葡萄酒用软木塞加/除湿工艺的研究及应用

林博学，孔凡耿

(烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司，山东烟台264000)

葡萄酒用软木塞加/除湿工艺的研究及应用

林博学，孔凡耿

(烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司，山东烟台264000)

研究建立了保证葡萄酒用软木塞合格湿度的企业自动化处理的加除湿工艺。经该工艺处理后，软木塞可达到湿度合格范围在4%～8%之间，并保证了其微生物指标的合格。湿度低于4%时，可设定加湿间温度在35℃，加湿机湿度值设定在75%～85%条件下，加湿时间在3～5 h可达到合格范围。湿度高于8%时，采用热风机加温的方式将工作间温度保持在35℃，除湿机湿度设定在60%，经除湿工艺1～1.5 h后就可达到湿度合格范围。该工艺具有企业化应用、操作方便、处理效率高、节能环保的特点。

葡萄酒； 加湿； 除湿； 工艺； 湿度； 节能环保

软木塞一直是密封葡萄酒最理想的瓶口包装物，素有“葡萄酒生命的卫士”之称。用天然软木塞封装的葡萄酒可以长久保存，这是因为软木塞本身具有很好的弹性和自然“呼吸”性能，打入酒瓶后回弹从而进行密封瓶口，阻止葡萄酒的渗漏，其良好的弹性得益于软木塞的湿度，标准的软木塞湿度在4%～8%之间，湿度过高则弹性过大容易造成打塞困难，还容易使软木塞滋生有害微生物；湿度过低，则软木塞压缩后弹性不足，使得瓶口密封性不良引起漏酒[1]，所以适宜的软木塞湿度是保证葡萄酒密封性能的一个重要指标。

目前，国内软木塞主要从国外进口，进口周期一般在2～3个月，为控制运输过程中微生物的滋生，国外供应商一般采用低湿度运输方式。进入国内后需要进行加湿控制。而在雨季，空气湿度过高则会造成库存原料湿度逐渐升高，在使用时则需要进行除湿处理。为保证软木塞投入使用时保持合格的湿度，降低掉渣量，提升印刷质量等指标，迫切需要研究建立加除湿工艺。同时本工艺以喷雾式缓慢渗透方式进行处理，可以有效的避免加湿过程对软木塞造成的形变等影响。

1 材料与方法

1.1 材料

材料：天然软木塞、聚合软木塞、1+1贴片软木塞，烟台麒麟包装有限公司库存原料。

仪器设备：XH-808加湿机，济南澳普瑞；DH-858C除湿机，济南澳普瑞；水处理机，烟台半岛；KOMⅠ湿度仪，K.P.M公司。

1.2 实验方法

1.2.1 软木塞加湿的工作过程

软木塞加湿的工作过程是将湿度低于合格范围的产品放入密闭工作间，利用加湿机将密闭工作间内的干燥空气转变为洁净的湿空气，湿度低的软木塞会吸收环境空气中的水分，使其湿度上升。超声波式加湿机是利用高频振荡的原理，将水雾化成1～5 μm的超微粒子，通过风动装置，将水雾扩散到空气中，从而达到均匀加湿空气的目的。具有加湿强度大、加湿均匀、加湿效率高、节能、省电、超长使用寿命、湿度自动平衡、无水自动保护等优点，缺点是对水质有净化要求。其加湿运行电路原理见图1。

图1 加湿运行电路原理

1.2.2 软木塞除湿的工作过程

软木塞除湿的工作过程是将湿度高于合格范围的产品放入密闭工作间，利用热风机将工作间温度提高，从而引起软木塞水分的挥发，除湿机检测工作间内空气湿度范围，达到合格范围，即可自动关闭热风机的运转，保证软木塞湿度达到合格范围。

1.2.2.1 除湿机电气原理图（图2）

图2 除湿电气原理图

1.2.2.2 热风机电气原理图（图3）

图3 热风机电气原理图

1.2.3 加除湿工艺方法

将需要处理的软木塞，用塑料筐分装，保持一定空隙，放入加除湿工作间；关闭加除湿工作间门；设定设备的工作参数，运行；过程中抽检软木塞湿度。

2 结果与讨论

2.1 加除湿工艺设计

加除湿工艺设计不仅要科学合理、工艺简单便于操作，符合大规模企业实际生产的要求，而且加除湿后要保证软木塞的各项性能指标符合标准要求，如微生物指标等。对于企业而言，还应考虑节能降耗和环保的要求，优化整合生产设备及各工序之间的配置衔接，使生产成本降到最低。

试验设计建造40 m2加除湿屋，附以设备屋一间，同时为了保证加除湿过程微生物的控制，连接纯水机一台，具体设计见图4。

图4 40 m2加除湿屋设计图

2.2 加湿技术工艺参数研究

2.2.1 不同空间湿度条件下加湿速率研究

合理的加湿间相对湿度，对软木塞增加湿度的效果有着非常重要的影响，保证在相同空间温度（室温）条件下，分别将加湿间空气相对湿度调整在65%～70%和75%～85%，对3种类型软木塞进行加湿试验，观察相同加湿时间（8 h）下的情况，可见较高的相对湿度条件能够有效的提高软木塞的加湿效率。不同湿度条件下加湿效率见表1。

表1 不同湿度条件下3种软木塞的加湿效率 (%)

2.2.2 不同温度条件下加湿速率的研究

适当调高工作间的温度，可调高空间水分的雾化水平，使得软木塞的加湿效率得到明显的提高，同时考虑到节能降耗的因素，设计常温（25℃）和35℃条件下的加湿效果进行对比，可知，35℃条件下3种软木塞的加湿效率均有明显程度的提高。不同温度下加湿效率见表2。

表2 不同温度条件下3种软木塞的加湿效率 (%)

2.3 除湿工艺的研究

木材由于存在本身的含水率梯度而引起水分散失的能力随着各种因素的不同而有差异，木材温度高时，水分的散失比温度低时快，所以，木材中水分的散失和含水率与温度因素有关[3]，因此提高软木塞的除湿效果，保证软木塞湿度经过除湿后保持在适宜范围内，需设定适宜的除湿温度和湿度。同时考虑到企业生产工艺参数的稳定性以及环保、节能降耗的要求，本工艺将除湿温度设定在35℃，除湿湿度设定在60%，除湿效果明显，在1～1.5 h内即能达到很好的除湿效果。每0.5 h测量软木塞湿度，结果见表3。

表3 3种软木塞随时间变化的湿度测量值

2.4 工艺处理后的软木塞微生物检验

对经过加除湿工艺处理后的软木塞，分别取样，按照GB/T 23778—2009[2]中微生物检验方法进行检验，所得结果均符合GB/T 23778—2009中对微生物的要求。

3 结论

加湿过程中，提高工作间相对湿度和温度，对于3种软木塞的加湿效率影响并不完全一致，但是均能提高软木塞的加湿效率。除湿过程中，3种软木塞在相同条件下的除湿效率变化基本一致。这表明软木塞的材质对于加湿工艺有一定的影响作用，考虑企业生产的实际运用，建议当软木塞湿度低于4%时，可设定加湿间的温度35℃，加湿机湿度值设定在75%～85%之间，加湿时间3～5 h条件下进行加湿处理。软木塞湿度高于8%时，先采用热风机的加温方式将工作间温度保持在35℃，然后将除湿机湿度设定在60%，除湿1～1.5 h，可达到软木塞含水率标准范围，符合生产实际的需要。

[1]烟台麒麟包装有限公司.软木塞的生产选择与使用[M].北京：中国计量出版社,2005：150-190.

[2]中国标准化研究院.酒类及其他食品包装用软木塞：GB/T 23778—2009[S].北京：中国标准出版社,2009.

[3]严平,钱尚源.木材干燥机理和应用的研究[J].林业机械与木工设备,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

林博学（1977-），男，山东烟台人，中级职称，本科，从事软木塞生产工艺研究十余年。

优先数字出版时间：2017-07-21；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170721.1046.005.html。