茶饮料无菌冷灌装工艺及设备
时间：2013-01-22 阅读：3358
-
提供商
张家港市十一圩机械制造有限公司 -
资料大小
-
资料图片
-
下载次数
0次 -
资料类型
-
浏览次数
3358次
1工艺及设备
设备
沉浸式PET瓶消毒机、无菌灌装机、沉浸式瓶盖消毒机、净化室1（100级）、净化室2（10000级）、调配罐、脱气机、纯净水制备系统、多级浇渗式提取装置、远红外线超高温瞬时灭菌机（UHT）、CIP就地清洗系统、生产线监控系统、双联过滤器、离心过滤器、精密过滤器、超滤器。
工艺流程
原水→水处理→去离子→煮沸→冷却→（pH调整为610）→茶叶浸提（60～80℃，2～4min）→过滤（200目尼龙滤布）→调和（加入维生素C）→远红外线超高温瞬时灭菌（UHT）→冷却→无菌灌装→充氮→密封→灯检→套标→缩膜→喷码→成品
空瓶→浸泡消毒→无菌水冲洗
瓶盖→浸泡消毒→无菌水冲洗→吹干
2工艺技术及设备选配
空瓶、瓶盖消毒
一次性PET空瓶和瓶盖的消毒主要是使用浸泡式消毒机消毒。空瓶和瓶盖进入消毒液时尚残留有未消毒的空气，这些空气需要用真空装置全部抽出，瓶的内外表面也必须*浸没于消毒液，并停留一段时间，保证细菌被*杀灭，然后将瓶的消毒液倾倒完后引进无菌水浸泡槽内浸泡，在输出前用无菌水对PET瓶进行短暂的内、外喷身处理。接着用与瓶内同等压力的无菌空气（100级）吹淋，尤其是瓶盖必须要求吹干，进一步确保处理过程在无菌环境下进行。因此，消毒池成了一种将菌空气了非无菌空气环境分开的气锁。
纯净水
水是茶饮料生产中使用量zui大的原料，水中离子和溶解氧的多少、pH值的大小等均可能对茶饮料的品质产生影响。自来水因其含有较多的离子和溶解氧等而不适宜，而蒸馏水所生产的茶饮料品质也欠佳，因此，一般使用纯净水。
但是，纯净水也需要采取一定的措施将溶解氧限制在一定含量以下，因为水中溶解的氧在加工过程中可能氧化茶汤中的茶多酚和维生素C等，从而使茶汤色泽加深并改变风味，减少溶解氧的措施可以是在萃取前通过将纯净水煮沸除去，也可以通过通入N2及CO2除去。
纯净水的制备一般需配备机械过滤器、精密过滤器、活性碳过滤器、一级或二级RO反渗透装置，具体情况可根据当地的水质报告作相应的调整。
茶叶
茶叶要求选择当年的茶叶，是新茶。如果是陈茶，或贮藏过久的茶，宜通过适当烘烤以改善原料茶的品质。不同厂家可根据自身的实力选择不同等级的茶叶原料。水质一般选用纯净水。用纯净水萃取茶叶前先加热煮沸以除去水中的溶解氧，防止游离氧引起茶叶内含成分的氧化和汤色的褐变。
浸提
影响茶叶浸提效果的因素有茶水比、浸提温度、浸提时间、茶叶颗粒大小等。茶饮料中茶叶浓度以1%左右较适合消费者口味，但是，在生产中茶水比如果按1∶（8～20）的比例生产浓缩茶汁，配制时再稀释即可。浸提时应遵循的原则是：在保证充分萃取出茶叶中有效成分和茶汤品质的前提下，尽量降低萃取温度和减少萃取时间。常用的提取设备有：单级浸泡式提取装置、多级浇渗式提取装置和连续逆流提取装置。单级浸泡式提取装置适用于规模较小的茶饮料厂家，但在工艺上应尽可能缩短提取时间，以减少茶汁风味的损失。后两种设备更适合于规模较大的饮料生产企业。
化糖
白糖、CMC-Na等配料在高速化糖锅中加热溶解后，经双联过滤器过滤后，泵入调配罐中搅拌混合均匀。
过滤澄清
茶饮料加工过程中中zui常见的问题是出现混浊或沉淀，特别是在低温下。
浓缩茶汁中含有淀粉、果胶、蛋白质、茶多糖等大分子物质，以及小分子物质如当的方法进行澄清过滤处理，这些物质就会在低温下或在贮藏中产生混浊沉淀。澄清过滤处理一般是采用常规过滤、精密过滤和超滤相结合的方法。常规过滤主要是将茶汁中的较粗的颗粒物质除去，设备有袋式过滤器、板框式过滤器和离心分离机。精密过滤器主要是为消除茶汁中的其余细小固形物，以降低超滤的使用成本。而超滤则主要用于去除大分子物质，如蛋白质、果胶，此外，还能去除微生物，尤其是酵母菌和霉菌，达到滤液无菌的目的。经超滤后的茶饮料基本上达到滤液澄清、透明、无沉淀。
调配
由于茶饮料极易氧化褐变，并改变茶饮料的风味，因此调配时需要加入一些抗氧化剂。常用的抗氧化剂是维生素C及其钠盐，也可使用异构抗坏血酸及其钠盐。如茶饮料偏酸，则需调整pH，一般使用碳酸氢钠调节。在茶饮料滋味允许的前提下，宜将pH值调低一些，这样既有利于保持茶饮料中茶素等成分的稳定性，还具有防止微生物滋长的作用。
杀菌及冷却
茶饮料含有丰富的营养成分，微生物极易生长繁殖，因此必须进行杀菌处理。但由于茶汤体系极不稳定，对加热十分敏感，如果采用常规加热杀菌，则产品色泽会加深，而且会产生熟汤味，所以一般采用超高温瞬时灭菌机（UHT）灭菌，灭菌温度为125℃，时间8～12s，出口温度保持在30℃～35℃。如果饮料温度仍不能满足工艺上的需要，可使用板式换热器继续冷却。
灌装
由于采用的是无菌冷灌装工艺，所以无需耐热PET瓶，使用普通的PET瓶即可。灌装设备可采用喷瓶/冲瓶/灌装/封盖无菌灌装机组，但是环境的无菌要求较高，灌装净化室1必须达到100级以上的空气净化要求。灌装阀门结构必须简单，易于清洗，阀内无夹缝等卫生死角。经过三级过滤后所得到的无菌空气进入灌装室多采用密集流线散流器，顶部送风方式，并保证灌装室内正压为115～3mm水柱。灌装室外的净化室2则只需达到10000级以上的空气净化要求即可，但必须保证工作时正压为019～115mm水柱，而且无菌风通过扰流板后要求能平衡地保持风压均匀。
PET瓶是通过空气输送道进入灌装机组（喷瓶机、冲瓶机、灌装机、封盖机），然茶多酚、咖啡碱、氨基酸等，如不采取适后通过传送星轮和进口星轮，将PET瓶送进喷瓶机。在整个组合机内，PET瓶的传送均是依靠颈夹牢固地夹住颈环而进行的。
包装
灌装后的瓶子需经喷淋风干，然后套标、缩膜（分为电热和蒸汽加热两种）、喷码、装箱。
净化系统
净化室的任务是将整个消毒、灌装、封盖区域维持在无菌状态下，并利用微过滤和低紊流微压力的无菌空气将普通空气阻隔于净化室外。首先，PET瓶和瓶盖从浸泡式消毒机、无菌水浸泡槽出来后，利用颈夹传送系统输送，经过一个无菌空气气锁将普通空气阻隔于净化室外。然后在喷瓶机内，通过连续供给高纯度无菌空气，以及利用双氧水、蒸汽等对PET瓶进行消毒处理，从而实现无菌的生产环境。净化室有两个。净化室1（100级）位于消毒机到灌装机和封盖机之间，与整套机械连成一体；净化室2（10000级）与气锁系统相连，其范围是从消毒机无菌水冲洗和无菌空气吹干的输出口开始，延伸到灌装机和封盖机长约115m。这两个净化室均装有无菌空气过滤器，吹风机、照明灯和净化室监测仪器。
CIP清洗系统
全自动就地清洗和消毒系统（CIP）包括对所有产品和介质接触的设备进行内、外清洗和消毒。设备内部包括内表面进行清洗、杀菌和消毒。设备外部的清洗和消毒包括对净化区进行泡沫处理、瞬时消毒和无菌水冲洗。系统包括盛装酸、碱、热水的三个槽、泵、阀及加热器、温度、液位测量及电脑控制等部分组成。
3结束语
1）无菌冷罐装一方面由于采用常规PET瓶盖代替耐热PET瓶盖，不需要恒温循环系统、倒瓶杀菌和喷淋冷却等装置，所以生产成本可大大降低，另一方面该工艺采取的是常温灌装，不仅避免了茶饮料的高温氧化所引起的颜色改变和产品中有效成分的损失，而且口感更宜人清爽，所以，与热灌装相比，无菌冷灌装具有较大的优势。
2）就目前国内饮料发展的方向来看，绿色型、营养型、保健型饮料将是发展的主流，而无菌冷灌装工艺正好适合这种发展趋势，其推广前景十分乐观。无菌冷灌装工艺将逐渐成为茶饮料及至果汁饮料的主要生产方式。