葡萄酒灌裝設(shè)備的清洗殺菌系統(tǒng)升級(jí)改造

戴遠(yuǎn)濤（煙臺(tái)張?jiān)Ｆ咸厌劸乒煞萦邢薰?山東　煙臺(tái)　264000）

葡萄酒灌裝設(shè)備的清洗殺菌系統(tǒng)升級(jí)改造

戴遠(yuǎn)濤
（煙臺(tái)張?jiān)Ｆ咸厌劸乒煞萦邢薰?山東煙臺(tái)264000）

摘要：傳統(tǒng)工藝要求在葡萄酒灌裝前對(duì)空瓶進(jìn)行清洗殺茵，提供穩(wěn)定濃度值、壓力恒定的臭氧殺菌水，提高葡萄酒空瓶殺茵合格率，提高葡萄酒成品質(zhì)量，是葡萄酒廠所追求的，文章對(duì)葡萄酒灌裝設(shè)備的清洗殺菌系統(tǒng)升級(jí)改造方案進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：葡萄酒；灌裝設(shè)備；清洗殺菌；升級(jí)改造

1　方案一

目前在葡萄酒生產(chǎn)灌裝中，要求對(duì)灌裝空瓶進(jìn)行清洗殺菌，一般會(huì)用到熱水（通常為85℃）、一定比例的堿液、酸液或蒸汽。更新為全自動(dòng)意大利bertolaso灌裝機(jī)，鑒于舊的清洗、殺菌系統(tǒng)效率低、能耗高，技術(shù)水平落后。決定對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造，主要內(nèi)容如下：

（1）購(gòu)置安裝了一套自動(dòng)化CIP清洗設(shè)備。可自動(dòng)提供制備符合工藝技術(shù)要求的冷水，熱水、酸液、堿液。配合新灌裝機(jī)的可編程清洗、殺菌程序，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全自動(dòng)清洗。其中制備85℃熱水僅需要10分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間，相比實(shí)施本系統(tǒng)前每天節(jié)省工作時(shí)間約2小時(shí)。

（2）根據(jù)新工藝要求，設(shè)計(jì)、制作了管道分配盤。通過(guò)分配盤的合理設(shè)計(jì)將待灌裝葡萄酒儲(chǔ)罐與國(guó)產(chǎn)CIP清洗設(shè)備和進(jìn)口葡萄酒灌裝機(jī)合理聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)科學(xué)、緊密而高效的系統(tǒng)。系統(tǒng)既能滿足對(duì)系統(tǒng)得清洗、殺菌的要求，又可以保證生產(chǎn)過(guò)程中輸酒、回流方面的要求。通過(guò)分配盤切換，可在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)灌裝工藝的清洗、殺菌、灌裝、原酒回流等功能，同時(shí)可有效防止操作人員誤操作。

（3）淘汰高能耗離心泵，由公司獨(dú)自設(shè)計(jì)完成了一套變頻控制的立式多級(jí)泵供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)恒壓節(jié)能供水。系統(tǒng)供水量最大可達(dá)20t/h，水壓穩(wěn)定在3bar。避免不同用水量時(shí)供水壓力的波動(dòng)，提高清洗效果。該清洗、殺菌系統(tǒng)經(jīng)實(shí)際使用和測(cè)算，自動(dòng)化程度高且經(jīng)濟(jì)效益明顯。酵母菌檢驗(yàn)合格率提高3個(gè)百分點(diǎn)，每年由此節(jié)約清洗成本約26000元。清洗殺菌班熱水制備環(huán)節(jié)節(jié)約工時(shí)約600小時(shí)，每個(gè)工費(fèi)用約為120元。（600/8）+120=9000元灌裝設(shè)備清洗、殺菌年消耗蒸汽量相比舊系統(tǒng)節(jié)省約467噸，按1噸蒸汽需0.15噸標(biāo)煤計(jì)算，折合標(biāo)煤約70噸，1噸標(biāo)煤約800元，節(jié)省費(fèi)用800*70=56000元。清洗劑每年節(jié)約960L，每桶35L，每桶合人民幣約1000元，960/35*1000=28000。以上合計(jì)每年可節(jié)約費(fèi)用約12萬(wàn)元，此系統(tǒng)投資為65萬(wàn)元，按此計(jì)算，約5.5年即可回收全部投資。

2　方案二

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(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整臭氧的用量。在實(shí)際生產(chǎn)中，及時(shí)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。經(jīng)過(guò)除菌過(guò)濾后的軟化水，水質(zhì)澄清，PH值穩(wěn)定在6—8之間，經(jīng)過(guò)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(guò)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(huì)導(dǎo)致臭氧水濃度升高，檢測(cè)儀表上就會(huì)提示濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)警。等到下一周期噴頭閥門打開(kāi)后，臭氧水濃度仍然在工藝要求標(biāo)準(zhǔn)值外，會(huì)對(duì)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(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(guò)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(cè)儀。制氧機(jī)經(jīng)過(guò)流量計(jì)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(dòng)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(cè)儀監(jiān)測(cè)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)。

來(lái)自軟化水槽1的軟化水經(jīng)過(guò)水泵2輸送至0.45微米級(jí)過(guò)濾桶3過(guò)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(wú)菌水，制氧機(jī)13產(chǎn)生的氧氣經(jīng)流量計(jì)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(guò)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(dòng)截止閥10和單向閥9，防止水壓過(guò)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(guò)射流器8吸氣口進(jìn)入臭氧水混合罐5的上部，經(jīng)過(guò)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(cè)儀6實(shí)時(shí)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(guò)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(shí)可以打開(kāi)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(jí)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(dòng)時(shí)臭氧水濃度無(wú)法穩(wěn)定的問(wèn)題。

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

3　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)清洗、殺菌系統(tǒng)的升級(jí)改造：實(shí)現(xiàn)了可編程控制清洗、殺菌全過(guò)程，即實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)清洗。有效的控制了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的微生物，減少了酸堿清洗劑消耗量，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了工藝裝備水平，達(dá)到了清潔生產(chǎn)目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]李世斌.淺談對(duì)引進(jìn)葡萄酒設(shè)備的消化與吸收[J].釀酒,2009.