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臭氧在葡萄酒中的应用

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臭氧在葡萄酒中的应用

发布日期:2018-08-02 作者:青岛爱康 点击:


一、葡萄酒行业杀菌的意义

在葡萄酒、啤酒、饮料的加工生产中,细菌、微生物的控制是极其重要的因素。这关系到酒类尤其是葡萄酒的品质。相信自酿过葡萄酒的朋友们,都或多或少经历过把葡萄酿成醋的惨痛经历。葡萄酒的酿制过程需要有特定的微生物参与,而瓶装过程则需要完全无菌。灭菌贯穿整个葡萄酒的瓶装过程。

臭氧葡萄酒

二、臭氧代替传统消毒保鲜剂成为葡萄酒行业的新型消毒方式

   2.1 传统消毒剂添加剂的弊端

传统的消毒保鲜方式如二氧化硫、巴士消毒、亚硫酸盐等存在有残留、二次污染、消毒不彻底、操作繁琐等问题,臭氧作为新兴的消毒方法,在葡萄酒生产中的应用已越来越普遍。

2.1.1二氧化硫SO2,带有刺激性臭味的气体,被用于葡萄的储藏过程中预防腐烂。虽然其防腐效果明显,但是它具有腐蚀性。可导致严重的过敏反应,甚至哮喘或引发哮喘病患者发病。另另外,二氧化硫过量会使葡萄酒产生酸烈味道

2.1.2亚硫酸盐则是作为防腐保鲜剂,用于葡萄酒的酿造。它被添加到葡萄酒中来防止葡萄酒的氧化,延长保鲜期。

除了它本身的毒性以外,因为处理不好或者过量会使葡萄酒产生尖酸味道,导致葡萄酒口味变差。但如果浓度不够,则起不到杀菌防腐的作用。所以它成了传统消毒防腐工艺中的“不稳定分子”,会让某些葡萄酒坏掉。

臭氧消毒瓶子

2.1.3 高温水 部分葡萄酒企业采用高温水清洗葡萄酒瓶进行消毒,从而避免传统消毒剂的残留。而在实际消毒效果差,不能达到杀菌要求。

2.2 臭氧杀菌机理

    臭氧依靠其氧化性产生对病毒、细菌及霉菌等微生物的强杀灭作用。其灭菌过程属于生物化学氧化反应。臭氧灭菌有以下三种形式:①臭氧氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖化酶。②直接与细菌、病毒发生作用,破坏其细胞壁和DNA和RNA,分解蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏。③渗透细胞膜组织,侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖,使细胞发生通透性畸变,导致细胞的溶解死亡,并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体和热原(细菌病毒代谢产物、内毒素)等溶解变性死亡。综观无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌、杀菌和溶菌三种。由此可见,臭氧灭菌属于溶菌,是三种灭菌方式中最彻底的形式。

2.3臭氧的杀菌保鲜优势

臭氧杀菌具有广谱、高效快速、无污染的特点。

2.3.1 广谱杀菌 臭氧几乎可以杀死所有的细菌、病毒、芽孢等微生物。包括空气、水和葡萄酒中的大肠杆菌、霉菌、酵母菌、黄曲霉毒素、金黄色葡萄酒菌等有害微生物。

2.3.2 快速杀菌 臭氧杀菌一个极为突出的优点是:浓度一到 瞬间灭亡。臭氧杀菌的速度是紫外的3000倍,氯的600倍。臭氧与传统的消毒剂不同,一般消毒剂是需要一定的杀菌时间,通过进行性、积累性的杀菌作用完成灭菌。而臭氧的杀菌则是当臭氧浓度(特别是水中)超过一定阈值后,杀菌可以瞬间完成。

2.3.3 环保杀菌臭氧在杀菌消毒后还原成氧气和水,没有任何化学残留和污染,是最环保的杀菌剂。

2.3.4高效杀菌 因为臭氧的强氧化性,所以当臭氧浓度达到标准时(参见臭氧发生器浓度国标),其杀菌能力和速度均高于传统的葡萄酒行业的消毒剂:紫外线、二氧化氯、高锰酸钾、二氧化硫(硫磺熏蒸)、甲醛(福尔马林)。

2.3.5 生产出更健康 更好喝的葡萄酒

采用臭氧消毒工艺,代替亚硫酸盐来生产葡萄酒,可以生产出健康的葡萄酒。不但不含可导致过敏的亚硫酸盐,把过敏反应降到了最低,而且还保留了葡萄酒的原有品质和味道。

 

三、臭氧发生器在葡萄酒行业的应用在以下几个方面:

  3.1葡萄酒瓶的杀菌 臭氧发生器在葡萄酒生产上主要应用于灌装用葡萄酒瓶的杀菌。工作程序为:空瓶进入设备后,先进行高浓度臭氧水溶液进行冲洗,倒空后用过滤的无臭氧水冲洗,之后再用无菌淡水冲洗,最后倒空后,借助吹风管用经过无菌过滤的空气吹风。

杀菌后的空瓶经微生物检验可达到工艺要求和杀菌标准,为葡萄酒微生物稳定性中后处理的一个重要环节提供的重要保障。

  3.2 葡萄的储藏保鲜

通过使用几种不同的储藏方法进行比较,使用臭氧保存的葡萄90%都没有腐烂。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经处理的葡萄的4倍。也就意味着,不但臭氧可以很好的储藏葡萄,而且可以大大延长保鲜期。

 3.3 生产环境消毒

使用臭氧气体,除了对葡萄进行保鲜意味,还可以对洗瓶间、原料间、包装间、化验室、更衣室、发酵车间、储酒车间、材料间和灌装间的空气进行彻底消毒,对这些场所的屋顶墙面、地面沟槽、工作服衣鞋帽、工作台、工具、设备设施表面等辅助消毒灭菌,减少或者消除霉斑。另外,还可以去除空气中的臭味异味,使环境的空气清洁新鲜。

四、生产高品质葡萄酒对冲洗瓶用水要求

高清洁酒瓶是生产高品质葡萄酒的关键之一。因而对酒瓶冲洗用水有严格要求,无论是臭氧水、淡水冲洗都需要洁净的水源。酒瓶冲洗后必须具备下列三个条件:

  1、酒瓶内壁没有矿物质等污染。

  2、酒瓶内没有微生物污染;

  3、没有化学消毒剂二次污染。

用普通水冲洗酒瓶,因普通水中含有矿物质或者杂质,而矿物质会在瓶壁上结垢,影响酒的品质;普通水中又含有微生物细菌,会影响酒的质量和保质期。

因此,要想生产出高品质的葡萄酒,必须保证通过严格要求冲瓶用水来实现高清洁的酒瓶。当然,使用纯净水有些奢侈,可以采用超滤水等改善水质。

五、影响臭氧杀菌的因素

5.1 水质

臭氧在水中对细菌、病毒等微生物杀灭率高、速度快,对有机化合物等污染物质去除彻底而又不产生二次污染,但水质的好坏却能直接影响臭氧杀菌的效果。

由于臭氧具有极强的氧化性,因而一旦与水混合,臭氧首先与水中易被氧化的一些还原性无机物质发生氧化反应,其次与一些有机物反应,使有机物发生不同程度的降解,变成简单的有机物,再进一步彻底氧化成二氧化碳,使水的化学耗氧量(COD)值减少,臭氧浓度也因此降低。因此,第四条尤为重要。为降低对臭氧的消耗,对水质的要求即尽可能降低所用水中还原性无机物及易降解有机物的含量。

5.2 温度

    在相同的臭氧浓度下,随着水温的增加,臭氧溶解度下降,水的温度对水中臭氧的含量有较大的影响。由于温度的[FS:PAGE]影响,在其它条件正常的情况下,为达到理想的杀菌效果,臭氧浓度必须随着温度的改变而调整。因此,从设备的运行、配套的设施以及葡萄酒的灌装条件上综合考虑,一般选择水的温度在10~15℃。显而易见,在夏季,控制灌装的环境温度及空瓶的表面温度也是一项必要的措施

5.3 润滑剂、碱液及瓶内容物

    在灌装生产过程中,酒瓶链道的润滑需用润滑剂或碱液,但需注意,应尽可能不用碱液,而应使用中性的链道润滑剂,而且用量应尽可能地少。因为酒瓶将润滑剂或碱液带入臭氧水浴中后,由于臭氧的强氧化性,会造成臭氧结合的高度还原,从而使臭氧浓度立即下降,使空瓶不再可能达到满意的杀菌效果。而瓶内容物指的是有污迹的瓶子或是有残酒剩余的瓶子,这些内容物若在臭氧杀菌前未清洗干净,尤其是有残酒的瓶子,由于残酒中含有丰富的无机物和有机物,当进入臭氧装置后,会马上与臭氧参与反应,致使臭氧浴中的臭氧浓度迅速降低,从而影响杀菌效果。

6臭氧应用时需注意的问题

6.1 瓶内臭氧残留

    在进行臭氧杀菌的操作过程中,有一个比较重要的问题是酒瓶内臭氧的残留。因为若瓶内臭氧或臭氧水残留过多,则会使葡萄酒在灌装后短期内氧化,致使酒体颜色变深,降低风味。针对此情况,必须密切监视其杀菌效果和设备的运转情况,以免因臭氧浓度过高或设备出现故障(比如瓶子经臭氧浴杀菌后无菌淡水和压缩空气冲洗没有到位)而导致瓶内有臭氧残留。此外,葡萄酒瓶的质量也是一个因素,一般来说,瓶内壁光洁度好的其臭氧和臭氧水残留就较低。

臭氧 洗瓶

 6.2 二次污染

    臭氧的杀菌作用明显,但亦存在另一方面不利的因素。几个小时后臭氧可全部变为氧气(臭氧在水中正常情况下半衰期为20min,pH=7.6时为41min,pH=10.4时为0.5min),使水中含氧量升高变成富氧水,最高含氧量可达10~20mg/l。

    将两种水都经0.2um膜过滤,其水中菌落总数为零,然后向每种水各接入相同量提及的试验菌(1个/ml),在25~28℃下培养,从0h起进行菌落总数检验,观察经0.4mg/L臭氧处理后的富氧水及未经臭氧处理的源水中细菌的生长速率变化情况。

       含氧水比未经臭氧处理的水更易于细菌的繁殖,因而经过臭氧处理的水防止二次污染比不经过臭氧处理的水重要。所以,为最好的杜绝二次污染的发生以及所带来的后患,首先必须保证臭氧杀菌周围的环境卫生包括水源的微生物问题,并且必须注意,一旦臭氧杀菌有了一定时间的间断,则必须更换新水,尤其在夏季温度较高的情况下,更得严加注意,不能有丝毫马虎,否则,在灌装前的一切无菌过滤都将失去意义。

6.3 卫生标准与健康保护

    臭氧作为一种气体杀菌剂,依靠其氧化性对病毒、细菌及霉菌等微生物有强杀灭作用。同任何消毒剂一样,也会对动物与人造成一定的生理反应甚至损害,但臭氧比常用消毒剂要小的多,防保也容易得多。

    国内的标准是:0.16mg/m3

由于人们的嗅觉可感受的臭氧浓度0.02ppm低于卫生安全标准,这样臭氧工作区内任何人员在明显感受到臭氧的刺激作用后会自动回避或采取技术措施消除泄露故障,而不会产生“乘积”积累损害。

    臭氧作为消毒剂,杀菌能力强,使用浓度低,能自行分解无残余污染,接触后的不适感离开现场立即消失等优点,是甲醛(福尔马林),过氧乙酸,高锰酸钾等常用消毒剂无法比拟的。因此,正确应用臭氧即可保证健康不受损害。


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