飲料潔凈車間無菌灌裝是指將經(jīng)過殺菌后已獲得商業(yè)無菌狀態(tài)的半成品流體,封閉在已殺菌的容器中,在潔凈環(huán)境下灌注,灌裝后灌裝容器保持密封以防止再度感染,達到在不加防腐劑、不經(jīng)冷藏條件下得到較長質(zhì)保期的灌裝方法。由于無菌飲料灌裝的滅菌時間短,因而飲料的營養(yǎng)成分破壞少,色、味保持較好,近年來在牛奶、酸奶、果汁等灌裝中均得到廣泛應用。
無菌灌裝包含:灌裝材料無菌、灌裝產(chǎn)品無菌、灌裝環(huán)境無菌和灌裝后完整封合四個要素。“無菌”表明了產(chǎn)品中不含任何影響產(chǎn)品質(zhì)量的微生物,“完整封合”表明了經(jīng)過適當?shù)臋C械手段將產(chǎn)品封合到一定容積的灌裝內(nèi),能防止微生物和氣體或水蒸汽進入灌裝。
1、無菌灌裝材料,無菌灌裝材料一般有金屬罐、玻璃瓶、塑料容器、復合罐、紙基復合材料、多層復合軟灌裝等幾種。
2、灌裝產(chǎn)品的無菌,食品物料的殺菌分為熱力殺菌和冷殺菌。目前主要以熱力殺菌為主,其又分超高溫殺菌和高溫短時殺菌兩種,物料的冷殺菌方法主要指紫外線和微波殺菌。
(1)超高溫殺菌是指在溫度和時間分別為135-150℃和2-8秒的條件下,對乳品或其他飲料進行處理的一種工藝。
(2)對超高溫殺菌有蒸煮味的物料可采用高溫短時殺菌,在溫度為70-75℃和時間為15-20s的條件下進行殺菌處理。
(3)冷殺菌方法是指采用紫外線殺菌、輻射殺菌、微波照射殺菌等以達到殺菌目的。由于飲料粘度、PH值、熱敏性、易氧化性等特殊性,使得殺菌方法和設備也各有差別。PH值大小往往決定了物料殺菌時的溫度和時間,PH值的高低取決于飲料中酸性物質(zhì)的多少,分離程度如何等。低酸性飲料PH值大于4.6,可以為致病微生物提供理想的生長條件,微生物也可良好地生長,一般采用超高溫瞬時殺菌;酸性飲料的PH值在3.7-4.6之間,它其中的致病菌不易生長,但細菌可以生長,一般采用超高溫瞬時殺菌或高溫短時殺菌,對低酸性飲料可通過加酸或發(fā)酵的方法使之轉化為酸性飲料,從而降低殺菌要求,提高貨架壽命,此法用于處理飲料中的番茄汗、乳酪等。高酸性飲料的PH值小于3.7,在此酸度下致病菌無法生長,細菌也無法生長,因此殺菌并不是需要特別注意的問題,保持品質(zhì)成為首要目的。一般采用巴氏殺菌就可滿足要求,即在62℃下處理30分鐘,也可用超高溫瞬時殺菌或高溫短時殺菌,視具體情況而定。
3、灌裝環(huán)境的無菌,無菌灌裝系統(tǒng)主要分為兩大類系統(tǒng),敞開式無菌灌裝系統(tǒng)和封閉式無菌灌裝系統(tǒng)。它們之間最大的區(qū)別是封閉式無菌灌裝系統(tǒng)比敞開式無菌灌裝系統(tǒng)多了無菌室;灌裝材料要在無菌室內(nèi)殺菌、成形、灌裝。由于無菌室一直通有無菌氣體保持其正壓,所以無菌室能有效防止微生物的污染,因此在飲料生產(chǎn)中應用廣泛。
無菌灌裝環(huán)境首先要確保的是設備無菌,主要殺菌方法有加熱法和化學法。對敞開式無菌灌裝機而言,在無菌充填之前,灌裝機內(nèi)與產(chǎn)品接觸的表面必須經(jīng)過殺菌。其殺菌是通過灌裝機自身產(chǎn)生的無菌熱空氣(或無菌熱蒸汽)來實現(xiàn)的。在殺菌過程中,無菌熱空氣直接接觸灌裝機與產(chǎn)品接觸的表面進行殺菌。
封閉式無菌灌裝機的殺菌只通過無菌熱空氣是不夠的,還要保證封閉空間的無菌,即無菌室的殺菌。生產(chǎn)前,無菌室一般用雙氧水噴霧和無菌空氣的干燥來實現(xiàn),無菌空氣是通過灌裝機內(nèi)的無菌空氣加熱器將其加熱至一定溫度所得到的;殺菌時,液態(tài)雙氧水噴射至無菌熱空氣中并瞬時蒸發(fā),這樣無菌空氣和雙氧水氣體的混合物進入無菌室進行殺菌,冷凝在內(nèi)表面的雙氧水通過無菌熱空氣進行干燥,從而完成無菌室的殺菌。
作為環(huán)境的殺菌一般采用洗滌、加熱、藥物和紫外線照射等措施,對與飲料相接觸的裝置和整個容器表面進行殺菌處理,空間環(huán)境則多采用藥物殺菌,整個灌裝系統(tǒng)無菌狀態(tài)的維持則靠進入無菌空氣并使整個系統(tǒng)保持一定的正壓,以阻止外部空氣中微生物侵入。建議敞開式無菌灌裝系統(tǒng)和封閉式無菌灌裝系統(tǒng)的外圍環(huán)境最好也是“正壓無菌潔凈室”。這個潔凈無菌空氣又是如何形成的呢?其“潔凈”主要依靠初中高效過濾器過濾器循環(huán)過濾得到;“無菌”則是在凈化機組內(nèi)配套安裝“NICOLER動態(tài)殺菌組件”,空氣每被循環(huán)一次即進行一次殺菌,使得受控環(huán)境始終控制在在線殺菌狀況,對人體無任何害處。設備停機時微生物會繁殖,可能導致大量微生物不能充分殺死。因此設備在清洗后應盡量抽干,以便沒有水或溶液殘留。
4、灌裝封口,灌裝封口對無菌灌裝來說是最后一個環(huán)節(jié),也是關鍵的一個環(huán)節(jié),其直接影響產(chǎn)品的灌裝品質(zhì)和儲存期。其要求是一方面能防止微生物和氣體或水蒸汽侵入,另一方面是不能讓產(chǎn)品自身的氣味和原液溢出。多數(shù)無菌灌裝封口采用熱封、超聲波或膠片、氣封,有些用折疊、項合封口,封口時注意壓力應均勻分布于密封表面;封口過程的條件如封口溫度、時間、壓力必須有安全界限,并能控制;封口表面應避免產(chǎn)品或其它污物污染;封口位置必須準確,特別是熱成型/灌裝/封口同機進行情況下,更應防止封口位置發(fā)生偏差。
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