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葡萄酒酿造除菌过滤系统

作者：3M中国有限公司宋明宇

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葡萄酒作为五大酒种之一，近年来在国内得到越来越多的关注和喜好。每一种葡萄酒都具有自身的风味和口感，正是这些独特的因素，导致品酒师和大众对某个品牌的嗜好。在葡萄酒的生产过程中，为了保持香气和风味，不能通过巴斯法去除微生物，而过滤方法可以满足酿酒师对微生物进行控制的要求。

过滤已经成为酒饮料生产中不可缺少的一个重要环节。在葡萄酒的生产流程中，需要出去多种物质，包括较大的果杂、硅藻土、果胶等颗粒，以及酵母菌、霉菌等有害细菌。本文主要针对后期的澄清过滤、抛光过滤和除菌过滤进行阐述，主要去除硅藻土，果胶和微生物。

在国内的葡萄酒生产流程中，常用到硅藻土过滤机，通过硅藻土预涂，去除酒体中的悬浮物和一部分浑浊现象。硅藻土过滤机后需要连上硅藻土捕集过滤，国内常选用板框机（图1），规格有400×400和1000×1000。板框机的使用成本较低，但是也存在一些问题，如酒体滴漏损失、酒体与空气接触导致的香气和风味损失、微生物控制等。

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图1. 板框过滤机

新型过滤系统

3M公司的Zeta Plus过滤系统（图2）的深层过滤滤芯可以避免上述问题的出现。该系统全密闭，不与外界接触，既不会发生酒体滴漏，又可以防止香气损失。Zeta Plus滤芯可以进行热水消毒蒸汽灭菌，防止出现微生物污染问题。Zeta Plus深层滤芯除了常规的机械拦截作用外，还有静电吸附作用，可以有效避免酒体浑浊。经过过滤的酒体清亮透明、晶莹透明、有光泽，同时保留酒体独特的香气和风味口感。这个过滤操作简单，滤筒维护成本低。

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图2. Zeta Plus过滤系统

“过滤已经成为酒饮料生产中不可缺少的一个重要环节。在葡萄酒的生产流程中，需要出去多种物质，包括较大的果杂、硅藻土、果胶等颗粒，以及酵母菌、霉菌等有害细菌。”

Zeta Plus深层滤芯从1975年发展至今，成为众多葡萄酒酿造师的首选。为了满足更高速度的灌装线，需要更先进的过滤系统，3M公司同时开发了双层过滤介质的Zeta Plus EXT滤芯（图3）。这种独特的设计，可以在一个滤芯中有2种不同精度的过滤介质，上面一层精度更低，孔径更开放；下面一层精度更高，孔径更致密，从而起到原来二级过滤的效果。这样就可以提供更高的流速和更长的使用寿命。

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图3. 双层过滤介质的Zeta Plus滤芯

3M公司还开发出了有卓越表现的除菌过滤产品，包括BevASSURE II和BevASSURE BNA滤芯。它们是专为控制微生物而设计的。其不对称膜设计技术、新型的上游/下游支撑结构设计、专利的APT打褶技术使它的使用寿命更长、更换次数更少、流量更大，从而帮助客户大大缩减成本。

图4是APT打褶技术与普通打褶的对比。APT打褶内外打褶密度相同（单位长度内的褶数），从而可以提供最大的有效过滤面积。而普通打褶只是简单的增加过滤面积，会导致流体不能流入内圈过滤介质，反而增加单位使用成本。

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图4 . APT打褶和普通打褶的区别

应用情况

BevASSURE BNA滤芯推向市场后，迅速在国外和国内的一些企业中广泛应用。

一家法国酿酒业的主要供应商最近做了一系列终端过滤膜滤芯的试验，惊喜地发现：使用BevASSURE BNA提高了两倍的产量。由于该产品选用聚醚砜不对称膜的独特设计，与其他同类过滤器相比较，在同等流量的情况下，BevASSURE BNA展示出近乎一半的压差。做完两批次试用后，该公司反映：BevASSURE BNA的10英寸过滤器各提供了9200 HL和8000 HL的产量，这是同类过滤器产量的两倍。而且BevASSURE BNA过滤器的稳定性保持了整个测试过程的顺利进行，过滤后的酒液中未检测到任何微生物。

同时，加利福利亚的一家葡萄酒酿造厂也采用该系统进行了试验。装瓶时，酒注入机器之前，先经过其他同类产品的预过滤和终端过滤。其预过滤器是0.5 祄纤维素膜滤芯，终端过滤器是0.45 祄 PVDF膜滤芯。两个组合为12支×3英寸过滤器，流量约为80 gpm。终端过滤滤筒的起始压差为4 psid，每天用90℃的热水消毒45分钟，终端过滤器的完整性测试为每天两次。每天评估酒微生物以确保滤出液中没有细菌或发酵粉。终端过滤器的平均产量为100万加仑。

为了确定BevASSURE-PES过滤器是否能帮助他们取得更好的生产机制，葡萄酒酿造厂在他们的系统上安装了12支30英寸BevASSURE-PES0.45μm的终端过滤器和12支30英寸LifeASSURE-BLA065的预过滤器。这家葡萄酒酿造厂首先注意到：与他们之前所用的过滤器相比，BevASSURE-PES过滤器提供了更低的净压差，其起始压差几乎与他们之前的过滤器相差十倍以上。这显然说明了BevASSUR-PES有更长的服务寿命。葡萄酒过滤试用几个月之后，葡萄酒酿造厂商反映，BevASSURE-PES过滤器取得了210万加仑的最终产量，高出竞争对手的产量的两倍还要多。

在得到国外客户认可的同时，天津的一家大型葡萄酒酿造公司也进行了现场测试，客户每天用温水清洗过滤器，针对膜滤芯每天进行完整性测试，过滤器每周用碱水清洗一次。3M公司提供了12支30英寸的过滤器，在同一生产条件下与其他同类产品比较滤芯的使用寿命，BevASSURE-PES滤芯使用了3个月。重要的是，滤芯的初始压差仍然没有很大的增加，滤芯过滤寿命已领先了大部分同类产品。

随着整个食品行业和大众对食品安全的越来越重视，以及葡萄酒酿造师对过滤系统的选择和使用的进一步深入了解，深层过滤和除菌过滤产品将具有更大的发展空间。

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/6/2010)


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