浅谈灌装瓶颈空气和氧增量的控制

2024年2月13日发(作者：太仓博物馆)

浅谈灌装瓶颈空气和氧增量的控制

华润雪花啤酒（安庆）有限公司 吴文林 246005

[摘要] 本文主要针对啤酒在灌装过程中瓶颈空气和啤酒氧增量的一些影响因素进行了实验性的探讨，对于改善啤酒风味起着一定的作用。

[关键词]瓶颈空气 抽真空 激泡压力 氧增量

目前，许多啤酒厂不仅重视啤酒在酿造过程中的质量控制，也关注包装过程质量的控制，特别是近年来，各厂都能注重到啤酒在包装后的一些问题：如啤酒的新鲜度控制，而啤酒的新鲜度管理工作其中比较重要的一个环节就是啤酒的瓶颈空气和氧增量的控制。

在二氧化碳备压的条件下，我们通常所测的瓶颈空气是指成品酒中逸出的气体经碱洗除去其中的二氧化碳后的所剩气体量为准（主要是氧气和氮气）来计算瓶颈空气。要想降低瓶颈空气和生酒氧增量必须要从以下方面来考虑：通过部分数据的分析和实际生产中有效的控制,基本上能使成品啤酒瓶颈空气含量和氧增量控制在合理范围内。瓶颈空气和氧增量主要来源于以下几个方面:一是抽真空后残留的空气;二是来源于酒基酒缸使用CO2备压带来的部分空气;三是灌装后压盖前瞬间内进入瓶内的空气。因此，如何进行这三方面的控制是降低瓶颈空气和氧增量的关键，我公司采取的主要方法是：

1. 采用多次抽真空工艺。

如使用一次抽真空灌装，啤酒瓶内残留的瓶颈空气：

79ml×35 ml/670ml=4.1ml，即便在高压激泡后，瓶颈空气仍然是相

当高；而采用二次抽真空,其流程为:第一次预抽真空 → CO2备压填充

→ 第二次抽真空 → CO2流冲备压 → 灌酒 → 灌酒结束 → 液位校正 → 卸压 → CO2喷吹。

以灌装容量640ml(实际容量670ml)为例:灌酒机的抽真空度为90%。

二次抽真空后瓶内瓶颈空气的含量,理论计算如下:第一次抽真空后瓶内空气的含量为：670×（100-90）%=67ml，第一次用98%的CO2备压填充后啤酒瓶内空气的含量为：67ml+（670-67）×（100-98）%=79ml。第二次抽真空后啤酒瓶内空气的含量为：79×（100-90）%=7.9ml，再次CO2备压填充内啤酒瓶内空气的含量为：7.9ml+（670-7.9）×（100-98）%=21ml。灌装完后酒内空容体积为35ml左右，此时啤酒瓶内空容部分空气的含量为：21×35ml /670=1.1ml。残留的1.1ml空气与啤酒瓶压盖前高速转动进入时的少量空气，通过高压激泡将大部分空气赶出后，灌装后的瓶颈空气将控制在1.0ml 以下。啤酒瓶内残留的瓶颈空气含量为1.1ml，在酒机后再次使用高压激泡，瓶颈空气可保证在1.0 ml以下。

2.灌装酒缸内备压CO2的控制。

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在啤酒灌装过程中，由于啤酒瓶的抽真空及啤酒瓶回气不断进入酒缸，使酒缸内的CO2纯度不断下降。如不采取措施不断提高CO2纯度，瓶颈空气将大幅上升。因此，首先要保证CO2纯度在99%以上。我们对采用不同纯度CO2进行酒缸备压灌装后检测瓶颈控制，检测结果如表一。

表一 酒缸备压CO2纯度对瓶颈空气的影响

从表一可以看出，酒缸CO2纯度对瓶颈空气影响很大，随着CO2纯度的升高，瓶颈空气逐渐下降。

3.不同容量瓶型采用不同长度回气管灌装。

由于实际采用的瓶形、瓶容均有变化，采用配套的回气管的“短管灌装”，虽然这种称谓并不正确，因为我们所能看到的所谓短管并非为液体啤酒所设，而仅仅是用于气体的导入和导出。啤酒在灌装实际是经瓶内壁进入瓶内。除去回气管占据的一小部分外，几乎整个瓶口截面都可用于啤酒流入，通过压差的缘故，超过回气管端口的那部分啤酒将通过回气管被压回酒缸，从而保证精确的灌装高度。正因为如此，各种瓶形控制容量和对应瓶颈空气的含量就有一定的差异。大生产中通过对回气管的严格安装和匹配，使每一种瓶的容量对应相匹配的回气管，减少瓶颈空气和氧增量的较大波动。

4.采用适宜的高压激泡压力。

啤酒在压盖前激泡压力过高，易引起容量不足，激泡压力过低，无法赶走空气，为了能很好的控制成品啤酒瓶颈空气和氧增量，我们实验了以下不同种激泡压力，并检测相应的瓶颈空气含量，同时又能保证灌装容量的要求，最终选择最佳的激泡压力，以前控制激泡压力都在1.2-2.0Mpa之间。表二是实验过程各激泡压力与对应瓶颈空气的对比曲线：

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各激泡压力对应瓶颈空气的含量2.121.91.81.31.51.71.51.41.31.21.111 次2 次3 次4 次5 次6 次7 次8 次9 次2.32.51.90.91.11.6瓶颈空气2.1

以上数据曲线显示，经二次抽真空后，随着激泡压力的上升，瓶颈空气总体呈下降的趋势，曲线显示，控制1.5MPa激泡压力以下的啤酒，随激泡压力的升高，瓶颈空气变化较大；但是控制1.5MPa激泡压力以上的啤酒，随激泡压力的升高，瓶颈空气变化不明显。因此控制1.5Mpa激泡压力是比较理想的，对应成品啤酒的瓶颈空气符合工艺要求。

5.灌装冒酒、喷涌较严重时，导致空容较大，影响瓶颈空气和氧增量。储酒压力控制较高的啤酒，在灌装时，由于压力与温度的聚变，易引起冒酒，为了保证灌装容量和较少的瓶颈空气，在储酒期间确保低温（0-1℃），渐渐将压力升到最高，使更多的CO2溶入啤酒中，以溶解状态、化合态吸附存在下来，均匀分布在啤酒中。并保证整个灌装过程酒体的压力、温度在均一状态。在过滤与灌装时保持灌装速度和压力的平稳。如果出现酒体翻沫，导致空容体积增大，必然影响瓶颈空气的含量。可从⑴酒体温度、压力入手；⑵避免忽开忽停使酒缸酒体不稳定；⑶灌装酒阀开启与关闭之间的时间间隔不够等方面来考虑。

6.对瓶本身的要求。

如果玻璃瓶本身的缺陷，在实际生产中，诸如出现破口瓶、次瓶（含气泡、沙眼、小口、瓶身不正等）在灌装过程不能很好的与灌装酒阀吻合，或激泡不准，将导致瓶颈空气和氧增量的升高。

7.在实际操作中特别要重视压盖机的正常操作。

如果压盖机卡盖，那么停留在酒机和压盖机间的啤酒瓶颈空气有时会达到30ml以上，对此类啤酒重新激泡，瓶颈空气和氧增量会很高。因此，出现压盖不正常、卡盖等酒体如果流入市场将严重影响啤酒的风味稳定性。这就要求加强对操作工的技能和质量意识的培训，避免不必要的质量投诉。

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瓶颈空气含量ml激泡压力MPa1.7

8.控制较低的清酒溶解氧。

清酒溶解氧含量也影响着成品啤酒的瓶颈空气。清酒CO2含量和泡沫影响着激泡效果。CO2含量太低，射泡不起或串沫太慢，泡沫粗大，驱除瓶颈空气的效果就会很差。

9.泡沫本身的原因导致啤酒瓶颈空气和氧增量的上升。

10.灌装机利用二氧化碳引酒，这样可以大大降低酒头氧增量。

11.灌装机刚开机时先用酒头顶满酒缸，顶出酒缸中的空气，接着用CO2将酒缸中的酒头压入回收酒缸，然后再进酒灌装，有利于降低瓶颈空气和氧增量。

12.由于我公司换罐是人工切换，换罐时U型管道中的空气进入酒中，使生酒溶氧增加。规范换罐时的操作细节，换罐时应尽可能的将U型管道中的空气排除。有可能的话，采用合流器，减少换罐时U型管道中的空气进入酒中。

13.清酒罐至灌装机的输酒管道阀门、变频泵密封良好，防止空气进入。

14.按时检查灌装机顶钟罩、抽真空和卸压阀密封情况，发现破损及时更换。

15.灌装机酒缸定期清洗时，应将酒缸打满水加压后检查酒缸密封情况，若压力环密封圈密封不好，则会从酒缸拉杆处漏水，就必须更换压力环密封圈密封。

从上述一些宏观的角度分析了影响瓶颈空气和氧增量的因素，然而要100%的除去啤酒中的空气和氧增量是不现实的，有少量的氧是由CO2气体带入啤酒的，特别是在补充CO2溶入啤酒的，封盖时也会有一部分空气被带入瓶中，所有这些灌装过程看似微不足道，但足以使瓶颈空气含量或氧增量增大。必须从人、机、工艺上下工夫，不断摸索。如对机的要求：调整好射泡位置、高度和射泡压力，串起的泡沫必须冒出瓶口，从清酒罐到灌酒机的管道不宜太长，并且清酒的溶解氧越低越好；严禁不满的酒重新灌装，操作过程中，保证酒机的连续平稳运转；工艺过程保证激泡泡沫细腻；人工方面，要不断加强员工技能和岗位培训，让他们真正懂得其中控制的要点，并真正领会质量和成本之间的关系。只有综合以上几方面，才能真正使瓶颈空气和氧增量降到一个较低的水平。

以上观点和做法，不一定科学、全面，请各位专家老师批评指正，谢谢！

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