn)題是酒瓶?jì)瘸粞醯臍埩?。因為若瓶?jì)瘸粞趸虺粞跛畾埩暨^(guò)多,則會(huì )使葡萄酒在灌裝后短期內氧化,致使酒體顏色變深,降低風(fēng)味。針對此情況,必須密切監視其殺菌效果和設備的運轉情況。
以免因臭氧濃度過(guò)高或設備出現故障(比如瓶子經(jīng)臭氧浴殺菌后無(wú)菌淡水和壓縮空氣沖洗沒(méi)有到位)而導致瓶?jì)扔谐粞鯕埩?。此外,葡萄酒瓶的質(zhì)量也是一個(gè)因素,一般來(lái)說(shuō),瓶?jì)缺诠鉂嵍群玫钠涑粞鹾统粞跛畾埩艟洼^低。
6.2二次污染
臭氧的殺菌作用明顯,但亦存在另一方面不利的因素。幾個(gè)小時(shí)后臭氧可全部變?yōu)檠鯕?/span>(臭氧在水中正常情況下半衰期為20min,pH=7.6 時(shí)為41min,pH=10.4時(shí)為0.5min),使水中含氧量升高變成富氧水,最高含氧量可達 10~20mg/L。將兩種水都經(jīng) 0.2um 膜過(guò)濾,其水中菌落總數為零,然后向每種水各接入相同量提及的試驗菌(1個(gè)/m1,在 25~28C下培養,從0h 起進(jìn)行菌落總數檢驗,觀(guān)察經(jīng)0.4mg/L 臭氧處理后的富氧水及未經(jīng)臭氧處理的源水中細菌的生長(cháng)速率變化情況。
含氧水比未經(jīng)臭氧處理的水更易于細菌的繁殖,因而經(jīng)過(guò)臭氧處理的水防止二次污染比不經(jīng)過(guò)臭氧處理的水重要。所以,為杜絕二次污染的發(fā)生以及所帶來(lái)的后患,首先必須保證臭氧殺菌周?chē)沫h(huán)境衛生包括水源的微生物問(wèn)題,并且必須注意,一旦臭氧殺菌有了一定時(shí)間的間斷,則必須更換新水,尤其在夏季溫度較高的情況下,更得嚴加注意,不能有絲毫馬虎,否則,在灌裝前的一切無(wú)菌過(guò)濾都將失去意義。
6.3衛生標準與健康保護
臭氧作為一種氣體殺菌劑,依靠其氧化性對病毒、細菌及霍菌等微生物有殺滅作用。同任何消毒劑一樣,也會(huì )對動(dòng)物與人造成一定的生理反應甚至損害,但臭氧比常用消毒劑要小的多,防保也容易得多。
國內的標準是:0.16mg/m3,由于人們的嗅覺(jué)可感受的臭氧濃度0.02ppm低于衛生安全標準,這樣臭氧工作區內任何人員在明顯感受到臭氧的刺激作用后會(huì )自動(dòng)回避或采取技術(shù)措施消除泄露故障,而不會(huì )產(chǎn)生“乘積”積累損害。臭氧作為消毒劑,殺菌能力強,使用濃度低,能自行分解無(wú)殘余污染,接觸后的不適感離開(kāi)現場(chǎng)立即消失等優(yōu)點(diǎn),是甲醛(福爾馬林),過(guò)氧乙酸,高錳酸鉀等常用消毒劑無(wú)法比擬的。
最后,祝大家都能喝到“遺失的味道”
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