臭氧發(fā)生器在葡萄酒行業上的應用

一、葡萄酒行業殺菌的意義

在葡萄酒、啤酒、飲料的加工生産中，細菌、微生物的控制是極其重要的因素。這(zhè)關系到酒類尤其是葡萄酒的品質。相信自釀過(guò)葡萄酒的朋友們，都(dōu)或多或少經(jīng)曆過(guò)把葡萄釀成(chéng)醋的慘痛經(jīng)曆。

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)程則需要完全無菌。滅菌貫穿整個葡萄酒的瓶裝過(guò)程。葡萄酒行業的殺菌意義至關重要。

二、臭氧代替傳統消毒保鮮劑成(chéng)爲葡萄酒行業的新型消毒方式

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、操作繁瑣等問題，臭氧作爲新興的消毒方法，在葡萄酒生産中的應用已越來越普遍。

2.1.1二氧化硫SO2帶有刺激性臭味的氣體，被(bèi)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。可導緻嚴重的過(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)使葡萄酒産生酸烈味道(dào)。

2.1.2亞硫酸鹽則是作爲防腐保鮮劑，用于葡萄酒的釀造。它被(bèi)添加到葡萄酒中來防止葡萄酒的氧化，延長(cháng)保鮮期。

除了它本身的毒性以外，因爲處理不好(hǎo)或者過(guò)量會(huì)使葡萄酒産生尖酸味道(dào)，導緻葡萄酒口味變差。但如果濃度不夠，則起(qǐ)不到殺菌防腐的作用。所以它成(chéng)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。而在實際消毒效果差，不能(néng)達到殺菌要求。

2.2 臭氧殺菌機理

臭氧依靠其氧化性産生對(duì)病毒、細菌及黴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(zhǒng)形式:

（1）臭氧氧化分解細菌内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、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質代謝生長(cháng)和繁殖過(guò)程遭到破壞。

（3）滲透細胞膜組織，侵入細胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使細胞發(fā)生通透性畸變，導緻細胞的溶解死亡，并且將(jiāng)死亡菌體内的遺傳基因、寄生菌種(zhǒng)、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體和熱原(細菌病毒代謝産物、内毒素)等溶解變性死亡。綜觀無菌技術對(duì)微生物作用的原理可分爲抑菌、殺菌和溶菌三種(zhǒng)。由此可見，臭氧滅菌屬于溶菌，是三種(zhǒng)滅菌方式中較徹底的形式。

2.3臭氧的殺菌保鮮優勢

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杆菌、黴菌、酵母菌、黃曲黴毒素、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(chéng)滅菌。而臭氧的殺菌則是當臭氧濃度(特别是水中) 超過(guò)一定閥值後(hòu)，殺菌可以很快完成(chéng)。

2.3.3臭氧在殺菌消毒後(hòu)還(hái)原成(chéng)氧氣和水沒(méi)有何化學(xué)殘留和污染，是較環保的殺菌劑。

2.3.4 因爲臭氧的強氧化性，所以當臭氧濃度達到标準時(shí)(參見臭氧發(fā)生器濃度國(guó)标)，其殺菌能(néng)力和速度均高于傳統的葡萄酒行業的消毒劑:紫外線、二氧化氯、高酸鉀、二氧化硫(硫磺熏蒸)、甲醛(福爾馬林)。

2.3.5生産出更健康更好(hǎo)喝的葡萄酒

采用臭氧消毒工藝，代替亞硫酸鹽來生産葡萄酒，可以生産出健康的葡萄酒。不但不含可導緻過(guò)敏的亞硫酸鹽，把過(guò)敏反應降到了最低，而且還(hái)保留了葡萄酒的原有品質和味道(dào)。你是不是想嘗一下臭氧消毒的葡萄酒了呢?

三、臭氧發(fā)生器在葡萄酒行業的應用在以下幾個方面(miàn):

3.1葡萄酒瓶的殺菌

臭氧發(fā)生器在葡萄酒生産上主要應用于灌裝用葡萄酒瓶的殺菌。工作程序爲：空瓶進(jìn)入設備後(hòu)，先進(jìn)行高濃度臭氧水溶液進(jìn)行沖洗，倒空後(hòu)用過(guò)濾的無臭氧水沖洗，之後(hòu)再用無菌淡水沖洗，最後(hòu)倒空後(hòu)，借助吹風管用經(jīng)過(guò)無菌過(guò)濾的空氣吹風。

殺菌後(hòu)的空瓶經(jīng)微生物檢驗可達到工藝要求和殺菌标準，爲葡萄酒微生物穩定性中後(hòu)處理的一個重要環節提供的重要保障。

3.2葡萄的儲藏保鮮

通過(guò)使用幾種(zhǒng)不同的儲藏方法進(jìn)行比較，使用臭氧保存的葡萄90%都(dōu)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(jiù)意味著(zhe)，不但臭氧可以很好(hǎo)的儲藏葡萄，而且可以大大延長(cháng)保鮮期。

3.3生産環境消毒

使用臭氧氣體，除了對(duì)葡萄進(jìn)行保鮮以外，還(hái)可以對(duì)洗瓶間、原料間、包裝間、化驗室、更衣室、發(fā)酵車間、儲酒車間、材料間和灌裝間的空氣進(jìn)行消毒，對(duì)這(zhè)些場所的屋頂牆面(miàn)、地面(miàn)溝槽、工作服衣鞋帽、工作台、工具、設備設施表面(miàn)等輔助消毒滅菌，減少或者消除黴斑。另外，還(hái)可以去除空氣中的臭味異味，使環境的空氣清潔新鮮。

四、生産高品質葡萄酒對(duì)沖洗瓶用水要求

高清潔酒瓶是生産高品質葡萄酒的關鍵之一。因而對(duì)酒瓶沖洗用水有嚴格要求，無論是臭氧水、淡水沖洗都(dōu)需要潔淨的水源。酒瓶沖洗後(hòu)必須具備下列三個條件:

1、酒瓶内壁沒(méi)有礦物質等污染

2、酒瓶内沒(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或者雜質，而礦物質會(huì)在瓶壁上結垢，影響酒的品質，普通水中又含有微生物細菌，會(huì)影響酒的質量和保質期，因此，要想生産出高品質的葡萄酒，必須保證通過(guò)嚴格要求沖瓶用水來實現高清潔的酒瓶。當然，使用純淨水有些奢侈，可以采用超濾水等改善水質。

五、影響臭氧殺菌的因素

5.1水質

臭氧在水中對(duì)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而又不産生二次污染,但水質的好(hǎo)壞卻能(néng)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(bèi)氧化的一些還(hái)原性無機物質發(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(chéng)簡單的有機物，再進(jìn)一步徹底氧化成(chéng)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，第四條尤爲重要。爲降低對(duì)臭氧的消耗，對(duì)水質的要求即盡可能(néng)降低所用水中還(hái)原性無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，随著(zhe)水溫的增加，臭氧溶解度下降。水的溫度對(duì)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，爲達到理想的殺菌效果，臭氧濃度必須随著(zhe)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，在夏季，控制灌裝的環境溫度及空瓶的表面(miàn)溫度也是一項必要的措施。

5.3潤滑劑、堿液及瓶内容物

在灌裝生産過(guò)程中，酒瓶鏈道(dào)的潤滑需用潤滑劑或堿液，但需注意，應盡可能(néng)不用堿液，而應使用中性的鏈道(dào)潤滑劑，而且用量應盡可能(néng)地少。因爲酒瓶將(jiāng)潤渭劑或堿液帶入臭氧水浴中後(hòu)，由于臭氧的強氧化性，會(huì)造成(chéng)臭氧結合的高度還(hái)原從而使臭氧濃度立即下降，使空瓶不再可能(néng)達到滿意的殺菌效果。而瓶内容物指的是有污迹的瓶子或是有殘酒剩餘的瓶子，這(zhè)些内容物若在臭氧殺菌前未清洗幹淨，尤其是有殘酒的瓶子，由于殘酒中含有豐富的無機物和有機物，當進(jìn)入臭氧裝置後(hòu)，會(huì)馬上與臭氧參與反應，緻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)需注意的問題

6.1瓶内臭氧殘留

在進(jìn)行臭氧殺菌的操作過(guò)程中，有一個比較重要的問題是酒瓶内臭氧的殘留。因爲若瓶内臭氧或臭氧水殘留過(guò)多，則會(huì)使葡萄酒在灌裝後(hòu)短期内氧化，緻使酒體顔色變深，降低風味。針對(duì)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)臭氧浴殺菌後(hòu)無菌淡水和壓縮空氣沖洗沒(méi)有到位)而導緻瓶内有臭氧殘留。此外，葡萄酒瓶的質量也是一個因素，一般來說(shuō)，瓶内壁光潔度好(hǎo)的其臭氧和臭氧水殘留就(jiù)較低。

6.2二次污染

臭氧的殺菌作用明顯，但亦存在另一方面(miàn)不利的因素。幾個小時(shí)後(hòu)臭氧可全部變爲氧氣(臭氧在水中正常情況下半衰期爲20min，pH=7.6 時(shí)爲41min，pH=10.4時(shí)爲0.5min)，使水中含氧量升高變成(chéng)富氧水，最高含氧量可達 10~20mg/L。將(jiāng)兩(liǎng)種(zhǒng)水都(dōu)經(jīng) 0.2um 膜過(guò)濾，其水中菌落總數爲零，然後(hòu)向(xiàng)每種(zhǒng)水各接入相同量提及的試驗菌(1個/m1，在 25~28C下培養，從0h 起(qǐ)進(jìn)行菌落總數檢驗，觀察經(jīng)0.4mg/L 臭氧處理後(hòu)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，爲杜絕二次污染的發(fā)生以及所帶來的後(hòu)患，首先必須保證臭氧殺菌周圍的環境衛生包括水源的微生物問題，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(néng)有絲毫馬虎，否則，在灌裝前的一切無菌過(guò)濾都(dōu)將(jiāng)失去意義。

6.3衛生标準與健康保護

臭氧作爲一種(zhǒng)氣體殺菌劑，依靠其氧化性對(duì)病毒、細菌及霍菌等微生物有殺滅作用。同任何消毒劑一樣(yàng)，也會(huì)對(duì)動物與人造成(chéng)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(guó)内的标準是:0.16mg/m3,由于人們的嗅覺可感受的臭氧濃度0.02ppm低于衛生安全标準,這(zhè)樣(yàng)臭氧工作區内任何人員在明顯感受到臭氧的刺激作用後(hòu)會(huì)自動回避或采取技術措施消除洩露故障，而不會(huì)産生“乘積”積累損害。臭氧作爲消毒劑，殺菌能(néng)力強，使用濃度低，能(néng)自行分解無殘餘污染，接觸後(hòu)的不适感離開(kāi)現場立即消失等優點，是甲醛(福爾馬林),過(guò)氧乙酸，高錳酸鉀等常用消毒劑無法比拟的。

最後(hòu)，祝大家都(dōu)能(néng)喝到“遺失的味道(dào)”

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