饮料无菌灌装的主要因素分析

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[摘 要]饮料的包装越来越倾向于无菌装罐技术，对无菌装罐技术，杀菌的出来过程尤为重要，对无菌装罐技术的维持与无菌验证进行分析和探讨日趋明显，基于消费者对饮品的高要求，饮料无菌灌装技术如雨后春笋，应用而生。

[关键词]饮料 无菌装罐技术 因素分析 探讨

中图分类号：R155.5+9 文献标识码：R 文章编号：1009914X（2013）34025902

随着飞速发展的现代科技和不断提高的应用技术，无菌包装技术在进行食品等的应用中日益广泛，食品在装罐过程中，安全性强和营养兼顾，使得无菌灌装技术逐渐被消费者所认可。

饮料无菌灌装，是将半成品流体在杀过菌后，在无菌的状态下，封闭在已经杀过菌的工具中，灌装后的容器要保持绝对的封闭，预防再度污染，以达到无需冷藏及不加防腐剂的条件下，能够长期保存的灌装的方法。因为无菌饮料 灌装方法灭菌的周期短，所以，饮料的色与味保存的比较好，而且营养成分流失少，近几年，无菌饮料灌装的方法主要应用于酸奶、果汁、牛奶等包装产品中。

一、无菌灌装的工艺流程

二.对无菌装罐技术的要求

1.对灌装环境的要求与处理

对盖杀菌区、瓶杀菌区、灌装区、封盖区以及瓶冲洗区都要运用层流罩，以保证空间的无菌状态，此外还要维持系统正压，以保证封盖区、灌装区到杀菌区、瓶冲洗区风向的流动，空间的温度值不得高于25摄氏度，在灌装开始及暂停期，对空间进行做杀菌的处理，最终达到环境中无菌的要求，同时保持环境无菌的状态，其中包括对沉降菌、浮游菌以及尘埃粒子等空间微生物的检查，已达到对工艺的要求。

2.物料的处理

物料的无菌工艺是无菌灌装的重点之一，对于物料来说，用UHT技术进行杀菌处理，同时，在138℃*16S的条件下杀菌，并要在短时间内冷却，直至常温状态，最后进入无菌缓冲罐或者无菌灌装机进行灌装。

3.灌装设备的要求

启动设备室，要对设备的内表面做全面的杀菌处理，已保证杀菌设备在运作的过程中达到无菌的效果，对于定相关管理设备，要进行蒸汽或者高温水的灭菌，设备灭菌后，要处于一定的正压无菌的状态，只有这样无菌冷装罐才能持续的进行。

4.对盖与瓶的无菌处理

瓶与盖式无菌灌装时所用的包装材料，规定在瓶与盖在生产后，要在非常短的时间里使用，已达到无菌的效果，在瓶与盖传递及储存的过程中，要保持正压的传送，以减少与外界的接触。同时，瓶与盖要在特定温度和浓度的杀菌剂作用下，经过一定的杀菌时间后，彻底消灭瓶与盖中初始的细菌，用净化之后的无菌水对其冲洗，以保证瓶与盖上化学残留已彻底消除，同时用无菌气对瓶壁上残余的水分进行烘干处理，最后才能供封盖及灌装的使用。

5.工作人员的要求

在无菌的环境中，需要严格监管工作人员的进入情况，禁止工作人员在产品的正常生产时进入无菌室，在处理故障或者进行正常的产品生产操作时，工作人员必须穿戴无菌衣、风浴、工具和手等在进行消毒处理后，才能进入，并且要保持系统处于无菌正压的状态，工作人员的数量必须控制在两个人以内。

三.饮料无菌装罐四大因素的分析

1.无菌的包装材料

在使用无菌的包装材料是，一定要满足以下几点要求：第一、要有一定强度的阻挡性，细菌所生长的必备条件是源自水分与空气，因此，很好的阻挡空气和湿气的包装材料，对延长食品的食用期十分有利；第二、要想预防包装材料在产品流通过程中受到不同程度的损坏，就要要求有足够的强度；第三、要有充足的抗杀菌能力，在杀菌的过程中不会受到各种各样的损坏，同时，在杀菌的过程中，透过所需的射线与热量，能保证更加均匀、更加全面、更加彻底的杀死细菌；第四、耐寒耐热耐候性要强，一些无菌的包装产品，必须要在零下20度才能得到很好的保存，所以包装材料要有非常好的耐寒性能；第五、要保证在杀菌过程中不会损坏无菌包装材料上的图案，特别是在用H2O2进行消毒时，要保证图案不脱落、不变色；第六、无菌包装材料要有耐曲折性、耐针刺性以及低温热封性[2]。其中玻璃瓶、复合罐、金属瓶、塑料容器、多层复合、纸基复合材料等都属于无菌灌装材料。

2.无菌的灌装产品

热力杀菌与冷力杀菌都属于食品物料的范畴，其中热力杀菌为主要的应用领域，热力杀菌分为高温短时杀菌、超高温杀菌两种类型。冷杀菌主要分为微波杀菌和紫外线杀菌两种类型，解释如下：（1）.超高温杀菌，是在时间与温度分别为2-8秒、135～150摄氏度的状态下，处理饮料及其他的乳制品的一种工艺。（2）.用高温短时杀菌的方式，应用于一些在超高温杀菌中产生蒸煮味的物料，杀菌的条件为时间和温度分别为15～20秒、70～75摄氏度的状态。（3）.所谓冷杀菌，运用辐射杀菌、紫外线杀菌、微波照射杀菌等方式，最终达到消灭细菌的目的。

基于饮料的PH值、黏度、易氧化性及热敏性等性质的不同，杀菌设备与方式也不尽相同，饮料的PH值常常决定着杀菌的时间与温度，饮料中含酸性物质的数量及物质分离的状态等决定着饮料PH值的大小，酸性饮料PH值的大小在3.7～4.6，这种饮料不易生长致病菌，但是可以生长腐败菌，所以一般情况下，采用高温短时杀菌或者超高温瞬时杀菌的方式，效果比较好；低酸性能的饮料，PH值含量大于 4.6.是致病微生物生长的最理想的环境，同时也有利于腐败微生物的生长[3]，所以，合理的杀菌方式为超高温瞬时杀菌。对于超低酸性能的饮料，最有效的方法是经过发酵或者加酸，使低酸性变为酸性饮料，在更大程度上降低对杀菌的要求，提高产品的货架寿命，应用此种方法的饮料主要有乳酪、番茄汁等。高酸性能的饮料，PH值都小于 3.7，在这种强酸下，致病菌和腐败菌均无法生长，所以高酸性的饮料在杀菌过程中，无需有特别注意的问题，首要目的是保证饮料的品质。一般情况下，用84进行杀菌就可以达到所需要求，即：在62摄氏度的温度下做30 分钟的处理工作，同时也可以用高温短时杀菌或者用超高温瞬时杀菌的方法，具体情况具体分析。

3.无菌的灌装环境

无菌灌装的体统分为：封闭式无菌灌装和敞开式无菌灌装两大类，这两大类系统的最大区别，是封闭式的无菌 灌装有无菌室，而敞开式的无菌 灌装系统没有无菌室，在无菌室内对灌装材料进行杀菌、成型及灌装的全过程。因为无菌室一直保持其正压和通有无菌气体，因此，无菌室可以对微生物污染进行更加有效的防止，无菌室被广泛应用于饮料的生产中。

无菌的设备室保证无菌灌装环境的首要保证，化学法和加热法是最主要的灭菌方法，对于敞开式 的无菌装罐机来说，杀菌前，产品接触的表面与灌装机的内部，都必须经过杀菌处理。而封闭式的无菌灌装机必须要在无菌室进行杀菌，只运用无菌热空气杀菌是远远不够的，在产品生产之前，一般情况下，无菌室要用无菌空气和双氧水喷雾来实现，其中，无菌空气是灌装机里的无菌空气加热器对灌装机加热是，达到某种温度是所得到的。在杀菌的过程中，无菌热空气中喷入液体的双氧水，水分瞬间蒸发，无菌室在双氧水和无菌空气的混合下，达到杀菌的效果，最终达到无菌室杀菌的效果。

一般情况下，用加热、药物、洗涤以及紫外线照射等各种方式，来达到对环境的杀菌方式，同时，对全部的与饮料产生接触的容器或者装置进行消毒杀菌的处理，而空间中，大多为药物杀菌的方式，在整个灌装的系统中，通过无菌状态的维持，逐渐融入无菌的空气，在整个灌装系统中持续保持正压状态，有效的阻止其他微生物的侵入[4]。

无论是敞开式的还是封闭式的无菌灌装系统，其周围的环境也要运用“ 无菌无尘正压室 ”，“ 无菌 ”，是在过滤机组中安装 NICOLER的动态灭菌组件。“ 无尘 ”，是依靠高效的循环过滤器，经过循环过滤达到效果。循环一次空气，就会进行一次杀菌过程，这样，受控的环境范围，就会一直处于在线杀菌的情况，而且对人体没有任何伤害。

4.灌装的封口

无菌灌装的最后一个环节-----灌装封口，同时也是最为关键的环节，封口的优劣对产品的储存器和灌装的品质直接受到影响。这就要求在防止产品自身原液与气味流出的同时，也要防止气体、水蒸气及微生物等的侵入。

大多数对无菌灌装的封口都是采用超声波、热封或者气封、胶片等方式，在封口过程中，要求压力要均匀的密封在产品的表面，对封口时所需的条件，如：时间、温度、压力等，都要有严格的安全界定，并要有严格的控制。封口的表面必须要远离产品本身，以及其他的污染物质。并且，封口的位置必须要精确，尤其是在灌装、热成型和封口同台机器同时进行的情况下，要更加的注意封口位置是否发生偏差问题。

这四大因素只能说是从技术上来保证灌装时避免受到污染，但是并不能彻底的杜绝产品被污染的可能性，这就需要考虑到认为的因素：（1）.必须保证生产食品的工作人员身体健康，保证不患有害于食品卫生等方面的疾病，定期做身体健康检查；（2）.积极培养食品工作人员的食品卫生意识；（3）.要求提高食品从业人员的卫生专业知识，自觉的改正之前错误的操作，学习和掌握有关食品的卫生常识；（4）.对细菌污染及防护计划等每一个细节转化为详细的表格，实行看板化以及数字化的管理模式。

四.结束语

随着我国社会的快速进步，以及人们生活水平不断的提高，消费者对于营养和健康的需求日益增加，健康营养的食品生产成为食品生产商追求的目标，由于果汁饮料等大多为多营养、纯天然的饮品，并符合消费者的各种要求，据调查，市场上，口感好、纯度高且富含多种维生素的饮品都符合健康营养这一时尚潮流。

无菌灌装技术大大减轻了包装材料的重量，减少了能源的大量消耗，更有效的节约了成本，从很大程度上提高了生产的效率，逐渐在饮料行业中占据主角的地位，但是，种种原因，无菌灌装技术还不成熟，各种程序的运行还不够完善，相关技术的发展和提高还有待于研究和勘察。

参考文献

[1].李传秋，焦楠，王磊.过氧乙酸灭菌效果及酸残留的研究[J].食品与药剂，2007，32（3）：28-29.

[2].李光强.浅析饮料无菌灌装技术[J].中国高新技术企业.2006，54（6）：33-34.

[3].韩广军，李瑞国。果汁饮料无菌冷罐装工艺与净化空调系统设计探讨[J].山东制冷空调.2012，3（9）：52-55.

[4].尹志坚，任凤莲.浅谈茶饮料无菌冷灌装技术[J].科技专论.2011，9（1）：38-40.

作者简介

第一作者 梁志强 男 1983年11月大学本科 助理工程师 食品加工与安全

第二作者：甘肃农业大学食品科学与工程学院 张盛贵