После политики реформ и открытости индустрия напитков в Китае развивалась очень быстро. Ассортимент напитков постепенно расширился: от простых газированных напитков в прошлом до минеральной воды, фруктовых соков, напитков на основе фруктовых и овощных соков и функциональных напитков. Метод розлива также изменился: от холодного розлива к современному горячему, среднетемпературному, асептическому холодному и т.д. Форма упаковки также изменилась: от стеклянной бутылки к современной. алюминиевые банки , ПЭТ-бутылки и т.д.
После облучения микроорганизмов ультрафиолетовым светом их белки и нуклеиновые кислоты поглощают энергию ультрафиолетового спектра, что вызывает денатурацию белков и приводит к гибели микроорганизмов.
В оборудовании для розлива напитков укупорочная машина представляет собой укупорочный станок или машину для укупорки бутылок, предназначенную для транспортировки крышек. Ультрафиолетовые стерилизационные лампы установлены в верхней части накопительного бункера укупорочной машины или в верхней части конвейерной ленты. Крышки подвергаются воздействию ультрафиолетовых лучей во время процесса транспортировки, и места, где ультрафиолетовые лучи облучаются, могут достичь лучшего эффекта стерилизации. Из-за плохой светопропускаемости крышек ультрафиолетовые лучи не могут проникнуть сквозь крышки и облучить другую сторону крышек. Таким образом, крышка может быть стерилизована только частично, а стерилизованная поверхность является неравномерной. Для целенаправленной стерилизации поверхности крышки бутылки, на нижнем салазках крышки укупорочной машины или машины для укупорки установлена ультрафиолетовая стерилизационная лампа. Крышки, проходящие через этот станок, расположены в одном направлении. Сторона крышки, облучаемая ультрафиолетовым светом, — это сторона крышки, соприкасающаяся с напитком, что существенно улучшает эффект стерилизации.
Оборудование для ультрафиолетовой стерилизации простое, не требует дополнительного оборудования, недорогое, удобное в эксплуатации и обслуживании, а также широко применяется. Благодаря структурным особенностям слайда и способности ультрафиолета убивать микроорганизмы, ультрафиолетовая стерилизация обычно подходит для следующих типов крышек для бутылок для розлива напитков:
Газированные напитки Газированные напитки содержат CO2, который обладает кислотными свойствами и может подавлять рост микроорганизмов. Поэтому использование ультрафиолетовой стерилизации крышек для бутылок с газированными напитками может удовлетворить эти потребности. В процессе производства новые крышки для бутылок поступают в бункер укупорочной машины, где они стерилизуются ультрафиолетовым излучением в бункере укупорочной машины или на конвейерной ленте. Ультрафиолетовые лампы для стерилизации также могут быть установлены на нижнем каретке укупорочной машины для стерилизации внутренней поверхности крышек ультрафиолетовым излучением, после чего крышки непосредственно транспортируются в укупорочную машину.
Минеральные напитки ：Государство разработало относительно строгие правила производства минеральной воды, в частности, общее количество колоний, количество плесени и количество кишечной палочки в минеральной воде строго ограничено нулевым значением. Независимо от того, была ли минеральная вода отфильтрована и стерилизована, общее количество бактерий, количество плесени и количество кишечной палочки в ней должны соответствовать национальным стандартам. Поскольку минеральная вода содержит только неорганические соли, не содержит источников питательных веществ для микроорганизмов и не содержит питательных веществ для размножения и развития микроорганизмов, для её крышек также может использоваться ультрафиолетовая стерилизация.
Чайные напитки и напитки из фруктовых соков, разлитые при высокой температуре ：В чайных напитках и фруктовых соках присутствуют различные микроорганизмы (бактерии, плесень, дрожжи и т. д.). Стерилизация напитков направлена на уничтожение этих микроорганизмов. В настоящее время обычно используется метод кратковременной высокотемпературной стерилизации, также известный как метод мгновенной стерилизации. Высокотемпературный розлив заключается в охлаждении напитка после мгновенной стерилизации до температуры от 85 ℃ до 92 ℃ для розлива. Бутылка для напитка использует кристальную термостойкую бутылку для горячего розлива, а крышка бутылки использует термостойкую крышку, которая выдерживает 85 ℃. Метод розлива заключается в заполнении полной бутылки. После розлива и укупорки (или завинчивания крышки) добавляется устройство для переворачивания бутылки: корпус бутылки наклоняется на 90 ° ~ 180 °, и высокая температура самого напитка используется для стерилизации внутренней части крышки бутылки. Поэтому ультрафиолетовая стерилизация также может быть использована для предварительной обработки крышки бутылки.
Стерилизация нагреванием — один из наиболее традиционных методов консервирования пищевых продуктов. При нагревании микробных клеток до определённой температуры физиологически активные вещества в клетках (такие как ферментные белки, ядерные белки, дезоксирибонуклеиновая кислота и т. д.) денатурируют и пассивируют, теряя свою активность и погибая. Температура и время нагревания, необходимые для уничтожения микроорганизмов, значительно варьируются в зависимости от типа микроорганизма, физиологического состояния клеток, их концентрации и т. д. Для уничтожения определённого вида бактерий повышение температуры стерилизации может сократить время нагревания, а снижение температуры требует его увеличения. Слишком низкая температура не окажет стерилизующего эффекта на некоторые термоустойчивые бактерии.
Стерилизация горячей водой методом распыления заключается в распылении горячей воды на крышки бутылок в разных направлениях с помощью форсунок, одновременно стерилизуя и удаляя пыль с внутренней и внешней поверхности крышек. При этом крышки бутылок после укупорки движутся в одном направлении по желобу, а несколько групп форсунок расположены над и под желобом. Форсунки распыляют горячую воду в разных направлениях на продвигающиеся крышки бутылок. Температура горячей воды является температурой стерилизации, а время распыления – временем стерилизации.
Благодаря высокой термостойкости, температура горячей воды, распыляемой на металлическую крышку, может превышать 85 °C, а время распыления может быть сокращено по мере повышения температуры воды; для пластиковых крышек температура распыляемой горячей воды обычно поддерживается на уровне 85 °C. После стерилизации горячей водой крышку необходимо обработать стерильным воздухом для ускорения её высыхания.
Стерилизация распылением горячей воды требует использования горячей воды и стерильного воздуха, а также соответствующего вспомогательного оборудования. Этот процесс потребляет тепловую энергию и небольшое количество воды в процессе производства и оснащается стандартным оборудованием общего назначения. Стерилизация распылением горячей воды может применяться для обработки крышек бутылок для высокотемпературных чайных и сокосодержащих напитков, а также для стерилизации крышек бутылок с минеральной водой.
Озон обладает очень сильными окислительными свойствами, способными непосредственно разрушать РНК или ДНК вируса и убивать его. Озон также может повреждать клеточную мембрану бактерий и плесневых микроорганизмов, подавлять их рост и проникать вглубь мембраны, разрушая ткани внутри мембраны, пока бактерии и плесневые микроорганизмы не погибнут. Озон растворяется в воде и обладает очень хорошим стерилизующим эффектом во влажной среде. Озоновую воду также можно использовать для стерилизации крышек для бутылок. Стерилизация озоновой водой будет рассмотрена далее. Чем выше концентрация озона, тем выше эффективность стерилизации. При концентрации озона 4,0 мг/м³ время стерилизации обычно составляет от 45 минут до 1 часа.
Поскольку стерилизация озоном занимает много времени, для автоматизированной линии производства напитков с определенной производительностью, если необходимо достичь эффекта стерилизации и непрерывного процесса стерилизации крышек бутылок в стерилизационном оборудовании, стерилизационное оборудование должно быть очень большим. В реальном производственном процессе стерилизация крышек бутылок озоном заключается в размещении определенного количества крышек в большем герметичном пространстве на автоматизированной линии производства напитков с определенной производительностью, а затем заполнении пространства, где находятся крышки бутылок, определенной концентрацией озона и его удержании в течение определенного периода времени. Количество размещаемых крышек бутылок определяется количеством крышек бутылок, необходимых для поддержания производства. Чем дольше хранятся стерилизованные крышки бутылок, тем выше риск заражения, поэтому срок хранения, как правило, не превышает одной недели. Стерилизованные крышки бутылок необходимо изолировать от внешнего мира и отправлять на конвейер крышек по мере необходимости.
В настоящее время независимое оборудование, непосредственно использующее озоновую стерилизацию, чаще всего представлено небольшими стерилизаторами для бутылочных крышек шкафного типа. Такие стерилизаторы имеют небольшую рабочую камеру, небольшую производительность, интервалы между циклами и не являются автоматическими. При использовании такого озонового стерилизатора необходимо вручную выгружать простерилизованные бутылочные крышки из стерилизатора и помещать их на конвейер для крышек, что может привести к вторичному загрязнению крышек. Поэтому озоновая стерилизация подходит только для неавтоматизированных производственных линий или небольших производственных линий, предъявляющих определённые требования к стерилизации бутылочных крышек.
В стерилизующей воде содержатся нестабильные элементы, которые разлагаются сами по себе. Стерилизация с помощью стерилизующей воды заключается в использовании этого процесса разложения (окисления) для окисления микроорганизмов на поверхности предмета, что и обеспечивает достижение цели стерилизации.
Обычные вещества с сильными окислительными свойствами: надуксусная кислота, озонированная вода и хлорированная вода. Мгновенные стерилизующие свойства озона лучше, чем у хлора. В настоящее время стерилизующая вода для стерилизации крышек бутылок с напитками в основном представляет собой надуксусную кислоту и озонированную воду, большую часть которой составляет надуксусная кислота. Чем выше концентрация стерилизующей воды, тем короче требуемое время стерилизации. При 65℃2000PPM надуксусной кислоты крышка бутылки может соответствовать требованиям коммерческой стерильности, стерилизуя в течение 30-60 секунд. Благодаря короткому времени стерилизации и хорошему стерилизующему эффекту стерилизующей воды, она широко используется для стерилизации бутылок и крышек для фруктовых и овощных соковых напитков. Основными способами стерилизации крышек бутылок с напитками стерилизационной водой являются распыление и погружение.
1. Распыление заключается в использовании нескольких групп форсунок для распыления стерилизующей воды в разных направлениях на крышку бутылки, что позволяет стерилизовать её поверхность. Время распыления должно обеспечивать полное уничтожение микроорганизмов. Суть метода заключается в следующем: после укупорки крышки поступают в дорожку для укупорки в одном направлении. Над и под дорожкой расположено несколько групп форсунок. Каждая группа форсунок распыляет стерилизующую воду на крышки бутылок под разными углами. Распыляемая стерилизующая вода стерилизует крышки бутылок и проталкивает их по дорожке.
При использовании надуксусной кислоты в качестве стерилизующей воды крышки бутылок, обработанные стерилизующей водой, необходимо промыть стерильной водой, чтобы удалить остатки надуксусной кислоты с крышек бутылок, так чтобы остаточное количество было ниже соответствующего стандарта; после промывания стерильной водой крышки бутылок продувают насухо стерильным воздухом.
При использовании озонированной воды в качестве стерилизующей воды, поскольку продуктами разложения озонированной воды являются вода и кислород, не образуется никаких вредных остаточных веществ. Теоретически, нет необходимости в повторной обработке крышек. Однако в реальном производственном процессе выходное отверстие стерилизатора для бутылочных крышек расположено очень близко к укупорочному станку, и остаточный озон не может быть полностью разложен. Поэтому после стерилизации озонированной водой крышки необходимо промыть стерильной водой и просушить стерильным воздухом.
Благодаря линейности распыляемой воды, стерилизация распылением стерильной воды может использоваться для стерилизации крышек бутылок с минеральной водой, а также для стерилизации крышек бутылок при горячем розливе чайных и соковых напитков. При горячем розливе бутылка заполняется полностью, после розлива и укупорки бутылка переворачивается вверх дном и нагревается для внутренней стерилизации.
2. Метод погружения подразумевает полное погружение крышек для бутылок с напитками в стерилизующую воду, в результате чего все внутренние и внешние поверхности крышек стерилизуются стерилизующей водой. Время погружения должно соответствовать требованиям по времени для полной стерилизации крышек. Один из методов заключается в следующем: крышки для бутылок с одинаковым направлением закрепляются на стойке для крышек, а стойка для крышек соединяется с цепью. Движение цепи перемещает стойку для крышек в стерилизационную ванну, наполненную стерилизующей водой, и полностью погружает крышки в стерилизующую воду. Время погружения должно соответствовать требованиям по времени для полной стерилизации. Как и при методе стерилизации распылением, крышки для бутылок после замачивания в стерилизующей воде также необходимо опрыскать стерильной водой и распылить стерильный воздух, чтобы сделать крышки сухими и стерильными.
При использовании стерильной воды для стерилизации необходимо производить и обрабатывать стерилизующую воду, стерильную воду и стерильный воздух. Это требует большого количества периферийного вспомогательного оборудования, высоких эксплуатационных расходов, высоких эксплуатационных расходов и высоких требований к управлению. Поэтому этот процесс стерилизации обычно используется для асептического холодного розлива фруктовых соков.
Электролиз – это использование инертных электродов для передачи электричества в жидкость, при этом анод подвергается реакции окисления, а катод – восстановлению. В настоящее время зарубежные специалисты изучают использование полностью опреснённой питьевой воды и разбавленного раствора хлорида натрия для проведения электрохимической реакции и получения стерилизующего раствора в области анода с более высоким эффектом стерилизации, чем традиционная стерилизация водой. Использование принципа электролиза непосредственно для стерилизации крышек бутылок может значительно снизить расходы на транспортировку и хранение, сэкономить время и усилия, а также обеспечить безопасность и эффективность процесса.
Краткое содержание
Анализируя различные методы стерилизации крышек для бутылок, упомянутые выше, можно выбрать различные процессы стерилизации крышек в соответствии с характеристиками ингредиентов и требованиями к качеству разных напитков, как показано в таблице:
| Метод стерилизации крышек бутылок | Напитки, для которых подходят стерилизованные крышки для бутылок | Экологические требования к стерилизованным крышкам для бутылок | Замечания |
| Ультрафиолетовая стерилизация | Газированные напитки, минеральная вода | 10 000-класс асептики | |
| Стерилизация распылением горячей воды | Минеральная вода, сокосодержащие напитки и чайные напитки в горячем виде | Асептический класс 1000 или асептический класс 10 000 | |
| Стерилизация озоном | 1. Используйте большое герметичное пространство для размещения крышки бутылки, чтобы наполнить ее методом стерилизации озоном: минеральную воду, фруктовые соки и чайные напитки в горячем состоянии. | Асептический класс 1000 или асептический класс 10 000 | Не применимо к стерилизации металлических крышек для бутылок. |
|
2. Используйте озоновый стерилизационный шкаф для стерилизации: полуавтоматический, небольшой производительности. Нестерильные напитки холодного розлива. |
|||
| Стерилизация стерилизованной воды | 1. Тип спрея: минеральная вода, фруктовые соки и чайные напитки в горячем виде | ||
| 2. Погружного типа: может использоваться для всех видов напитков, особенно подходит для всех видов напитков в состоянии асептического холодного розлива. | 100-уровневая асептика | Не подходит для стерилизации металлических крышек для бутылок. | |
| Электролитическая стерилизация | Может использоваться для всех видов напитков, особенно подходит для всех видов напитков в состоянии асептического холодного розлива. | 100-уровневая асептика | Не подходит для стерилизации металлических крышек для бутылок. |
