葡萄酒用軟木塞加/除濕工藝的研究及應(yīng)用

林博學(xué)，孔凡耿

(煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東煙臺264000)

葡萄酒用軟木塞加/除濕工藝的研究及應(yīng)用

林博學(xué)，孔凡耿

(煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東煙臺264000)

研究建立了保證葡萄酒用軟木塞合格濕度的企業(yè)自動化處理的加除濕工藝。經(jīng)該工藝處理后，軟木塞可達到濕度合格范圍在4%～8%之間，并保證了其微生物指標的合格。濕度低于4%時，可設(shè)定加濕間溫度在35℃，加濕機濕度值設(shè)定在75%～85%條件下，加濕時間在3～5 h可達到合格范圍。濕度高于8%時，采用熱風(fēng)機加溫的方式將工作間溫度保持在35℃，除濕機濕度設(shè)定在60%，經(jīng)除濕工藝1～1.5 h后就可達到濕度合格范圍。該工藝具有企業(yè)化應(yīng)用、操作方便、處理效率高、節(jié)能環(huán)保的特點。

葡萄酒； 加濕； 除濕； 工藝； 濕度； 節(jié)能環(huán)保

軟木塞一直是密封葡萄酒最理想的瓶口包裝物，素有“葡萄酒生命的衛(wèi)士”之稱。用天然軟木塞封裝的葡萄酒可以長久保存，這是因為軟木塞本身具有很好的彈性和自然“呼吸”性能，打入酒瓶后回彈從而進行密封瓶口，阻止葡萄酒的滲漏，其良好的彈性得益于軟木塞的濕度，標準的軟木塞濕度在4%～8%之間，濕度過高則彈性過大容易造成打塞困難，還容易使軟木塞滋生有害微生物；濕度過低，則軟木塞壓縮后彈性不足，使得瓶口密封性不良引起漏酒[1]，所以適宜的軟木塞濕度是保證葡萄酒密封性能的一個重要指標。

目前，國內(nèi)軟木塞主要從國外進口，進口周期一般在2～3個月，為控制運輸過程中微生物的滋生，國外供應(yīng)商一般采用低濕度運輸方式。進入國內(nèi)后需要進行加濕控制。而在雨季，空氣濕度過高則會造成庫存原料濕度逐漸升高，在使用時則需要進行除濕處理。為保證軟木塞投入使用時保持合格的濕度，降低掉渣量，提升印刷質(zhì)量等指標，迫切需要研究建立加除濕工藝。同時本工藝以噴霧式緩慢滲透方式進行處理，可以有效的避免加濕過程對軟木塞造成的形變等影響。

1 材料與方法

1.1 材料

材料：天然軟木塞、聚合軟木塞、1+1貼片軟木塞，煙臺麒麟包裝有限公司庫存原料。

儀器設(shè)備：XH-808加濕機，濟南澳普瑞；DH-858C除濕機，濟南澳普瑞；水處理機，煙臺半島；KOMⅠ濕度儀，K.P.M公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 軟木塞加濕的工作過程

軟木塞加濕的工作過程是將濕度低于合格范圍的產(chǎn)品放入密閉工作間，利用加濕機將密閉工作間內(nèi)的干燥空氣轉(zhuǎn)變?yōu)闈崈舻臐窨諝?，濕度低的軟木塞會吸收環(huán)境空氣中的水分，使其濕度上升。超聲波式加濕機是利用高頻振蕩的原理，將水霧化成1～5 μm的超微粒子，通過風(fēng)動裝置，將水霧擴散到空氣中，從而達到均勻加濕空氣的目的。具有加濕強度大、加濕均勻、加濕效率高、節(jié)能、省電、超長使用壽命、濕度自動平衡、無水自動保護等優(yōu)點，缺點是對水質(zhì)有凈化要求。其加濕運行電路原理見圖1。

圖1 加濕運行電路原理

1.2.2 軟木塞除濕的工作過程

軟木塞除濕的工作過程是將濕度高于合格范圍的產(chǎn)品放入密閉工作間，利用熱風(fēng)機將工作間溫度提高，從而引起軟木塞水分的揮發(fā)，除濕機檢測工作間內(nèi)空氣濕度范圍，達到合格范圍，即可自動關(guān)閉熱風(fēng)機的運轉(zhuǎn)，保證軟木塞濕度達到合格范圍。

1.2.2.1 除濕機電氣原理圖（圖2）

圖2 除濕電氣原理圖

1.2.2.2 熱風(fēng)機電氣原理圖（圖3）

圖3 熱風(fēng)機電氣原理圖

1.2.3 加除濕工藝方法

將需要處理的軟木塞，用塑料筐分裝，保持一定空隙，放入加除濕工作間；關(guān)閉加除濕工作間門；設(shè)定設(shè)備的工作參數(shù)，運行；過程中抽檢軟木塞濕度。

2 結(jié)果與討論

2.1 加除濕工藝設(shè)計

加除濕工藝設(shè)計不僅要科學(xué)合理、工藝簡單便于操作，符合大規(guī)模企業(yè)實際生產(chǎn)的要求，而且加除濕后要保證軟木塞的各項性能指標符合標準要求，如微生物指標等。對于企業(yè)而言，還應(yīng)考慮節(jié)能降耗和環(huán)保的要求，優(yōu)化整合生產(chǎn)設(shè)備及各工序之間的配置銜接，使生產(chǎn)成本降到最低。

試驗設(shè)計建造40 m2加除濕屋，附以設(shè)備屋一間，同時為了保證加除濕過程微生物的控制，連接純水機一臺，具體設(shè)計見圖4。

圖4 40 m2加除濕屋設(shè)計圖

2.2 加濕技術(shù)工藝參數(shù)研究

2.2.1 不同空間濕度條件下加濕速率研究

合理的加濕間相對濕度，對軟木塞增加濕度的效果有著非常重要的影響，保證在相同空間溫度（室溫）條件下，分別將加濕間空氣相對濕度調(diào)整在65%～70%和75%～85%，對3種類型軟木塞進行加濕試驗，觀察相同加濕時間（8 h）下的情況，可見較高的相對濕度條件能夠有效的提高軟木塞的加濕效率。不同濕度條件下加濕效率見表1。

表1 不同濕度條件下3種軟木塞的加濕效率 (%)

2.2.2 不同溫度條件下加濕速率的研究

適當(dāng)調(diào)高工作間的溫度，可調(diào)高空間水分的霧化水平，使得軟木塞的加濕效率得到明顯的提高，同時考慮到節(jié)能降耗的因素，設(shè)計常溫（25℃）和35℃條件下的加濕效果進行對比，可知，35℃條件下3種軟木塞的加濕效率均有明顯程度的提高。不同溫度下加濕效率見表2。

表2 不同溫度條件下3種軟木塞的加濕效率 (%)

2.3 除濕工藝的研究

木材由于存在本身的含水率梯度而引起水分散失的能力隨著各種因素的不同而有差異，木材溫度高時，水分的散失比溫度低時快，所以，木材中水分的散失和含水率與溫度因素有關(guān)[3]，因此提高軟木塞的除濕效果，保證軟木塞濕度經(jīng)過除濕后保持在適宜范圍內(nèi)，需設(shè)定適宜的除濕溫度和濕度。同時考慮到企業(yè)生產(chǎn)工藝參數(shù)的穩(wěn)定性以及環(huán)保、節(jié)能降耗的要求，本工藝將除濕溫度設(shè)定在35℃，除濕濕度設(shè)定在60%，除濕效果明顯，在1～1.5 h內(nèi)即能達到很好的除濕效果。每0.5 h測量軟木塞濕度，結(jié)果見表3。

表3 3種軟木塞隨時間變化的濕度測量值

2.4 工藝處理后的軟木塞微生物檢驗

對經(jīng)過加除濕工藝處理后的軟木塞，分別取樣，按照GB/T 23778—2009[2]中微生物檢驗方法進行檢驗，所得結(jié)果均符合GB/T 23778—2009中對微生物的要求。

3 結(jié)論

加濕過程中，提高工作間相對濕度和溫度，對于3種軟木塞的加濕效率影響并不完全一致，但是均能提高軟木塞的加濕效率。除濕過程中，3種軟木塞在相同條件下的除濕效率變化基本一致。這表明軟木塞的材質(zhì)對于加濕工藝有一定的影響作用，考慮企業(yè)生產(chǎn)的實際運用，建議當(dāng)軟木塞濕度低于4%時，可設(shè)定加濕間的溫度35℃，加濕機濕度值設(shè)定在75%～85%之間，加濕時間3～5 h條件下進行加濕處理。軟木塞濕度高于8%時，先采用熱風(fēng)機的加溫方式將工作間溫度保持在35℃，然后將除濕機濕度設(shè)定在60%，除濕1～1.5 h，可達到軟木塞含水率標準范圍，符合生產(chǎn)實際的需要。

[1]煙臺麒麟包裝有限公司.軟木塞的生產(chǎn)選擇與使用[M].北京：中國計量出版社,2005：150-190.

[2]中國標準化研究院.酒類及其他食品包裝用軟木塞：GB/T 23778—2009[S].北京：中國標準出版社,2009.

[3]嚴平,錢尚源.木材干燥機理和應(yīng)用的研究[J].林業(yè)機械與木工設(shè)備,2002(6)：7-9.

Application of Humidification/Dehumidification Technology on Wine Corks

LIN Boxue and KONG Fangeng
(Yantai Changyu Pioneer Wine Co.Ltd.,Yantai,Shandong 264000,China)

The automated humidification&dehumidification technology for wine corks had been developed.After the treatment,the humidity of corks was in the range of 4%to 8%and other microbial indexes met the requirements.As the humidity was less than 4%,humidification room temperature was set at 35℃,and the humidity value of humidification machine was set between 75%to 85%,after 3～5 h humidification,the humidity of corks met the requirements.As the humidity was above 8%,humidification workshop temperature was hold at 35℃by heating fan,the humidity value of dehumidification machine was set at 60%,after 1～1.5 h dehumidification,the humidity of corks met the requirements.The introduced technology had the advantages including simple operation,high treatment efficiency,energy-saving and environmental protection.

wine;humidification;dehumidification;technology;humidity;energy-saving and environmental protection

TS262.6；TS261.4

A

1001-9286（2017）09-0071-04

10.13746/j.njkj.2017140

2017-05-22

林博學(xué)（1977-），男，山東煙臺人，中級職稱，本科，從事軟木塞生產(chǎn)工藝研究十余年。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-07-21；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170721.1046.005.html。