臭氧水濃度穩(wěn)定恒壓恒流系統(tǒng)在灌裝過程中的應(yīng)用

摘要：傳統(tǒng)工藝要求在葡萄酒灌裝前對空瓶進(jìn)行清洗殺菌，目前普遍的工藝控制是按以下方式控制，臭氧機(jī)與灌裝沖洗機(jī)連鎖控制，臭氧機(jī)的啟停靠灌裝沖洗機(jī)控制，臭氧機(jī)的運(yùn)行是斷續(xù)運(yùn)行，臭氧水濃度波動太大，導(dǎo)致進(jìn)入灌裝沖洗機(jī)的臭氧水殺菌效果不好，通過改造控制工藝，臭氧水濃度、壓力、流量實(shí)現(xiàn)可控，提供穩(wěn)定濃度值、壓力恒定的臭氧殺菌水，提高了葡萄酒空瓶殺菌合格率，提高葡萄酒成品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：臭氧水 葡萄酒灌裝工藝

中圖分類號：R187 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-5336（2014）14-0083-02

目前在葡萄酒生產(chǎn)灌裝中，要求對灌裝空瓶進(jìn)行清洗殺菌，采用臭氧水進(jìn)行沖洗殺菌工藝。臭氧水濃度值的高低直接影響臭氧的殺菌能力。目前普遍的工藝控制是按以下方法實(shí)施的：臭氧機(jī)運(yùn)行與灌裝沖洗機(jī)連鎖控制，當(dāng)沒有葡萄酒瓶進(jìn)入灌裝沖洗時，設(shè)備處于停止運(yùn)行狀態(tài)，此時臭氧發(fā)生器不工作，管道中的臭氧水濃度會立即降低；當(dāng)灌裝機(jī)啟動后，臭氧發(fā)生器工作，此時進(jìn)入灌裝機(jī)的臭氧水濃度不穩(wěn)定，導(dǎo)致葡萄酒瓶殺菌不徹底，影響成品酒質(zhì)量。由于臭氧在水中溶解極不穩(wěn)定，水壓、溫度、用水量等對臭氧濃度值影響都很大。

臭氧最適用于水質(zhì)及用水量比較穩(wěn)定的系統(tǒng)，當(dāng)其發(fā)生變化時應(yīng)及時調(diào)整臭氧的用量。在實(shí)際生產(chǎn)中，及時進(jìn)行調(diào)節(jié)有一定的困難。臭氧在水中溶解性較差，其溶解能力和半衰期是影響其消毒效果的重要因素。影響臭氧在水中的溶解有以下幾點(diǎn)：（1）水質(zhì)酸堿度（2）水質(zhì)溫度（3）通氣流量（4）水的色度。為了能穩(wěn)定的控制臭氧在水中的溶解，需要從以上幾點(diǎn)考慮。

我們采用的是經(jīng)過除菌過濾后的軟化水，水質(zhì)澄清，PH值穩(wěn)定在6-8之間，經(jīng)過處理后的水溫也保持在15℃左右。所以目前影響臭氧溶解度的就是臭氧通氣流量。只要控制好臭氧出氣量，就能控制臭氧的濃度。當(dāng)臭氧發(fā)生量是一定的狀態(tài)下，通過系統(tǒng)的水量則影響著臭氧水濃度，流量越大，濃度值越低。由于灌裝工藝中沖瓶水是斷續(xù)工作，當(dāng)噴頭閥門關(guān)閉后，由于水流量瞬間降低，會導(dǎo)致臭氧水濃度升高，檢測儀表上就會提示濃度超過標(biāo)準(zhǔn)報警。等到下一周期噴頭閥門打開后，臭氧水濃度仍然在工藝要求標(biāo)準(zhǔn)值外，會對殺菌有一定影響。為了實(shí)現(xiàn)臭氧水濃度值的穩(wěn)定，我對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了臭氧水濃度穩(wěn)定恒壓恒流系統(tǒng)。臭氧水濃度穩(wěn)定恒壓恒流系統(tǒng)包括軟化水供水系統(tǒng)，臭氧水混合系統(tǒng)，臭氧水恒壓恒流系統(tǒng)。 軟化水供水系統(tǒng)包括軟化水供水槽、水泵、0.45um過濾桶。臭氧水混合系統(tǒng)包括制氧機(jī)、臭氧發(fā)生器、高壓水泵、臭氧混合罐、射流器及臭氧濃度在線監(jiān)測儀。制氧機(jī)經(jīng)過流量計連接至臭氧發(fā)生器進(jìn)氣口，出口經(jīng)管道連接至射流器吸氣口，射流器進(jìn)氣口管道上裝有單向閥及氣動截止閥。高壓水泵進(jìn)口與臭氧混合罐底部進(jìn)水口連接，高壓水泵出水口與射流器進(jìn)水口連接，射流器出水口經(jīng)管道連接至臭氧水混合罐上部；高壓水泵、射流器、臭氧水混合罐組成循環(huán)管道。臭氧水混合罐上部有采樣口，供臭氧濃度在線監(jiān)測儀監(jiān)測混合罐中臭氧水濃度值。臭氧水恒壓恒流系統(tǒng)包括臭氧水回流管道、泄壓閥、電磁閥及臭氧水混合罐上部出口管道上的電磁閥?；亓鞴艿肋B接至軟化水槽，出口管道通往使用的灌裝沖洗機(jī)。

臭氧水濃度穩(wěn)定恒壓恒流系統(tǒng)如圖1所示。

來自軟化水槽1的軟化水經(jīng)過水泵2輸送至0.45微米級過濾桶3過濾后，輸送至臭氧水混合罐5底部的進(jìn)水口，提供穩(wěn)定壓力值（0.2MPa）的無菌水，制氧機(jī)13產(chǎn)生的氧氣經(jīng)流量計12調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入臭氧發(fā)生器11，產(chǎn)生的臭氧經(jīng)過管道進(jìn)入射流器8的吸氣口。在臭氧發(fā)生器11和射流器8之間的氣管上安裝有氣動截止閥10和單向閥9，防止水壓過高逆流至臭氧發(fā)生器11，高壓水泵7在射流器8兩端形成壓力差，臭氧發(fā)生器11產(chǎn)生的臭氧經(jīng)過射流器8吸氣口進(jìn)入臭氧水混合罐5的上部，經(jīng)過循環(huán)混合均勻產(chǎn)生穩(wěn)定濃度值的臭氧水，臭氧水混合罐5靠近出水口的地方有采樣孔，臭氧濃度在線監(jiān)測儀6實(shí)時采集臭氧水混合罐中臭氧水的濃度值，達(dá)到穩(wěn)定濃度的臭氧水經(jīng)臭氧水混合罐5上部的出水口輸送至出口供灌裝使用，臭氧水混合罐5上部的出水口管道通過回流管道連接至軟化水供水槽1，回流管道上的泄壓閥14使出水管道上的壓力保持恒定，回流管道上的電磁閥15和臭氧水混合罐5上出口管道上的電磁閥16能調(diào)節(jié)管道中的流量，為使用端提供穩(wěn)定濃度值恒定壓力、流量的臭氧水。臭氧水混合罐5底部管道裝有排放閥4，在需要排放臭氧水混合罐5內(nèi)的臭氧水時可以打開排放底閥4。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了臭氧機(jī)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，臭氧水的濃度值可控制在0.1ppm級別；恒流恒壓系統(tǒng)能能為灌裝沖洗機(jī)提供穩(wěn)定壓力穩(wěn)定流量穩(wěn)定濃度值的臭氧水。解決了原臭氧水混合系統(tǒng)與灌裝沖洗機(jī)聯(lián)動時臭氧水濃度無法穩(wěn)定的問題。

經(jīng)過實(shí)施，臭氧水濃度值、壓力值穩(wěn)定，經(jīng)質(zhì)檢部門對沖洗殺菌后空瓶檢驗(yàn)，無菌檢測合格率達(dá)100%。灌裝后成品一次檢驗(yàn)合格率達(dá)100%。