利用冲灌拧一体机热灌装桶装黄酒的工艺优化

 高艳秀，刘杰，傅勤峰，戴林生，蒋启海*

 宁波阿拉酿酒有限公司（宁波315800）

摘要以茵落总数为评价指标，采用单因素试验和正交试验考察塑料桶杀菌温度、盖子杀菌时间、酒的杀菌温度及杀菌时间四个因素的影响，对利用冲灌拧一体机进行桶装黄酒热灌装的工艺参数进行了研究和优化。正交试验结果表明，最佳生产工艺参数为：塑料桶杀菌温度75℃盖子杀菌时间15 min，酒的杀菌温度84℃酒的杀菌时间50 min,在此条件下测得的茵落总数为0。

关键词  冲灌拧一体机；桶装黄酒；热灌装

 黄酒是世界三大酿造酒之一，是中国独有的最古老的传统酒种，具有极其丰富的文化内涵。进入21世纪以来，黄酒发展势头强劲，全国黄酒总产量逐年增加，黄酒行业进入了有史以来最好的发展时期。根据国家“十一五规划”和“2015规划”，到2015年黄酒产量将突破380万t。黄酒市场越来越大，对黄酒企业的灌装技术要求也越来越高。因此，黄酒行业必须改变低产量、低效率的落后生产方式，不断采用新的工艺技术，同时不断促进机械化、自动化水平的提升，增强产品市场竞争力。

 常规的黄酒灌装方法是灌装与杀菌工艺相互独立，先灌装后杀菌，该过程时间较长，能耗较大。而热灌装技术则是先瞬间提高酒体温度进行杀菌再灌装封口。通过近几年不断的完善改进，工艺日趋成熟稳定。热灌装能源消耗低、效率高，符合国家的节能减排政策，对促进黄酒行业的发展具有积极的作用。

 冲灌拧一体机占地面积小，能耗低，自动化程度高，操作简便，运行平稳，节省人力一半以上，大大缩短了生产流程，整个冲灌拧的全过程均在洁净区一步完成，降低了灌装过程中染菌的风险，保证了成品酒的品质，且采用热灌装工艺的酒体更加协调，口感更加柔和，利用冲灌拧一体机进行黄酒热灌装的优势非常明显。黄酒生产企业中第一家使用冲灌拧一体机进行桶装黄酒热灌装的是宁波阿拉酿酒有限公司，该机器是黄酒生产企业设备更新换代的理想产品，达到国内同类产品的先进水平。

 通过单因素试验和正交试验确定桶装黄酒热灌装的最佳工艺参数，以期为冲灌拧一体机用于黄酒的机械化、自动化生产和黄酒热灌装工艺技术的发展提供实际的参考。

1  材料与方法

1.1物料与器材

 2.5 1塑料桶：上海赵巷塑料制品厂；平板计数琼脂( PCA)：杭州微生物试剂有限公司。

 JCGN20型冲灌拧一体机：重庆中轻机械有限责任公司；JB-T350型臭氧发生器：徐州市九洲龙臭氧设备制造有限公司；GNP-9160型隔水式恒温培养箱：上海精宏实验设备有限公司。

1.2方法

1.2.1塑料桶的杀菌

 采用CIP系统，通过冲灌拧一体机冲壶圆盘的夹子翻转传输系统对塑料桶进行清洗杀菌和吹干。1.2.2盖子的杀菌

  利用JB-T350型臭氧发生器对盖子进行杀菌，每一层盖子均匀铺开，保证盖子杀菌彻底。

1.2.3酒的保温杀菌和降温

  利用板式换热器，由热水作为媒介，将冷酒罐中的酒液（4℃左右）瞬间升温，然后进入贮酒罐进行保温杀菌。经过一定时间保温杀菌的酒液，再经过另一板式换热器，由冷酒作为媒介，降温至45℃～50℃灌装。

1.2.4菌落总数的测定

  参照GB 4789.2-2010食品微生物学检验菌落总数的测定。

2结果与分析

2.1单因素试验

2.1.1塑料桶杀菌温度对菌落总数的影响

  冲灌拧一体机的外形如图1所示，塑料桶通过冲壶圆盘时，首先由热水冲洗，再由无菌水冲洗，最后由压缩空气吹干。将冲瓶水罐的温度分别设定为55 ℃，60℃，65℃，70℃，75℃和80℃。结果表明，当塑料圆桶杀菌温度低于65℃时，测得的菌落总数≥50 CFU．mL-1，微生物严重超标，当温度高于75℃时，测得的菌落总数为0，但是温度过高时塑料桶会有轻微的变形，影响美观，且耗能提高。因此，正交试验中选择的塑料桶杀菌温度的3个水平分别为65℃．70℃和75℃。

2.1.2盖子杀菌时间对菌落总数的影响

  将盖子的杀菌时间分别设定为5，10，15，20，25和30 min，分别测定成品酒中的菌落总数，进而找出盖子的最佳杀菌时间。结果表明，当盖子的杀菌时间低于5 min时，有较多微生物检出，杀菌时间高于10min时，菌落总数较少。杀菌时间过长，虽然没有微生物检出，但是一方面耗能提高，另一方面可能会供应不上生产的需求。因此，正交试验选择的盖子杀菌时间的3个水平分别为10，15和20 min。

2.1.3酒的杀菌温度和杀菌时间对菌落总数的影响

  将酒的杀菌温度分别设定为72℃，76℃，80℃，84℃，88℃和92℃，杀菌时间分别设定为35，40，45, 50，55和60 min，分别测定六个不同杀菌温度和杀菌时间下酒液中的菌落总数，进而确定最佳的杀菌温度及杀菌时间。当酒的杀菌温度低于76℃时，菌落总数超标，当杀菌温度过高时，一方面酒精挥发较多，另一方面耗能增加，考虑到实际情况，选取76℃，80℃和84℃作为正交试验的3个水平。

 酒的杀菌时间在35～60 min之间时，微生物都没有超标，但是在实际生产中，当灌装机在最大生产量（3 000桶／h）时，一般是40～50 min灌完-罐酒(6t)，为了确保桶装酒品质和口感的统一，将杀菌时间选取为40，45和50 min较为合理。

2.2正交试验

 在单因素试验结果分析的基础上，采用表1中4因素3水平的正交试验来研究不同热灌装工艺参数下桶酒的微生物指标，以期找出最优的灌装工艺条件。

 正交试验结果见表2，由表2中的极差分析可知，4个因素对菌落总数的影响强弱顺序依次为：C（酒的杀菌温度）>A（塑料桶杀菌温度）>B（盖子杀菌时间）>D（酒的杀菌时间）。根据各试验因子的总计数或平均数可以看出，菌落数最少的工艺条件为：A3B3C3D3或A3B2C3D3。由于酒的杀菌时间对菌落总数的影响最小，将其归到误差项，进行方差分析，结果见表3。

 从表3可见酒的杀菌温度对菌落总数的影响极其显著，塑料桶杀菌温度对菌落总数的影响显著，而盖子杀菌时间和酒的杀菌时间对菌落总数的影响不显著。 

考虑到能耗和生产线速度，在A3B2C3D3（塑料桶杀菌温度75℃、盖子杀菌时间15 min、酒的杀菌温度84℃、酒的杀菌时间50 min）条件下，进行验证试验，测得的菌落总数为0。可见，此工艺条件合理可行，可以作为最佳的灌装工艺条件，在此工艺条件下灌装的桶装酒微生物指标最好，保证了桶酒的质量。

3结论

  利用冲灌拧一体机进行桶装黄酒热灌装，通过单因素试验和正交试验对热灌装的工艺参数进行优化。结果表明，热灌装最佳工艺参数为：塑料桶杀菌温度75℃，盖子杀菌时间15 min，酒的杀菌温度84℃，酒的杀菌时间50 min，在此条件下测得的菌落总数为0，为进一步实现黄酒的机械化、自动化生产和黄酒热灌装工艺技术的发展提供了实际的参考价值。