传统的热灌装可以分为两种,一种是高温热灌装,一种是中温灌装后再将产品升温到65℃~75℃进行巴氏杀菌。这两种方式无需对产品、瓶子和盖子进行单独灭菌,只需将产品在高温下保持足够长的时间即可对瓶子和盖子进行杀菌。无菌冷灌装首先需要将产品、瓶子、盖子分别进行杀菌,然后再无菌环境下进行灌装,直至完全密封后才能离开无菌环境。
从两者工艺流程图对比来看,最大的区别就是饮料受热时间不同。热处理时间越长,对饮料的品质和口感影响越大。无菌冷灌装采用UHT超高温瞬时杀菌,对物料的热处理时间不超过30秒,并且在高温情况下完全可以保证杀菌效果,而热灌装采用的杀菌方式使物料长时间处在高温状态下,严重影响产品口感、色泽以及热敏性营养素(如维生素)含量。
此外,从生产线配置上来看,当灌装机出现故障停机时,采用热灌装方式处理的物料有一部分回流会延长受热时间,这样会严重影响整批产品的质量,而无菌冷灌装不会有此现象发生,物料经过瞬时杀菌后已经降到室温,置于无菌罐内不会影响其品质。
所使用PET瓶的比较。从上面的灌装工艺可以看出,两种灌装方式对PET瓶的要求是不同的。热灌装工艺要求PET瓶能够承受85℃~92℃的高温且不变,这就要求增大PET材料的结晶度,同时在吹瓶时要限制诱导应力的产生。其使用的PET瓶就有以下特点:瓶壁厚,有明确的瓶壁肋骨防止热收缩,要求有结晶瓶口等,大大限制了瓶型设计的自由度。无菌冷灌装可以使用轻质瓶(最高耐热温度60℃)和标准盖,这样大大降低了瓶子和盖子的成本,还可以自由的选择设计瓶型。
无菌冷灌装工艺技术特点热灌装工艺中,饮料在高温下保持较长时间,一般细菌和微生物都会被杀灭,并且还要添加防腐剂,这样饮料安全性比较高。那么,无菌冷灌装是如何保证饮料安全性呢?最主要是无菌环境的建立和保障。与热灌装相比,无菌冷灌装对物料杀菌是采用UHT超高温瞬时杀菌,物料受热时间短,营养成分损失很少,品质和口感也没有明显变化。最新的无菌冷灌装工艺可以配合巴氏杀菌进行冷链生产,这样对于物料的营养成分造成的损失就更低,并且在冷链的条件下,产品的安全性完全可以得到保障。
包装材料的灭菌,是无菌冷灌装生产工艺中最关键的一步。由于PET材料的不耐热性,只能采用化学试剂进行灭菌,要保证瓶子和盖子得到有效的灭菌,且不能让化学试剂影响到物料,无菌灌装采取了以下措施:要求最初吹制的瓶子原始菌落数不超过5cuf/瓶;输送瓶子采用无菌空气,要有空气输送带;瓶子内部采用过乙酸类消毒剂(PAA)进行杀菌,可以达到很高的杀菌效果(最高7log);同时对瓶子外部进行消毒剂灭菌;消毒剂有自动回收和浓度测定系统,保证消毒剂浓度稳定;用无菌水将瓶中残留的消毒剂冲洗干净,再用无菌空气吹干,保证残留消毒剂不会对物料产生影响;瓶盖一般采用消毒剂浸泡式灭菌,通过控制浸泡时间可以很好的保证灭菌效果。