無菌處理和包裝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
無菌處理和包裝技術(shù)誕生于20世紀(jì)30年代,至今已有70多年的歷史。在這70多年的發(fā)展過程中,無菌處理和包裝技術(shù)跨越了兩個(gè)光輝的里程碑。其一是在40年代初美國的馬?。罓枺∕artin-Dole)開發(fā)了馬口鐵罐無菌包裝系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)使用直接或間接加熱器對(duì)食品進(jìn)行預(yù)殺菌,用過熱蒸汽對(duì)馬口鐵罐進(jìn)行殺菌,在用過熱蒸汽殺菌的無菌環(huán)境中完成充填和密封。其二是在60年代初瑞典的羅林琪和雷奇(Loelinge&Regez)為乳品生產(chǎn)開發(fā)了使用過氧化氫對(duì)軟性包裝材料進(jìn)行殺菌的包裝系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)采用蒸汽直接噴射殺菌牛乳,用過氧化氫殺菌包裝材料。這個(gè)系統(tǒng)就是現(xiàn)在的利樂包(TetraPak)無菌包裝系統(tǒng),除了使用蒸汽和過氧化氫作為包裝容器的殺菌劑之外,隨著時(shí)間的推進(jìn)和技術(shù)的發(fā)展,相繼開發(fā)了其他許多重要的包裝材料殺菌方法,包括強(qiáng)力紫外線,熱空氣、γ-射線輻照、熱成形等。這些新殺菌方法的開發(fā)和成功應(yīng)用使無菌包裝系統(tǒng)層出不窮,屢建新功,不僅僅可以使用多種包裝材料和容器,而且適用于不同的包裝容量?,F(xiàn)在,國際上已有30多家公司提供各種不同類型的無菌處理和包裝系統(tǒng)。
目前,國際上80%的零售無菌軟性包裝食品是乳或含乳制品,美國幾乎90%的無菌小包裝(零售容量)是果汁飲料產(chǎn)品。大量(220L)無菌包裝在美國應(yīng)用十分廣泛,主要應(yīng)用于番茄漿和果漿制品。
我國無菌包裝技術(shù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的美好前景,現(xiàn)在已有種類繁多,型號(hào)不一的無菌處理和包裝系統(tǒng)。雖然這些系統(tǒng)大部分是進(jìn)口的,但也有不少國產(chǎn)設(shè)備。我國無菌小包裝產(chǎn)品主要是果汁及果汁飲料、乳和含乳材料。大容量無菌包裝產(chǎn)品主要是番茄漿和濃縮果汁,如濃縮蘋果汁等。
今天的無菌處理和包裝技術(shù)絕大部分還只能用于生產(chǎn)均質(zhì)液態(tài)食品。含顆粒狀食品的無菌處理和包裝還有許多研究和開發(fā)工作要做,尤其是低酸性塊狀食品的無菌處理和包裝系統(tǒng)還需要數(shù)年的時(shí)間才能在工業(yè)中應(yīng)用。
盡管如此,無菌處理和包裝技術(shù)已在食品工業(yè)中發(fā)揮了重要作用,不愧為一朵燦爛的“藝術(shù)之花”。
無菌處理和包裝基本要求
無菌處理和包裝是將預(yù)先滅菌的產(chǎn)品在無菌的環(huán)境中充填并密封在無菌容器中的加工技術(shù),無菌包裝產(chǎn)品可以在室溫下長期貯存。
無菌包裝用到三個(gè)基本術(shù)語:無菌系統(tǒng),無菌處理系統(tǒng)和無菌包裝系統(tǒng)。
無菌系統(tǒng)是指為了生產(chǎn)密封包裝的商業(yè)無菌的產(chǎn)品所需要的整個(gè)系統(tǒng),包括產(chǎn)品殺菌系統(tǒng)和包裝系統(tǒng)。
無菌處理系統(tǒng)是指對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行殺菌并將無菌產(chǎn)品傳送到包裝設(shè)備的系統(tǒng)。
無菌包裝系統(tǒng)包括在無菌條件下將無菌產(chǎn)品充填在無菌容器中并加以密封的所有設(shè)備。
無菌處理關(guān)鍵技術(shù)。無菌處理系統(tǒng),即產(chǎn)品殺菌系統(tǒng)的主要組成有輸送泵、加熱器、保持管、冷卻器、背壓閥和無菌貯罐。由于無菌包裝產(chǎn)品是由泵連續(xù)輸送的,因此無菌包裝產(chǎn)品的殺菌是連續(xù)進(jìn)行的,因此也稱之為連續(xù)殺菌。
無菌包裝產(chǎn)品連續(xù)殺菌所要求的無菌性與常規(guī)的罐頭食品相同。但無菌包裝產(chǎn)品在裝入容器之前通常采用高溫短時(shí)(HIST),甚至超高溫瞬時(shí)(UHTST)殺菌。高溫短時(shí)和超高溫瞬時(shí)殺菌除了與常規(guī)的罐頭食品殺菌相同之外,還有它的特殊性。
目前國際上對(duì)高溫短時(shí)殺菌還沒有明確的定義,但一般都認(rèn)為對(duì)于pH大于4.6的低酸性食品,溫度138~145℃、時(shí)間為1~30s的殺菌方式,是高溫短時(shí)殺菌,這也是大多數(shù)無菌包裝低酸食品殺菌常用的工藝規(guī)程。殺菌溫度在150~166℃,時(shí)間在0.1~0.01s,稱之為超高溫瞬時(shí)殺菌,少數(shù)蒸汽直接噴射加熱的產(chǎn)品殺菌系統(tǒng)有所采用。對(duì)于pH≤4.6的酸性食品,溫度93℃~96℃,時(shí)間為15~30s,稱之為高溫短時(shí)殺菌,更確切地說,應(yīng)該是高溫巴氏殺菌,這是大多數(shù)無菌包裝酸性食品殺菌系統(tǒng)采用的殺菌規(guī)程。
無菌包裝產(chǎn)品殺菌計(jì)算和控制是無菌包裝能否取得成功的關(guān)鍵技術(shù)之一。無菌包裝產(chǎn)品殺菌計(jì)算依賴于殺菌溫度和殺菌時(shí)間。如果無菌處理系統(tǒng)采用的是間接式熱交換器,除了產(chǎn)品在高溫下的保持管中取得殺菌值之外,加熱和冷卻過程中也產(chǎn)生一定的殺菌值。這兩部分的殺菌值加起來是整個(gè)殺菌過程的殺菌值。
無菌包裝的關(guān)鍵技術(shù)在于包裝材料或包裝容器的殺菌,無菌性的獲得和保持。為了達(dá)到上述兩個(gè)目的,對(duì)無菌包裝系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)的監(jiān)控和記錄是很重要的。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比,無菌系統(tǒng)的自動(dòng)記錄和監(jiān)測(cè)任務(wù)要重得多,這是因?yàn)闊o菌包裝固有技術(shù)的復(fù)雜性和諸多關(guān)鍵因子的關(guān)聯(lián)性決定的。
所采用的記錄和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的種類取決于生產(chǎn)過程中的各種因子的波動(dòng)性。例如,預(yù)先設(shè)定的灌裝速度波動(dòng)性是很小的,當(dāng)灌裝速度是關(guān)鍵因子時(shí),操作員進(jìn)行監(jiān)測(cè)以保證灌裝速度處在關(guān)鍵限值之內(nèi)。但如果關(guān)鍵因子是溫度,情況就大不相同了。由于溫度受很多因素的影響,波動(dòng)性很大,因此需要溫度自動(dòng)記錄儀或監(jiān)測(cè)儀。
無菌包裝系統(tǒng)的記錄有兩類:一類是生產(chǎn)記錄,另一類是儀表記錄。儀表記錄提供了無菌包裝系統(tǒng)操作狀態(tài)的連續(xù)性記錄。對(duì)于自動(dòng)記錄儀,操作員應(yīng)保持記錄紙清晰,并標(biāo)明開始?xì)⒕?、生產(chǎn)或殺菌結(jié)束、生產(chǎn)結(jié)束的時(shí)間。如果由于某種原因如殺菌溫度偏低,無菌空氣壓力不足或灌裝出現(xiàn)問題而停止生產(chǎn),在記錄紙上應(yīng)標(biāo)明停止生產(chǎn)以及從新開始生產(chǎn)的時(shí)間。生產(chǎn)記錄是無菌系統(tǒng)保持過程中的手工記錄。操作員應(yīng)該在記錄上寫明事情發(fā)生的時(shí)間以及與糾正行動(dòng)有關(guān)的任何信息。
對(duì)于無菌貯罐,記錄應(yīng)表明罐已經(jīng)過殺菌,罐內(nèi)無菌空氣的壓力是否正常,如果無菌空氣是由過濾器產(chǎn)生的,則過濾器以及無菌空氣供應(yīng)系統(tǒng)的殺菌溫度和時(shí)間應(yīng)該監(jiān)控并記錄。記錄還應(yīng)該表明在生產(chǎn)開始時(shí)滿足其他關(guān)鍵因子的要求。過濾介質(zhì)應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔進(jìn)行更換。
果蔬汁飲料生產(chǎn)時(shí)對(duì)原料進(jìn)行沒處理和加熱處理是因?yàn)榉乐箿啙峁咧恋砗头謱?。在榨汁前后?duì)果蔬原料,或果蔬汁進(jìn)行加熱處理,破壞果膠酶的活性,嚴(yán)格均質(zhì)脫氣和殺菌操作是防止渾濁果蔬汁沉淀和分層的主要措施。
而今,市面上功能飲料主打的健康、運(yùn)動(dòng)、活力等特點(diǎn)廣受上班族和學(xué)生的歡迎。
并且隨著年輕人熬夜比例的增加以及上班族工作壓力日益加大,功能飲料的消費(fèi)場(chǎng)景也逐漸增多,在整個(gè)飲料市場(chǎng)中的地位也愈發(fā)重要。
有行業(yè)人士分析表示,健康化、個(gè)性化、年輕化、功能化或?qū)⒊蔀?020年飲料消費(fèi)市場(chǎng)的主流需求。
受城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、居民可支配收入增長以及消費(fèi)升級(jí)趨勢(shì)等多重因素的推動(dòng),中國軟飲料市場(chǎng)持續(xù)增長。
近年來,功能飲料的概念逐漸被越來越多的人所接受,許多的品牌開始聚焦這一市場(chǎng)。
除了紅牛、卡拉寶、飛活這些國外功能飲料開始進(jìn)入中國,如東鵬、戰(zhàn)馬、盼盼、農(nóng)夫山泉、達(dá)利園這樣的食品飲料巨頭也躋身這一領(lǐng)域。
近年來,功能飲料是除了軟包裝水外,增長非常迅速的行業(yè),蛋糕越做越大。
根據(jù)相關(guān)公開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,從2011年到2019年,中國功能飲料零售額年均復(fù)合增長率達(dá)到16%。
若依照這個(gè)增速,預(yù)計(jì)2020年功能飲料零售額將達(dá)到1635億元。
其實(shí),與發(fā)達(dá)國家相比,我國功能飲料的人均消費(fèi)量每年僅為0.5公斤,距離人均7公斤的消費(fèi)量尚有較大空間。
這也從側(cè)面反映著我國功能飲料存在巨大的發(fā)展空間。
然而,隨著越來越多企業(yè)入局,功能飲料市場(chǎng)競爭日趨激烈。
從整體來看,新品大多集中在能量飲料領(lǐng)域,趨同化嚴(yán)重。
為了尋求改變以應(yīng)對(duì)競爭以及不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境,有企業(yè)另辟蹊徑,創(chuàng)變風(fēng)味尋找新鮮感。
也有企業(yè)迎合國內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)需求,一改國外罐裝包裝,采用瓶裝。
據(jù)了解,歐美市場(chǎng)的功能飲料,主要以罐裝為主,但在中國市場(chǎng),消費(fèi)者對(duì)于飲料的整體習(xí)慣還是以瓶裝為主。
因?yàn)橄噍^于罐裝,瓶裝飲用、攜帶、保存都方便些。
像農(nóng)夫、娃哈哈等多元化飲料集團(tuán)的產(chǎn)品都是瓶裝主打,就目前來看,整個(gè)市場(chǎng)仍是瓶裝飲料占據(jù)先進(jìn)地位。
東鵬特飲洞悉到這一點(diǎn),功能飲料采用瓶裝,并用自己的策略打開了市場(chǎng)。
不過,為了尋求產(chǎn)品的差異化,該企業(yè)包裝樣式較多,除了功能飲料常用的罐裝外,有瓶裝,也有盒裝,不同于目前一些企業(yè)功能飲料包裝只有罐裝。
當(dāng)然,同其它飲料一樣,功能飲料包裝離不開飲料包裝機(jī)械。
隨著飲料包裝行業(yè)快速發(fā)展,在打破單一的玻璃容器壟斷市場(chǎng)的格局之后,金屬罐裝、塑料瓶裝等相繼出現(xiàn),飲料包裝呈現(xiàn)了多元化發(fā)展趨勢(shì)。
飲料包裝多元化發(fā)展趨勢(shì)也不斷促進(jìn)飲料包裝機(jī)械的進(jìn)步,并且隨著市場(chǎng)對(duì)無菌、健康等灌裝需求增加,無菌包裝技術(shù)在行業(yè)得到應(yīng)用。
無菌包裝技術(shù)主要是在常溫下,整個(gè)產(chǎn)品的灌裝和密封是在無菌的環(huán)境中完成。
換一句話說,在無菌的環(huán)境下將無菌的產(chǎn)品灌裝到無菌的包裝容器中,然后進(jìn)行密封。
相比傳統(tǒng)灌裝,飲料灌裝更安全。
而今國內(nèi)飲料包裝機(jī)械設(shè)備廠家都在不斷加強(qiáng)自身設(shè)備的技術(shù)研發(fā)力度,并致力于飲料包裝技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,例如瞬時(shí)殺菌冷灌裝等技術(shù),既可以快速殺菌,又更好地保留產(chǎn)品原有風(fēng)味,同時(shí)不添加任何防腐劑和甜味劑。
目前,國內(nèi)飲料包裝機(jī)械裝備供制造企業(yè)已經(jīng)在這方面取得了巨大的進(jìn)步,并在價(jià)格及售后服務(wù)上具備了很強(qiáng)的競爭實(shí)力。
隨著功能飲料市場(chǎng)的進(jìn)一步規(guī)范和人們對(duì)營養(yǎng)和保健意識(shí)的增強(qiáng),功能飲料的比重將有所提高,功能飲料市場(chǎng)前景可期。
不過,功能飲料加工企業(yè)要不斷尋求改變,尋求產(chǎn)品的差異化等,才能更好地應(yīng)對(duì)競爭以及不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境,同時(shí)還要借助無菌冷灌裝等先進(jìn)的飲料包裝機(jī)械,提高灌裝質(zhì)量,或?qū)⒏玫貞?yīng)對(duì)提高市場(chǎng)競爭力。
飲料瓶蓋的殺菌及其應(yīng)用? ? ? ?改革開放以后中國飲料行業(yè)的發(fā)展非常迅速,飲料的品種也從過去單純的碳酸飲料逐步發(fā)展到礦泉水、果汁、果蔬汁飲料和功能性飲料等;灌裝方式也從冷灌裝發(fā)展到現(xiàn)在的熱灌裝、中溫灌裝、無菌冷灌裝等;包裝形式也從單一的玻璃瓶到現(xiàn)在的易拉罐、PET瓶等。針對(duì)不同產(chǎn)品和不同的包裝形式,對(duì)包裝物瓶蓋的殺菌處理也很關(guān)鍵,本文就目前使用的各種飲料瓶蓋殺菌方法進(jìn)行討論。?
? ? 一、紫外線殺菌?
? ? 微生物受紫外光照射后,其蛋白質(zhì)和核酸吸收了紫外光譜能量,會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,引起微生物死亡。?
? ? 飲料灌裝生產(chǎn)設(shè)備中,輸蓋機(jī)為壓蓋機(jī)或者擰蓋機(jī)輸送瓶蓋。在輸蓋機(jī)儲(chǔ)料倉的上部或者輸送帶的上部安裝紫外線殺菌燈管,瓶蓋在被輸送的過程中接受紫外線照射,紫外線照射到的地方可以達(dá)到較好的殺菌效果。由于瓶蓋的透光性差,紫外線無法穿透瓶蓋照射到瓶蓋的另一側(cè)。因此,瓶蓋只能達(dá)到部分殺菌,且殺菌的表面是隨機(jī)的。為了有針對(duì)性地對(duì)瓶蓋表面殺菌,在壓蓋機(jī)或擰蓋機(jī)的瓶蓋下滑道上安裝紫外線殺菌燈,通過此處的瓶蓋已經(jīng)被整理成方向一致,紫外線照射的一面就是瓶蓋與飲料接觸的一面,有效提高了殺菌效果。?
? ? 紫外線殺菌設(shè)備簡單,無需配套設(shè)備,成本低,操作管理方便,使用比較廣泛。由于滑道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及紫外線對(duì)微生物的殺滅特性,紫外線殺菌方式一般適合在以下幾類飲料灌裝的瓶蓋中使用:?
? ? 1.碳酸飲料 ? ?碳酸飲料中含有CO2,呈酸性,能抑制微生物的生長,因此碳酸飲料的瓶蓋采用紫外殺菌即能滿足需求。該方法在生產(chǎn)時(shí),批量包裝的新瓶蓋倒入輸蓋機(jī)的儲(chǔ)料倉,瓶蓋在輸蓋機(jī)的儲(chǔ)料倉內(nèi)或輸送帶上接受紫外線的照射殺菌;還可以在擰蓋機(jī)下蓋滑道上設(shè)置紫外線殺菌燈,讓瓶蓋的內(nèi)表面接受紫外線的照射殺菌,殺菌后直接輸往擰蓋機(jī)。?
? ? 2.礦泉水飲料 ? ?國家對(duì)礦泉水的生產(chǎn)制定了比較嚴(yán)格的規(guī)定,其中對(duì)礦泉水的菌落總數(shù)、霉菌計(jì)數(shù)和大腸桿菌都嚴(yán)格限制為零。無論是否經(jīng)過過濾殺菌處理的礦泉水,其總細(xì)菌數(shù)、霉菌計(jì)數(shù)和大腸桿菌數(shù)都必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。由于礦泉水中只含無機(jī)鹽,不含微生物營養(yǎng)源,缺少供微生物生產(chǎn)發(fā)育的營養(yǎng)成分,因而對(duì)其瓶蓋也可以采用紫外線殺菌。?
? ? 3.高溫灌裝的茶飲料、果汁飲料 ? 茶飲料和果汁飲料中存在著各種微生物(細(xì)菌、霉菌和酵母等),飲料的殺菌就是要?dú)邕@些微生物。目前一般都采用高溫短時(shí)殺菌法,也稱瞬時(shí)殺菌法。高溫灌裝是讓經(jīng)過瞬時(shí)殺菌后的飲料冷卻在85℃~92℃之間的一個(gè)溫度區(qū)間進(jìn)行灌裝,飲料瓶選用結(jié)晶耐熱的熱灌裝瓶,瓶蓋選用耐85℃的耐熱瓶蓋,灌裝方式采用滿瓶灌裝,灌裝壓蓋(或擰蓋)后增加倒瓶裝置:瓶身傾倒90°~180°,利用飲料自身的高溫對(duì)瓶蓋內(nèi)部進(jìn)行殺菌處理。因此瓶蓋的前期處理也可以采用紫外線殺菌。?
? ? 二、熱水噴沖殺菌?
? ? 加熱殺菌法是食品保藏的最傳統(tǒng)方法之一。微生物細(xì)胞若被加熱至一定溫度,細(xì)胞內(nèi)的生理活性物質(zhì)(例如酶蛋白質(zhì)、核蛋白質(zhì)、脫氧核糖核酸等)會(huì)發(fā)生變性和鈍化,從而失去活性死亡。把微生物殺死的加熱溫度和時(shí)間,按微生物的種類、細(xì)胞生理狀態(tài)、細(xì)胞濃度等的不同有明顯不同。對(duì)于殺滅具體一個(gè)菌種,提高殺菌溫度可以縮短加熱時(shí)間,降低溫度需要延長加熱時(shí)間,溫度太低,則對(duì)某些耐熱菌種就起不到殺菌效果。?
? ? 熱水噴沖殺菌就是利用噴嘴對(duì)瓶蓋多方向噴射熱水,在進(jìn)行殺菌的同時(shí)也去除瓶蓋內(nèi)外表面的灰塵。該方法在生產(chǎn)時(shí),理蓋后的瓶蓋按一致方向在瓶蓋通道內(nèi)行進(jìn),在通道的上下方設(shè)置多組噴嘴,噴嘴對(duì)前進(jìn)的瓶蓋進(jìn)行多方位熱水噴沖,熱水的溫度就是殺菌溫度,接受噴沖的時(shí)間就是殺菌時(shí)間。?
? ? 金屬蓋由于其耐高溫,噴沖的熱水溫度可以超過85℃,噴沖時(shí)間可以隨著熱水溫度提高而減少;對(duì)于塑料瓶蓋,噴沖熱水溫度一般控制在85℃。熱水殺菌后需要對(duì)瓶蓋噴無菌空氣,促使瓶蓋的干燥。?
? ? 熱水噴沖殺菌需要提供熱水和無菌空氣,需要相應(yīng)的配套設(shè)備,生產(chǎn)時(shí)會(huì)消耗熱能和少量水資源,為其配套的是常用的通用設(shè)備。熱水噴沖殺菌可以用于高溫灌裝的茶飲料和果汁飲料的瓶蓋處理,也可用于礦泉水的瓶蓋殺菌。?
? ? 三、臭氧殺菌?
? ? 臭氧具有極強(qiáng)的氧化性質(zhì),它可以直接破壞病毒的核糖核酸或脫氧核酸并將其殺滅。臭氧也可以損傷細(xì)菌、霉菌類微生物的細(xì)胞膜,抑制其生長,并進(jìn)一步滲透破壞膜內(nèi)組織,直至細(xì)菌、霉菌類微生物死亡。臭氧溶解于水,在濕度大的環(huán)境里殺菌效果非常好,也可以利用臭氧水對(duì)瓶蓋進(jìn)行殺菌。有關(guān)臭氧水殺菌將在后面討論。臭氧的濃度越大殺菌效果越好,在臭氧濃度為4.0mg/m3時(shí),殺菌時(shí)間一般需要45分鐘到1小時(shí)。?
? ? 由于臭氧殺菌需要的時(shí)間很長,對(duì)于具備一定生產(chǎn)能力的自動(dòng)化飲料生產(chǎn)線來說,如果既要滿足殺菌效果又要讓瓶蓋殺菌過程在殺菌設(shè)備內(nèi)連續(xù)完成的話,殺菌設(shè)備需要做得非常龐大。實(shí)際生產(chǎn)過程中,瓶蓋臭氧殺菌是在具備一定生產(chǎn)能力的自動(dòng)化飲料生產(chǎn)線上,在較大的密封空間里放置一定量的瓶蓋,然后對(duì)瓶蓋所在的空間充填一定濃度的臭氧并保持一段時(shí)間。放置的瓶蓋數(shù)量以維持生產(chǎn)所需瓶蓋數(shù)量而定。殺菌后的瓶蓋存放時(shí)間越長,受污染的危險(xiǎn)越大,所以一般存放時(shí)間不超過一周。殺菌后的瓶蓋需要與外界隔離,待輸蓋機(jī)需要瓶蓋時(shí)送往輸蓋機(jī)。?
? ? 目前,直接采用臭氧殺菌的獨(dú)立設(shè)備多見于小型柜式瓶蓋殺菌柜。這種瓶蓋殺菌柜的殺菌空間小、生產(chǎn)能力小、間隔生產(chǎn)、非自動(dòng)化。使用這種臭氧殺菌柜時(shí),需要人工把殺菌的瓶蓋搬出殺菌柜放入輸蓋機(jī),容易造成瓶蓋的二次污染。因此,臭氧殺菌只適合非自動(dòng)化生產(chǎn)線,或?qū)ζ可w有一定殺菌要求的小型生產(chǎn)線。?
? ? 四、殺菌水殺菌?
? ? 殺菌水中存在不穩(wěn)定元素,它們會(huì)自行分解。殺菌水殺菌就是利用這個(gè)分解過程(氧化過程)對(duì)物體表面的微生物進(jìn)行氧化,從而達(dá)到殺菌目的。?
? ? 常見的具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)有:過氧乙酸、臭氧水和氯水,臭氧的瞬時(shí)殺菌性質(zhì)優(yōu)于氯。目前,飲料瓶蓋殺菌的殺菌水基本采用過氧乙酸和臭氧水,其中絕大多數(shù)為過氧乙酸。殺菌水的濃度越大,需要的殺菌時(shí)間也相應(yīng)縮短。對(duì)于65℃2000PPM的過氧乙酸,通過30秒~60秒時(shí)間殺菌,可以使瓶蓋達(dá)到商業(yè)無菌的要求。由于殺菌水的殺菌時(shí)間短、殺菌效果好,被廣泛應(yīng)用于果蔬汁飲料的瓶和蓋殺菌。利用殺菌水對(duì)飲料瓶蓋進(jìn)行殺菌的方式主要有噴沖式和浸泡式。?
? ? 1.噴沖式 ?是采用多組噴嘴,對(duì)瓶蓋的多個(gè)方向噴射殺菌水進(jìn)行瓶蓋表面殺菌,瓶蓋接受噴射的時(shí)間應(yīng)保證微生物能被完全殺滅。具體方法為:經(jīng)過理蓋后的瓶蓋方向一致地進(jìn)入瓶蓋軌道,在軌道的上下方設(shè)有多組噴頭,每組噴頭可以從不同角度對(duì)瓶蓋噴射殺菌水,噴射的殺菌水既對(duì)瓶蓋進(jìn)行殺菌也推動(dòng)瓶蓋沿著軌道前行。?
? ? 利用過氧乙酸作為殺菌水時(shí),殺菌水噴沖后的瓶蓋需要接受無菌水的沖洗,以去除瓶蓋上殘留的過氧乙酸,使之殘留量低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);無菌水沖洗后再用無菌空氣吹干瓶蓋。?
? ? 利用臭氧水作為殺菌水時(shí),由于臭氧水分解后的產(chǎn)物是水和氧氣,不存在任何有害的殘留物質(zhì),理論上無需對(duì)瓶蓋再作處理,但實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于瓶蓋殺菌機(jī)出口與旋蓋機(jī)距離很近,無法使殘留臭氧完全分解,因此,瓶蓋經(jīng)過臭氧水殺菌后還需要經(jīng)過無菌水沖洗和無菌空氣吹干處理。?
? ? 由于噴射水的直線性,無菌水噴沖殺菌可以用于礦泉水瓶蓋殺菌,也可以用于茶飲料和果汁飲料熱灌裝時(shí)的瓶蓋殺菌。熱灌裝采用滿瓶灌裝,灌裝旋蓋后倒瓶加熱瓶蓋,進(jìn)行內(nèi)部殺菌處理。?
? ? 2.浸泡式 ?是把飲料瓶蓋完全浸泡在殺菌水中,使瓶蓋的所有內(nèi)外表面都接受殺菌水殺菌,浸泡時(shí)間應(yīng)滿足瓶蓋完全殺菌的時(shí)間要求。一種方法是:方向一致的瓶蓋固定在瓶蓋架上,瓶蓋架連接在鏈條上,鏈條的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)瓶蓋架進(jìn)入裝有殺菌水的殺菌池內(nèi)并使瓶蓋完全浸泡在殺菌水中,浸泡的時(shí)間應(yīng)滿足完全殺菌的時(shí)間要求。與噴沖殺菌方式一樣,殺菌水浸泡后的瓶蓋同樣需要無菌水的噴洗和無菌空氣的噴沖,使瓶蓋既干燥又無菌。?
? ? 采用無菌水殺菌方式時(shí),為其配套的殺菌水、無菌水和無菌空氣需要制作和處理,外圍的配套設(shè)備比較多,配套成本高,消耗成本大,管理要求高,因此這種殺菌工藝一般應(yīng)用于果汁飲料的無菌冷灌裝。?
? ? 五、電解液殺菌?
? ? 電解是利用惰性電極在液體中通電,其陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng)。目前國外有關(guān)人員已經(jīng)研究利用完全除鹽的飲用水與氯化鈉稀溶液發(fā)生電化反應(yīng),在陽極區(qū)得到殺菌效果好于傳統(tǒng)殺菌水的殺菌液。如果把電解原理直接用于瓶蓋殺菌,就可以大大降低運(yùn)輸和倉儲(chǔ)成本,省時(shí)省力,安全有效。?
? ? 總結(jié)?
? ? 分析以上各種瓶蓋殺菌方式,可以根據(jù)不同飲料的成分特性和品質(zhì)要求,選用不同的蓋殺菌工藝,如表中所示:?
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