臭氧對葡萄酒裝瓶機就地清洗(CIP)研（yán）究

通過使用臭氧對葡萄酒裝瓶機進行就（jiù）地清洗(CIP)，很大限度地減少葡萄酒釀造行（háng）業清洗對環境的影響;

在釀酒工業中，良好（hǎo）的清潔和衛生（shēng）措施在裝瓶過程中是必不可少的（de），以保持質量，避免裝瓶後微生物發現（xiàn）有利於其發展的環（huán）境（jìng）時的後續變化。通過管道連接的設備，如葡萄酒裝瓶機，通常采用（yòng）就地清洗(CIP)方法進行（háng）清洗，通常需要高耗水量和使用對環境有負麵影（yǐng）響（xiǎng）的化學清（qīng）洗劑。臭氧很近引（yǐn）起了人們的注意，因為它對各種微生物都（dōu）有功效，而且它的清（qīng）潔能（néng）力不會在處理過的表（biǎo）麵留下殘留物，從而保（bǎo）護了環境和人類健（jiàn）康（kāng）。本研究（jiū）旨在研究水處理(3.5 mg/L，接觸時間15和30 min)和氣臭氧處理(30 μL/L，接觸時間（jiān）30和60 min)與常規過（guò）氧乙酸消毒處理(1%，接觸時間15 min)對6種葡萄酒相關微（wēi）生物在瓶裝葡萄酒中增殖（zhí）潛力的影響。為此，使用人工汙染的葡萄酒來填充剛性和柔性不鏽鋼管（guǎn）和裝瓶機。采用培養依賴法（fǎ）評估每種治療的有效性。微生物對不同的處理方法表現（xiàn）出（chū）不同的敏感性。水（shuǐ）臭氧暴露30 min是管道清洗有效的處理方法，其次是過氧乙酸。另一方麵，當考慮裝瓶機（jī）時，使用過氧乙酸作為消毒劑導致細（xì）胞完全去除，而30 min的水溶液臭氧接觸能夠消除除釀酒酵（jiào）母外的所有微生物。

眾所（suǒ）周知，酵（jiào）母和細（xì）菌對葡萄（táo）酒發酵的（de）有益（yì）貢獻(Fleet, 2008)。然而（ér），它們（men）在瓶裝葡萄酒的保質期內存（cún）在是不可取的，原因（yīn）有兩個:(a)它們降低了葡萄酒的感官吸引力（lì），(b)一些物種可以（yǐ）改變葡萄酒的預期特性(Fleet, 1992)。當葡萄酒（jiǔ）對消費者不再有吸引（yǐn）力時，就被（bèi）認為是變質的。一（yī）般來（lái）說，它們有令人不快的氣味，外觀，味道，質地，或這些缺陷的組合。眾所周（zhōu）知，酵（jiào）母菌和細（xì）菌等微生物在生長不受歡迎的情況下（xià）能夠引起腐敗(Du Toit和Pretorius, 2000)。這種變化可以發生（shēng）在整個（gè）生產鏈的任何階（jiē）段，從（cóng）收獲前的葡萄，收（shōu）獲和加工期間(Pinto等人，2015年)，也可以發生在瓶裝葡萄酒中（zhōng）(Loureiro和Malfeito-Ferreira, 2003年（nián）)。

在葡萄（táo）酒（jiǔ）生產中，裝瓶過程是點之後，任何微生物存在是不希望的，一般有害的葡萄酒質（zhì）量(雅各布森（sēn），2005年)。特別（bié）是（shì），許（xǔ）多瓶裝葡萄酒可（kě）能含有少量殘留的葡萄糖（táng）、果糖或蘋果酸，這些都是微生物很好的生長基（jī）質(Loureiro和（hé）Malfeito-Ferreira, 2003)。在微生物發（fā）生變（biàn）化的情況下，醋酸杆（gǎn）菌（jun1）、Zygosaccharomyces bailii (Zuehlke et al.， 2013)和bruxellensis (Oelofse et al.， 2008)通常負責這一過程，但其他種類的酵母（mǔ）和細菌也可能在瓶裝葡萄酒條（tiáo）件下生長(Cimaglia et al.， 2018)。此外，如果（guǒ）瓶裝葡萄酒中蘋（píng）果酸的（de）濃度高（gāo）於0.1 g/L (rib<s:1> reau- gayon et al.， 2006)，那麽乳酸菌(LAB)通常（cháng）是葡萄球菌(Oenococcus oeni)會對葡萄酒進行蘋果酸乳酸發酵(Valdes la Hens et al.， 2015)。由於葡萄酒在裝瓶時更容易（yì）受到汙染，釀酒師必須（xū）在葡萄酒裝瓶之前和過程中防止這些問題，因為這是葡（pú）萄（táo）酒生產中不可逆轉（zhuǎn）的一（yī）點。為了防止腐敗（bài）酵母菌(Du Toit and Pretorius, 2000)和細菌(Bartowsky, 2009)的生長，並減少葡萄酒（jiǔ）儲存過程中（zhōng）的感官變化，在這一階段有效地管（guǎn）理衛生條件、無菌(膜)過濾和正（zhèng）確的抗菌藥物劑量是必不（bú）可少的。然而，一（yī）些釀酒師認為葡萄酒過濾會影響紅酒的質量。因此，有一（yī）種繞過這個過程的趨勢(Arriagada-Carrazana et al.， 2005)。為了保證裝瓶過程的清潔，與未經過濾的（de）葡萄（táo）酒直接接觸的管道和裝瓶（píng）機器必須徹底清潔（jié）和消毒，以減少可能的交叉汙染。此外（wài），在許多酒廠中，同一條生產線用於裝（zhuāng）瓶不同年份和風格的（de）多（duō）種葡萄酒(如紅葡萄酒和白葡萄酒（jiǔ），甜葡萄酒和芳香（xiāng）葡萄酒)。在這（zhè）種情況（kuàng）下，通常隻有熱水用於清洗生產線和裝瓶機，然後再更換（huàn）不同的葡萄酒，因此缺乏衛生處理可能會導致裝瓶過程中的交叉汙染(Jacobson, 2005)。

經常使用（yòng）頻繁和自動清洗，即CIP(就（jiù）地清洗)。在1990年版的乳製品技術協會（huì）手冊中給出了CIP的定義，即“在不拆卸（xiè）或打開設備的情況下對工（gōng）廠或（huò）管道電路進行清潔，操作員很少或根本沒有人工參與”和“該過程涉及（jí）在湍（tuān）流和流速增加的條件（jiàn）下對表麵進行（háng）噴射或（huò）噴塗或在整個工廠內循環清潔溶液”(Romney, 1990)。CIP在食品加工業中的使用，與葡萄酒工業一樣，通常包括（kuò）冷水或熱水衝洗，洗滌劑（jì）堿性清（qīng）洗，洗滌劑酸性清洗和化學消毒液（yè）消毒（dú）(Wirtaren和Salo, 2003)。在過去的十年中，環保意識的提高引起了食品和（hé）飲料行業對水資（zī）源短缺和體力消耗（hào）等問題的關注(Pettigrew et al.， 2015)。此外（wài），所用的化學清洗液並不總是生物可降（jiàng）解的（de）(Tanmnay等人，2014)，而清洗過（guò）程對食品加工（gōng）中的總體廢水有很大貢獻。因此，人們越來越有興（xìng）趣研究能夠很大限度地減少CIP操作中水和生物不可降解化學品的使（shǐ）用的創新技術，因為這個問題代表了經濟、環境、安全和社會方麵可持續發展的組成部分之一(Christaki和Tzia, 2002)。

在這方麵，在（zài）過去的幾十（shí）年裏，臭氧(O3)作為消毒劑的使用越來（lái）越受到（dào）關注，主（zhǔ）要是因為它使用簡單，對多種微生物具有很高的抗菌活（huó）性(Khadre et al.， 2001)。臭氧可以替代傳統的（de）微生物控製（zhì）化學溶（róng）液(Morata et al.， 2017)。這種分（fèn）子是氧分子受到強烈放電時原子重排產生（shēng）的，具有一些吸引人的特點，在食品和飲料工（gōng）業中具有潛在的應用前（qián）景(Horvitz和（hé）Cantalejo, 2014)。臭氧會（huì）自動分解成氧氣而不會在食（shí）物中留下殘留物，因此它的使用不需要很（hěn）後衝洗（xǐ）處理過的材料以去除任何殘留的消毒劑。這些優點（diǎn）使臭氧對食品和飲料工業具有吸引力，因此（cǐ），美國食（shí）品和藥物（wù）管理局(FDA, 2001年)已（yǐ）將其（qí）宣布為（wéi）GRAS(公（gōng）認安（ān）全)，可用於食品加工。隨（suí）後，臭（chòu）氧被批（pī）準作為水相和氣相食品處理、儲存和加工的直接添加劑(Morata et al.， 2017)。臭氧也被用於食品工業，以加強食品表麵衛生，消毒食品工廠設備，再利用廢水，並（bìng）減少能源使用和工廠浪費(Guzel-Seydim等人（rén），2004年)。

在葡萄酒行業，臭氧在釀酒的不（bú）同（tóng）階（jiē）段被提出應（yīng）用，包括（kuò）小維多(bellincontrol等人，2017)和巴貝拉葡萄漿（jiāng）果(Cravero等人，2016)、桶(Guzzon等人，2017)和罐(Guillen等人，2010)的消毒。還評（píng）估了臭氧(氣態和水溶液形式)對（duì）接種在收獲後的巴貝拉葡（pú）萄上（shàng）的布魯克斯芽胞杆菌的抗菌潛力(Cravero等人，2018)。盡（jìn）管在葡萄酒工業中使用臭氧，但人們對這種消毒劑在CIP係統（tǒng）中（zhōng）的功效知之甚少。因此，本（běn）研究旨（zhǐ）在調（diào）查氣態和水性臭氧在減少柔性和剛性管道(作為灌裝（zhuāng）線的組成部分)和裝瓶機中存在的（de）微生物負荷(包括酵母和細菌)方麵的有效性。

細（xì）菌（jun1）和酵母菌株（zhū）:

本研究使用了4種酵母和2種細菌(表（biǎo）1)，其中2種商業（yè）菌株釀酒酵母Uvaferm BC®和酒球菌Oenococcus oeni VP41(加拿大蒙特利爾（ěr）Lallemand Inc.)和4種（zhǒng）DISAFA培養收集的菌株，即Zygosaccharomyces bailii Zb23、Brettanomyces bruxellensis B23F、醋酸杆菌Sc10和Starmerella bacillaris FC54(意大利都靈大學農業、森林和食品科學係)

柔性和剛性管（guǎn）道的衛生處理及對酵母菌的影響

每種處理前後從剛性和柔性管道中回收的6種微生物(4種酵母和2種細菌（jun1）)的活菌計數見圖3。人工汙染後的葡萄酒在剛性和柔性（xìng）管道中循環後及處理前酵母菌和細菌的初始負荷分別為:釀酒酵母5.45 ± 0.21 Log CFU/mL, Starm 5.24 ± 0.34 Log CFU/mL。布魯塞爾芽胞杆菌為5.15 ± 0.21 Log CFU/mL，布魯塞（sāi）爾芽胞杆菌為5.45 ± 0.24 Log CFU/mL

討論:

有人（rén）建（jiàn）議在釀（niàng）酒行業中使用臭氧作為抗菌劑，用於葡萄(Guzzon et al.， 2018)和釀酒桶(Guzzon et al.， 2017)上的一些酵母和細菌。在本研究中，研究（jiū）了（le）使（shǐ）用過氧乙酸和臭氧(水或氣體形式)去除不（bú）鏽鋼表麵上的酵母和細菌的可能性。使用的消毒液顯（xiǎn）著提高了對每一種附著種群的去除

結論:

這是第一（yī）次將過（guò）氧乙（yǐ）酸(常用（yòng）抗菌（jun1）劑（jì）)和臭氧(替代創新劑（jì）)進行比較，以減少（shǎo）人工汙染的紅葡萄酒循環（huán）後不鏽鋼管和裝瓶機中存在的六種與葡萄酒相關的微生物的（de）數量。在處理中，30 min接觸時間的（de）水臭氧（yǎng）顯（xiǎn）示出增強的抗菌活性，因為（wéi）它是能夠保證在（zài）剛性和（hé）柔性管道中消毒的處理。

作者:Vasileioses Englezos, Kalliopi Rantsiou, Francesco Cravero, Simone Giacosa, Susana Río Segade, Guglielmo Gai, Enrico Dogliani, Vincenzo Gerbi, Rolle, Luca, Cocolin, Luca Simone