监测葡萄酒中溶解的二氧化碳与氧气含量

1 葡萄酒生产

葡萄酒生产是将葡萄转变为葡萄酒的一系列工艺过程。在挤压和压榨葡萄期间以及将葡萄汁泵送至发酵罐的过程中通常都会产生 DO。氧气在酒精发酵的最初阶段会被耗尽，而在葡萄酒酿造的后期阶段不需要氧气。因为氧气会降低产品质量，缩短产品保质期，并对葡萄酒香味产生不利影响。因此，通常会在装罐之前对葡萄酒进行脱气处理。灌装前，将发酵产生的二氧化碳含量 (1-2g/L)调整到目标值。不同类型的葡萄酒，具有不同的目标值 (0.3 - 10 g/L)。

2 CO2 监测

为确保稳定的碳酸化水平，必须测量葡萄酒中的 CO2 浓度。CO2 传感器 Carbo 520 Optical 和 Carbo 510 可轻松检测到与 CO2 目标值的任何偏差，从而可对碳酸化进行在线过程控制。

可选择将 CO2 传感器安装在碳酸化和/或脱气装置之后：配备文丘里喷嘴的碳酸化系统该传感器必须安装在溶解路径之后，以防止接触气泡。气液膜接触器该传感器通常直接安装在膜装置之后，因为增加的 CO2 会在接触器中完全溶解。在线脱氮系统只有安装在脱气罐之后和灌装之前的 Carbo 520 Optical 才能监测到 CO2 含量。 Carbo 520 Optical 不受其他溶解气体的影响。

3 DO 监测 

DO 在线测量可确保整个生产过程中的产品质量，并可识别不需要的 DO 源。在以下工艺单元中需要监测 DO 含量，氧气吸入(例如：过滤前后)以及脱气之后。

4 实验室和过程测量相结合

过程测量结果 ( Oxy 5100 、 Carbo 520 Optical 和 Carbo 510)与实验室参考值 (CboxQCTM) 相匹配。

图 2 显示了在不同的 CO2 浓度下，含气葡萄酒的工艺和实验室数据相关性。在使用 N2 脱气的过程中， Carbo 510 与实验室参考值 (CboxQCTM) 之间的偏差(< 11:45 的时候)是由于溶解 N2 含量相对较高造成的。实验室参考值和 Carbo 520 Optical 的测量方法均不受溶解外来气体(如 O2 和 N2)的影响。图 3 显示了红葡萄酒和白葡萄酒中 DO 的工艺和实验室数据相关性。

5 测量设置

Carbo 520 Optical (图 4) 是安东帕第一款基于衰减全反射 (ATR) 光谱方法的在线 CO2 传感器。这款传感器采用的专利技术可确保 CO2 测量不受影响。该传感器完全无需维护，且获得 EHEDG EL 类 I 级认证。您还可以选择采用传统 p/T CO2 分析方法的 Carbo 510。 Carbo 510 设计用于恶劣的环境(在最高 121 °C CIP/SIP 温度条件下，持续最长 30 分钟)。

Oxy 5100 (图 5) DO 光学传感器可在整个生产过程中实现高精度且无漂移测量。该传感器获得了 EHEDG EL 类 I 级认证，可识别传感器头，包括工厂校正值。在生产管道中使用 N2 进行校准已经过时。 Oxy 5100 可估算传感器头的剩余使用寿命，并在需要更换新传感器头时提醒您。可通过 Davis 5(数据记录、可视化和分析)连接至安东帕的实验室系统。

6 应用要点

压力必须高于饱和压力。如果气泡与传感器接触，测得的值可能不正确。

7 优点

准确的 CO2 用量可确保成本效益 满足法定要求 稳定的产品质量 优化 DO 管理，以减少硫化物含量

8 其他在线仪器

Wine Monitor ： Wine Monitor 5500/5600 ;色度/浊度选项折光率 (°Brix)：L-Rix 5100 或 5200 声速(界面检测)：L-Sonic 5100 色度：L-Col 6100 软件： Davis 5 数据采集和可视化软件(包含 mPDS 5 数据处理单元)

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