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采后处理与加工研究室
刘延琳
卫生工作是葡萄酒厂必须考虑的一项重要工作。在卫生工作中要掌握“适度原则”,以防清洁度不够而带来质量问题或清洁过度而带来时间和资金的损失及对生产的不利影响。
1 污物
1.1 矿物质
源于葡萄园的尘灰、发酵及葡萄酒冷处理后形成的酒石酸氢钾和其它酒石酸盐。
1.2 有机物
主要为葡萄汁或葡萄酒的干物质如果皮、色素、单宁、蛋白质、有机酸、碳水化合物及微生物残体。
1.3 微生物
微生物可形成菌落,即微生物污垢,它们沉淀在容器内壁,可引起葡萄酒变质。能引起葡萄酒变质的微生物种类并不多,主要有霉菌、酵母、醋酸菌和乳酸菌。
2 清洁(洗)水平的确定
2.1 不与葡萄酒直接接触的表面(灌装间除外)
地板、屋顶、管道的外部等需要清洗但无需消毒,其清洗比同葡萄酒接触的材料容易。保持这些表面的清洁非常重要,因为葡萄酒及酒醪的酸对水泥、碳钢等腐蚀性很强,脏的表面会保温更持久,这通常也导致腐蚀。霉菌会在脏表面生长发育,还会加速腐蚀。脏的表面会很滑,还可能散发异味,保持表面清洁还有利于人员安全和产品安全。
2.2 灌装间
总的来说,要求灌装车间的环境非常洁净以避免污染,但洁净的程度取决于所要灌装酒的类型。
2.3 与酒醪直接接触的材料
2.3.1 用自然酵母发酵的酒
起发酵作用的主要是存在于酒厂的酵母菌,因此表面只需清洗而不需消毒,这样有利于加速发酵的起动。发酵起动越快,氧化及细菌的败坏可能性越小。
2.3.2 用活性干酵母发酵的酒
如果只使用一个菌系,则通常无需进行特殊的消毒,因为活性干酵母的活性一般强于自然酵母。但是,有时自然酵母的活性会较强,污染通常由材料引起而非葡萄本身,有时在发酵末期可发现高达100%的污染率, 5%~20% 的污染并不少见。因此最好进行消毒以确保所选用酵母的纯度与活性。发酵罐每次用前必须消毒,泵、管道等至少每周消毒一次。
2.4 同葡萄酒直接接触的材料
2.4.1 甜酒
材料需进行彻底的清洗和消毒以免酵母及细菌污染。甜酒通常在精滤后无菌保存,任何进一步的污染均会对产品质量产生恶劣影响。有时葡萄酒在有高SO2及低温保护的情况下,消毒不是很重要,但亦要非常小心,高SO2和低温通常对细菌很有效,但往往不足以抑制酵母菌。低于10℃时,通常细菌不会活动。
葡萄酒在只含有几克残糖时,通常不会有由酵母引发的任何问题,因为没有足够的糖供其生长发育,但在这种情况下乳酸菌会非常危险,因为它们可以分解糖生成乙醇及乳酸。
2.4.2 不需要进行苹果酸-乳酸发酵的干酒
为避免苹果酸-乳酸发酵,我们需尽可能进行材料的消毒。但这不象甜酒要求的那么严格,因为这种酒只害怕细菌,而很容易被SO2及低温抑制。
2.4.3 苹果酸-乳酸发酵前的干酒
材料需清洗但无需消毒,因为一般不会有酵母菌污染而需要细菌的生长发育,应避免任何消毒以帮助乳酸菌尽快繁殖。此酒只需进行空气防护以避免醋酸菌群的生长。
2.4.4 经苹果酸-乳酸发酵后的干酒
只要不发生通气,这种酒一般是生物稳定的,因此不需要进行整体的消毒。但有些细菌的存在,在有氧时会降解葡萄酒的其它成分如酒石酸或甘油。这种细菌通常需要特殊的发育条件,如pH>3.6,很低的SO2水平等,故一般比较安全,但仍需提防它们,尽可能进行杀菌以免任何污染。
2.5 灌装线
应该是酒厂最干净的部分,其清洗取决于酒的类型。
3 清洗和消毒的方法
清洗意味着将污物从表面去除,消毒意为杀死微生物。
通常清洗的步骤是:冲洗→清洗(用清洗剂)→冲洗→消毒→冲洗。
如果不需消毒则只进行前3步,如果用蒸气或热水冲洗,则不需最后一道冲洗。如果第一次冲洗已很有效(如用热水),则可避免使用清洗剂。如果材料表面不太脏的话,也可在第一次冲洗时,同时使用清洗剂。
3.1 清洗
3.1.1 机械作用
高压水:在很多情况下非常有效,特别是对地板或酒罐的高压冲洗。用高压水冲洗时水花飞溅,要特别小心漏电,电源插座应有防水保护套。低浓度的化学物质或热水可同高压水一起使用。
刷洗:简单易行且对材料表面比较温和,若要避免水花飞溅,可以此代替高压冲洗,同时可使用热水和化学品以增强刷洗的效果。
3.1.2 化学作用常用的清洁剂有
碱性去污剂:NaOH、KOH 、Na2CO3、Na2HPO4、NaH2PO4、焦硅酸钠、正硅酸钠、NH3•H 2O ;
酸性去污剂:硝酸用于新不锈钢的钝化;常用磷酸与表面活性剂相兼容;
表面活性剂:阴性表面活性剂,碱基表面活性剂,两性电解质;
氧化剂:过氧化物;酸性溶液中使用的碘化物;碱性溶液中使用的氯化物;
酶制剂:蛋白水解酶、脂肪水解酶、果胶水解酶。
通常同高压或刷洗结合,亦可在泵、管道、酒罐循环清洗时使用。
3.2 消毒
3.2.1 物理方法
蒸气:非常普遍的消毒方法,在一定时间及压力作用下非常有效。通常进行30min。但蒸气产生需要非常重要的能量来源并会损坏垫圈。使用蒸气时应确保无任何化学物质残留。
热水(90℃):保持接触的时间较长,不如蒸气方便,且不能达到蒸气可至的每一点。
紫外线(265nm,C 型):很有效,但光线必须直接射入微生物机体,在有遮闭或隔着玻璃时失效。细菌比霉菌对紫外线敏感,可在灌装线使用,如进行压塞前瓶子顶部的消毒。
3.2.2 化学方法
有几种化学物质,每一种都有其特殊作用。使用化学品的有利之处是无需很多能量,缺点是不能如蒸气一样到达机械的每一部位,而且需用无菌水进行很好的冲洗以免化学品残余。最常用的化学物质有:
含氯消毒剂:在pH6~9非常有效,但需在pH<9(9~9.5)时使用以免腐蚀不锈钢。在温度高于40℃,浓度为1%~5%时很有效,也会损坏塑料罐。残留应良好冲洗排除,含氯物质在同有机物接触时会失效,这意味着对有机滤膜的消毒通常是无效的。
过乙酸:是氧化性很强的溶液,能对付所有的微生物、有机体,但溶解后(0.5%~1%)很不稳定。配制后需尽快使用,如果可能的话,在消毒过程中应检查其浓度。其残留对人体健康无害。但对葡萄酒的氧化性很强,并含有高水平的乙酸,因此必须进行良好地冲洗。亦有争议认为在葡萄酒车间不宜使用。过乙酸有几种组合,最典型的是:过乙酸:4.5%;H2O2:14%;乙酸:17%;H2O:至100。
NaOH:不仅用作清洗剂很有效,也作为消毒剂:1%的溶液作用45min会杀死所有细菌,2.5%作用3h会杀死芽胞。如果加入2%的Na2CO3 会更有效,但其要求接触的时间很长且很难冲洗(可用柠檬酸溶液助洗)。
O3:用于罐装线上酒瓶的消毒。但要注意不同国家的标准规定是否可以使用。
SO2:非常有效,但其使用不应太过频繁,以免增加微生物抗性的可能性。因此只应在葡萄酒的保存上使用。
3.3 CIP(Cleaning in place,就地清洗)
指使现有的清洗过程连成一体的固定安装。通常包括压力、热水、高浓度化学品。这一装置有按程序独立工作的优势,清洗工艺过程按相同设定程序进行,一般不会发生人为的疏漏,且可以增加化学品的浓度而不必顾虑有碍安全及工人健康。就地清洗最大的问题是价格昂贵,所以一般被限制在一些需经常进行精细清洗的特殊区段,如灌装线的就地清洗。
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