瓶装饮料的热灌装生产工艺和设备

生产应用

瓶装饮料的热灌装生产工艺和设备

Hot filling technology and equipment of bottle beverage

林庆

Lin Qing

摘要 介绍了以夏枯草、菊花、桑叶中草药为原料, 生产酸性瓶装清凉饮料的生产工艺和设备; 采用加热酸化和超滤的方法, 解决了后浑浊和沉淀问题; 以热灌装的方式最大限度地杀灭灌装时带入的微生物。

关键词 夏枯草 菊花 桑叶 酸性饮料 热灌装

Abstract The technology and equi pment of hot filli ng for bottled acidic beverage w i th self heal, chrys anthemum and mulberry were i ntrduced. By the means of heating, acidi fication, ultrafil trati on, the problem of later cloudy and deposition was solved, microorganis m was s terilized furthes t when filli ng w i th hot liquid.

Keywords Self heal Chrysanthemum Mul berry Acid beverage Hot filli ng

白砂糖 一级, 广西贵港甘化股份

公司生产;

柠檬酸(一水) 安徽蚌埠丰原生物化学股份公司生产;

DL 苹果酸 江苏苏州产;

柠檬酸钠 湖南省宁乡县有机化工厂生产;

乙基麦芽酚 北京天利海化工有限公司生产;

乳酸链球菌素 浙江省银象生物工程有限公司生产;

维生素C 江苏江山制药有限公司生产。1. 2 辅料

细硅藻土 红色, 云南腾冲县出品

原料选择 清洗 浸提 过滤(粗滤、精滤) 调配 超滤 UHT 杀菌 灌装 倒瓶 保温、冷却 装箱 成品、入库、检验5. 2 操作要点

5. 2. 1 原料选择 要求晒干的中草药原料干爽、新鲜、无霉味。5. 2. 2 清洗 剪碎成粒状, 用自来水清洗, 洗去砂土、污垢和部分微生物。5. 2. 3 浸提 按夏枯草、桑叶、菊花的总重加水, 用两个夹层锅分两次浸提; 第一次浸提:加水70倍, 煮沸25min; 粗滤, 滤渣进行第二次提取。第二次浸提:加水30倍, 煮沸15mi n; 粗滤, 去掉滤渣。合并提取液, 用100~200目的滤网过滤。

5. 2. 4 加热酸化 将提取液加适量水, 加入酸, 加热到90~95 , 搅拌5min, 静置10min 。

5. 2. 5 聚沉 5u 、1u 的过滤袋装入过滤器中串联, 将加热酸化后的提取液粗滤, 滤液转移到混合脱色罐中, 加入适量的硅藻土, 静置15~20min, 让料液中的颗粒充分聚沉。

5. 2. 6 精滤 板框过滤机事先用硅藻土形成滤层, 提取液经过板框过滤机循环10~15min, 直至澄清为止。5. 2. 7 调配 澄清的滤液转移到调配罐中, 温度60 2 。溶糖温度95 1 , 糖浆浓度30%。按照生产配方, 加入糖液和其它配料, 混合、定容, 料液比重1. 02。加入酸味剂, 使pH=3. 6 0. 2, 有利于抑制微生物的滋长。

5 2 8 超滤 中间料液通过1u 过滤袋和0. 45u 的滤芯, 转移到成品罐, 再经过0. 1u 的滤芯, 得到非常澄清的料液。5. 2. 9 UH T 杀菌 用板式UHT 杀菌, 杀菌温度125 1 , 保温时间3~5s; 料液出口温度92 2 。

2003

食品与机械

广东和广西人有喝凉茶的习惯, 如夏桑菊、王老吉、二十四味、菊花茶等。两广人说的凉茶, 是指用能降火、明目、润肺的以中草药熬成的煎剂。夏桑菊凉茶以夏枯草、桑叶、菊花加水煎制而成, 三者药性相近, 根据中草药配伍原则, 放在一起煎煮可以使药性协同、调和, 能充分发挥药效和保证安全。

目前, 市面上有瓶装的板蓝根、鸡骨草、夏桑菊等 凉茶 饮料出现, 其中, 夏桑菊凉茶尤其受到消费者的亲睐。夏桑菊是以夏枯草、桑叶、菊花三种中草药提取浓汁, 添加适量到水中, 调节pH, 生产的清凉饮品, 既可解渴, 又有清热作用。本文介绍瓶装夏桑菊饮料热灌装的生产工艺和设备。

2 分析仪器

PHS 3C 精密p H 计; DDS 11A 型电导率仪(上海雷磁新泾仪器有限公司) ; PR 32(0~32%) B rix% (日本A TAGO 数显糖度计) ; 恒温比重瓶; UV755B 分光光度计(上海精密科学仪器有限公司) 。

3 生产设备

水处理设备、无菌水制备设备、浸提设备、溶糖设备、调配设备、UHT 杀菌设备、灌装设备、喷淋设备、包装设备、CIP 就地清洗设备、泡沫清洗设备。

4 分析方法

4 1 澄清度测定方法

用分光光度计, 1cm 的比色皿, 波长480nm, 测成品的透光率。

4 2 沉淀观测方法

成品放置常温下, 15d 、30d 观察一次。

4 3 微生物分析方法

成品在36 1 下保温3d, 取出菌检, 其中细菌总数用膜过滤法。

1 原材料

1. 1 原辅料

菊花 浙江省桐乡一级杭白菊;

夏枯草、桑叶 均购自本地中药店;

广东多能食品有限公司, 528251广东南海

收稿日期 2003-07-14

5 生产工艺技术

5. 1 工艺流程

37

生产应用

5. 2. 10 灌装 灌装时料液温度92 2罐(2000L) 。如果不经过0. 1u 的过滤芯, 料液澄清度较差; 由于过滤芯在70 以上的温度易变形损坏, 增加成本, 所以调配温度控制在60 , 调配罐可加热亦可冷却。

5. 3. 5 杀菌设备 板式UH T 杀菌机, 产量5t/h, 设计杀菌温度, 在U 形管保温3~5s; 料液出口温度设计92 2 , 温度采取自控方式。5. 3. 6 灌装及配套设备

理瓶机 产量9000P/h,

消毒水调配罐 容量1000L, 消毒水循环使用, 不断补充消毒液, 用循环泵。

自动灌装机 产量9000P/h, 将消毒水灌入瓶内, 填充满瓶。

输送链 速度可调, 瓶子装满消毒水, 运行时间要大于2min 。

翻转冲洗装置 产量9000P/h, 全长7m 。瓶子倒立, 消毒水流到回收槽。

无菌水喷嘴 设置15个, 水压足够, 冲洗空瓶里边、瓶底。送盖机 包括上、下料斗和输送链, 消毒时用酒精擦拭。

无菌罐 容量1000L , UHT 杀菌机送来的料液在此暂存。

三合一灌装机 洗、灌、封三合一, 产量8000P/h, 无菌水再次冲洗空瓶内部, 滴干, 灌装并封盖。料液温度可通过数显温度计显示

倒瓶输送链 全长15m, 输送速度(时间) 可调。

5. 3. 6 喷淋及配套设备 连续喷淋冷却机全长7. 5m, 其中热水段2m, 输送速度可调, 热水温度可根据工艺情况自行设计, 水温自动控制; 冷却水通过回流泵抽到室外冷却塔, 循环使用。热水水箱和冷却水箱安装温度计。冷却水中的消毒剂, 由计量泵定时定量添加。5. 3. 7 包装设备 喷码机、热收缩机、封箱机。

5.3. 8 清洗设备 半自动CIP 就地清洗设备包括:200L 的酸碱溶解罐, 自吸泵, 2000L 的酸、碱罐, 1000L 的水罐, 板式换热器, 分配板, 清洗时间编入电脑, 实现半自动化, 清洗用软化水。

泡沫清洗设备:配备喷枪和喷射系统。

表1 夏桑菊饮料配方

名称菊 花桑 叶

配料量0. 1 0. 2

名称檬酸果酸

%配料量0. 060. 020. 025

, 用BOPP 瓶或耐热PET 瓶, 灌装量350ml 或500ml, 旋盖后输送到灌装间的外面。

空瓶子的消毒处理:瓶子经理瓶机的自动排列, 用灌装机灌满消毒液, 运行2~3min, 自动倒瓶, 倒空瓶子, 消毒后用无菌水冲洗空瓶内部两次, 本工艺用的消毒液是0. 3%~0. 35%的过氧乙酸。盖子的处理:盖子用料斗和输送机送入三合一灌装机, 料斗和输送机班前班后用75%的酒精擦拭30s 以上。

5. 2. 11 灌装后倒瓶 瓶子顺利过渡到平卧(倒瓶) 状态, 时间50s 。

5. 2. 12 保温和冷却 瓶子进入连续喷淋机, 通过时间13min, 热水的温度设计70 1 , 热水喷淋时间3min; 冷却水循环使用, 温度40 1 , 出口处料温在40 1 。冷却水的消毒:冷却水中保证有3~7mg/L 有效氯浓度。5. 2. 13 吹干、喷码 将瓶子表面的水珠吹干, 喷上生产批号。5. 2. 14 套标、收缩 套上标签、经过热收缩机, 标签要漂亮美观、舒畅。5. 2. 14 装箱、入库、检验 按要求装入箱内, 封箱, 倒置, 入库、检验。5. 3 生产设备选配

5. 3. 1 水处理设备

软化水的制备 全自动软化设备, 产水量25t/h , 由石英砂过滤器、活性炭过滤器、阳离子交换器、5u 的过滤器组成, 软化水存于10t 的贮水罐。

反渗透水(RO 水) 的制备 反渗透设备, 产水量10t/h , 要求纯水的电导率 20us/cm 。

无菌水制备 臭氧发生器, 臭氧生产量12g/h; 臭氧混合塔, 容量920L; 0. 22u 过滤芯, 无菌水暂存于5t 的无菌水罐中; 无菌水中臭氧含量要求0. 3~0. 9mg/L 。

5. 3. 2 前处理设备 夹层锅2个(600L) , 5u 、1u 的过滤袋, 板框过滤器, 混合脱色罐(1000L) ; 提取用反渗透水, 加水量由累积流量计控制。

5. 3. 3 溶糖设备 料液混合器, 2000L 溶糖罐, 200目过滤器, 2000L 贮糖罐, 流量计; 用软化水溶糖, 加水量由累积流量计控制, 加热用板式换热器, 流量5t/h, 设置溶糖温度, 用流量计分配到调配罐。5. 3. 4 调配设备 调配罐(2000L ) , 1u 的过滤袋、0. 45u 、0. 1u 的过滤芯, 成品

夏 枯 草0. 5乳酸链球菌素0. 001 糖维生素C

0. 0040. 004

7 生产环境、设备、人员卫生

生产区域划分为:浸提区、调配区、空瓶理瓶区、空瓶消毒区、瓶盖区、灌装区、喷淋区、包装区; 区域间用隔墙隔开, 灌装区的卫生要求最高。7. 1 CIP 清洗

在连续生产24h 之后, 设备内部要进行五步CIP 清洗, 即水 碱 水 酸 水, 介质温度在70~85 之间, 时间10~20min; 在生产之前用90~95 的热水, 冲洗10~20min;

7. 2 泡沫清洗

灌装机的外部、灌装区要每天进行泡沫清洗, 泡沫覆盖整个区域, 并且让泡沫停留10min, 然后冲水。瓶子消毒区在连续生产3d 之后, 也要进行泡沫清洗, 由供应商提供泡沫清洗剂, 如含氯碱性泡沫清洗剂和泡沫消毒剂。7. 3 灌装头清洗

必要时用2%碱性手工清洗剂清洗灌装头。

7. 4 滤芯清洗

滤芯、滤袋定期反冲, 生产之后要取出清洗和消毒, 用0. 3%的过氧乙酸浸泡10min 。7. 5 人员卫生

进入灌装区的工人要更换干净的工作衣帽, 手要用消毒水浸泡30s 以上, 消毒水浓度含有效氯50mg/L ; 工鞋要用消毒水浸泡两次, 清毒水含有效氯200~300mg/L 。

8 试验结果和讨论

中草药清凉饮料出现浑浊和沉淀是最常见的, 如不采取适当的方法进行澄清过滤处理, 中草药中的一些成分如淀粉、蛋白质、多糖类、果胶等大分子物质就会在低温下或在贮藏中产生混浊沉淀。为了减少沉淀现象, 做了以下试验。8. 1 减少沉淀的试验8. 1. 1 加热、酸化处理对沉淀的影响

提取液采取下列三种方式处理: 提取液中不加酸, 不加热, 经板框过滤器过滤后取样灌装;

提取液中加酸, 但不加热, 经板

6 生产参考配方

以一次配料2000kg 为例, 具体配方见表1。

38

FOO D AN D MAC HIN ER Y

2003

生产应用

框过滤器过滤后取样灌装;

提取液中加酸, 加热, 经板框过滤器过滤后取样灌装。

结果如表2所示, 提取液加酸加热处理后, 透光率最大, 产品最清亮, 沉淀出现最慢。

表2 加热、酸化处理对沉淀的影响

处理方式常温、不加酸常温、加酸加热、加酸

透光率澄清度

沉淀情况

稍模糊放置15d 有沉淀

量要求。

灌装温度/

85~9090~94

菌落总数/个 p 1

16

霉菌/个 p 1

1未检出

酵母菌/个 p 1

1未检出

及营养的状态下, 获得较高的安全性保

表4 灌装温度对微生物的影响

大肠菌群/MPN (100ml) 1

障, 货架期12个月。

(2) 热灌装工艺技术亦适用于中性的清凉饮料。

参考文献

10 质量指标和检测结果

项

色 气 滋 外

目 泽 味 味 观

指 标

黄褐色

气味正常、协调、无异味、有菊花香酸甜适口、味道柔和、有中草药味, 无苦涩味清澈透亮, 无悬浮物, 无沉淀析出0. 06~0. 09%(以柠檬酸计) 4~6%(用糖度计测) 0. 3mg/kg 0. 2mg/kg 5. 0mg/kg

符合GB2760的要求符合GB2760的要求 100个/ml 6个/100ml /

不得检出12个月

1 吴克强, 等. 中草药图产品质量指标和检测结果见表5。

表5 产品质量指标和检测结果

检测结果未见异常

30~54稍模糊放置3d 有沉淀>60清亮 放置180d 无沉淀

8. 1. 2 过滤器的孔隙大小对产品的澄清度和沉淀的影响 经过加热酸化处理后的料液, 经板框过滤器过滤, 泵到调配罐中时是澄清的, 但在调配时由于加入各种配料和糖浆, 调配液又会出现一些可见的小颗粒, 导致产品出现沉淀, 为了减少沉淀, 安排了以下对比试验:

调配罐的中间料液取样灌装; 中间料液经过1u 、0. 45u 的过滤器, 泵到半成品罐, 取样灌装;

成品罐的料液经0. 1u 的过滤器过滤后取样灌装。

结果如表3所示, 经0. 1u 的过滤器过滤后, 产品透光率最大, 产品最清亮, 沉淀出现最慢。

表3 过滤器的孔隙大小对产品的澄清

度和沉淀的影响

处理方式

透光率澄清度沉淀情况

稍放置15d 模糊有沉淀稍放置15d 模糊有沉淀清亮

放置180d

无沉淀

调配罐的中间

料液

a +1u +0. 45u

40~50

过滤后的料液a +b +0. 1u 过

>70

滤后的料液

感观指标理化

酸 度

指标糖 度

铅, 以As 计砷, 以As 计卫铜, 以As 计

山梨酸生

苯甲酸指细菌总数标大肠菌群

霉菌、酵母菌致病菌产品保质期

0. 07%5. 5%

11 结束语

(1) 无菌冷灌装的灌装温度25~30 , 对瓶子、盖子、灌装区域的环境、设备、人员卫生要求比较高, 一般的工厂往往达不到要求, 导致产品质量不稳定; 而热灌装可以使最终产品在保留良好风味

谱与调剂(第二版) . 广州:广东旅游出版

社, 2002.

2 柳建安, 李安平, 等. 茶饮料无菌冷灌装工艺及设备. 食品与机械, 2003(2) :33~34. 3 李志远. 热灌装技术在塑料瓶装茶饮料加工中的应用. 饮料工业, 2000(6) :12~14.

8. 2 灌装温度对微生物的影响

据我们的试验结果, 盖子消毒后很难做到无菌要求, 所以本工艺采取盖子不消毒方式。BOPP 瓶或耐热PE T 瓶经消毒水消毒后, 已经达到无菌的要求, 但由于盖子未经消毒, 旋盖后会将微生物带入瓶中; 又由于灌装后产品不必加热杀菌, 故要杀灭盖子中的微生物, 必须要找一个合适的灌装温度, 为此安排了以下试验:

UHT 出口处料液的温度85~90 , 灌装处料液的温度85~90 ;

UHT 出口处料液的温度90~94 , 灌装处料液的温度90~94 ;

结果如表4所示, 料液的灌装温度对微生物检验结果有明显的影响, UHT 出口处料液的温度90~94 , 灌装处料液的温度90~94 , 能够满足产品的质

2003

食品与机械

39

生产应用

瓶装饮料的热灌装生产工艺和设备

Hot filling technology and equipment of bottle beverage

林庆

Lin Qing

摘要 介绍了以夏枯草、菊花、桑叶中草药为原料, 生产酸性瓶装清凉饮料的生产工艺和设备; 采用加热酸化和超滤的方法, 解决了后浑浊和沉淀问题; 以热灌装的方式最大限度地杀灭灌装时带入的微生物。

关键词 夏枯草 菊花 桑叶 酸性饮料 热灌装

Abstract The technology and equi pment of hot filli ng for bottled acidic beverage w i th self heal, chrys anthemum and mulberry were i ntrduced. By the means of heating, acidi fication, ultrafil trati on, the problem of later cloudy and deposition was solved, microorganis m was s terilized furthes t when filli ng w i th hot liquid.

Keywords Self heal Chrysanthemum Mul berry Acid beverage Hot filli ng

白砂糖 一级, 广西贵港甘化股份

公司生产;

柠檬酸(一水) 安徽蚌埠丰原生物化学股份公司生产;

DL 苹果酸 江苏苏州产;

柠檬酸钠 湖南省宁乡县有机化工厂生产;

乙基麦芽酚 北京天利海化工有限公司生产;

乳酸链球菌素 浙江省银象生物工程有限公司生产;

维生素C 江苏江山制药有限公司生产。1. 2 辅料

细硅藻土 红色, 云南腾冲县出品

原料选择 清洗 浸提 过滤(粗滤、精滤) 调配 超滤 UHT 杀菌 灌装 倒瓶 保温、冷却 装箱 成品、入库、检验5. 2 操作要点

5. 2. 1 原料选择 要求晒干的中草药原料干爽、新鲜、无霉味。5. 2. 2 清洗 剪碎成粒状, 用自来水清洗, 洗去砂土、污垢和部分微生物。5. 2. 3 浸提 按夏枯草、桑叶、菊花的总重加水, 用两个夹层锅分两次浸提; 第一次浸提:加水70倍, 煮沸25min; 粗滤, 滤渣进行第二次提取。第二次浸提:加水30倍, 煮沸15mi n; 粗滤, 去掉滤渣。合并提取液, 用100~200目的滤网过滤。

5. 2. 4 加热酸化 将提取液加适量水, 加入酸, 加热到90~95 , 搅拌5min, 静置10min 。

5. 2. 5 聚沉 5u 、1u 的过滤袋装入过滤器中串联, 将加热酸化后的提取液粗滤, 滤液转移到混合脱色罐中, 加入适量的硅藻土, 静置15~20min, 让料液中的颗粒充分聚沉。

5. 2. 6 精滤 板框过滤机事先用硅藻土形成滤层, 提取液经过板框过滤机循环10~15min, 直至澄清为止。5. 2. 7 调配 澄清的滤液转移到调配罐中, 温度60 2 。溶糖温度95 1 , 糖浆浓度30%。按照生产配方, 加入糖液和其它配料, 混合、定容, 料液比重1. 02。加入酸味剂, 使pH=3. 6 0. 2, 有利于抑制微生物的滋长。

5 2 8 超滤 中间料液通过1u 过滤袋和0. 45u 的滤芯, 转移到成品罐, 再经过0. 1u 的滤芯, 得到非常澄清的料液。5. 2. 9 UH T 杀菌 用板式UHT 杀菌, 杀菌温度125 1 , 保温时间3~5s; 料液出口温度92 2 。

2003

食品与机械

广东和广西人有喝凉茶的习惯, 如夏桑菊、王老吉、二十四味、菊花茶等。两广人说的凉茶, 是指用能降火、明目、润肺的以中草药熬成的煎剂。夏桑菊凉茶以夏枯草、桑叶、菊花加水煎制而成, 三者药性相近, 根据中草药配伍原则, 放在一起煎煮可以使药性协同、调和, 能充分发挥药效和保证安全。

目前, 市面上有瓶装的板蓝根、鸡骨草、夏桑菊等 凉茶 饮料出现, 其中, 夏桑菊凉茶尤其受到消费者的亲睐。夏桑菊是以夏枯草、桑叶、菊花三种中草药提取浓汁, 添加适量到水中, 调节pH, 生产的清凉饮品, 既可解渴, 又有清热作用。本文介绍瓶装夏桑菊饮料热灌装的生产工艺和设备。

2 分析仪器

PHS 3C 精密p H 计; DDS 11A 型电导率仪(上海雷磁新泾仪器有限公司) ; PR 32(0~32%) B rix% (日本A TAGO 数显糖度计) ; 恒温比重瓶; UV755B 分光光度计(上海精密科学仪器有限公司) 。

3 生产设备

水处理设备、无菌水制备设备、浸提设备、溶糖设备、调配设备、UHT 杀菌设备、灌装设备、喷淋设备、包装设备、CIP 就地清洗设备、泡沫清洗设备。

4 分析方法

4 1 澄清度测定方法

用分光光度计, 1cm 的比色皿, 波长480nm, 测成品的透光率。

4 2 沉淀观测方法

成品放置常温下, 15d 、30d 观察一次。

4 3 微生物分析方法

成品在36 1 下保温3d, 取出菌检, 其中细菌总数用膜过滤法。

1 原材料

1. 1 原辅料

菊花 浙江省桐乡一级杭白菊;

夏枯草、桑叶 均购自本地中药店;

广东多能食品有限公司, 528251广东南海

收稿日期 2003-07-14

5 生产工艺技术

5. 1 工艺流程

37

生产应用

5. 2. 10 灌装 灌装时料液温度92 2罐(2000L) 。如果不经过0. 1u 的过滤芯, 料液澄清度较差; 由于过滤芯在70 以上的温度易变形损坏, 增加成本, 所以调配温度控制在60 , 调配罐可加热亦可冷却。

5. 3. 5 杀菌设备 板式UH T 杀菌机, 产量5t/h, 设计杀菌温度, 在U 形管保温3~5s; 料液出口温度设计92 2 , 温度采取自控方式。5. 3. 6 灌装及配套设备

理瓶机 产量9000P/h,

消毒水调配罐 容量1000L, 消毒水循环使用, 不断补充消毒液, 用循环泵。

自动灌装机 产量9000P/h, 将消毒水灌入瓶内, 填充满瓶。

输送链 速度可调, 瓶子装满消毒水, 运行时间要大于2min 。

翻转冲洗装置 产量9000P/h, 全长7m 。瓶子倒立, 消毒水流到回收槽。

无菌水喷嘴 设置15个, 水压足够, 冲洗空瓶里边、瓶底。送盖机 包括上、下料斗和输送链, 消毒时用酒精擦拭。

无菌罐 容量1000L , UHT 杀菌机送来的料液在此暂存。

三合一灌装机 洗、灌、封三合一, 产量8000P/h, 无菌水再次冲洗空瓶内部, 滴干, 灌装并封盖。料液温度可通过数显温度计显示

倒瓶输送链 全长15m, 输送速度(时间) 可调。

5. 3. 6 喷淋及配套设备 连续喷淋冷却机全长7. 5m, 其中热水段2m, 输送速度可调, 热水温度可根据工艺情况自行设计, 水温自动控制; 冷却水通过回流泵抽到室外冷却塔, 循环使用。热水水箱和冷却水箱安装温度计。冷却水中的消毒剂, 由计量泵定时定量添加。5. 3. 7 包装设备 喷码机、热收缩机、封箱机。

5.3. 8 清洗设备 半自动CIP 就地清洗设备包括:200L 的酸碱溶解罐, 自吸泵, 2000L 的酸、碱罐, 1000L 的水罐, 板式换热器, 分配板, 清洗时间编入电脑, 实现半自动化, 清洗用软化水。

泡沫清洗设备:配备喷枪和喷射系统。

表1 夏桑菊饮料配方

名称菊 花桑 叶

配料量0. 1 0. 2

名称檬酸果酸

%配料量0. 060. 020. 025

, 用BOPP 瓶或耐热PET 瓶, 灌装量350ml 或500ml, 旋盖后输送到灌装间的外面。

空瓶子的消毒处理:瓶子经理瓶机的自动排列, 用灌装机灌满消毒液, 运行2~3min, 自动倒瓶, 倒空瓶子, 消毒后用无菌水冲洗空瓶内部两次, 本工艺用的消毒液是0. 3%~0. 35%的过氧乙酸。盖子的处理:盖子用料斗和输送机送入三合一灌装机, 料斗和输送机班前班后用75%的酒精擦拭30s 以上。

5. 2. 11 灌装后倒瓶 瓶子顺利过渡到平卧(倒瓶) 状态, 时间50s 。

5. 2. 12 保温和冷却 瓶子进入连续喷淋机, 通过时间13min, 热水的温度设计70 1 , 热水喷淋时间3min; 冷却水循环使用, 温度40 1 , 出口处料温在40 1 。冷却水的消毒:冷却水中保证有3~7mg/L 有效氯浓度。5. 2. 13 吹干、喷码 将瓶子表面的水珠吹干, 喷上生产批号。5. 2. 14 套标、收缩 套上标签、经过热收缩机, 标签要漂亮美观、舒畅。5. 2. 14 装箱、入库、检验 按要求装入箱内, 封箱, 倒置, 入库、检验。5. 3 生产设备选配

5. 3. 1 水处理设备

软化水的制备 全自动软化设备, 产水量25t/h , 由石英砂过滤器、活性炭过滤器、阳离子交换器、5u 的过滤器组成, 软化水存于10t 的贮水罐。

反渗透水(RO 水) 的制备 反渗透设备, 产水量10t/h , 要求纯水的电导率 20us/cm 。

无菌水制备 臭氧发生器, 臭氧生产量12g/h; 臭氧混合塔, 容量920L; 0. 22u 过滤芯, 无菌水暂存于5t 的无菌水罐中; 无菌水中臭氧含量要求0. 3~0. 9mg/L 。

5. 3. 2 前处理设备 夹层锅2个(600L) , 5u 、1u 的过滤袋, 板框过滤器, 混合脱色罐(1000L) ; 提取用反渗透水, 加水量由累积流量计控制。

5. 3. 3 溶糖设备 料液混合器, 2000L 溶糖罐, 200目过滤器, 2000L 贮糖罐, 流量计; 用软化水溶糖, 加水量由累积流量计控制, 加热用板式换热器, 流量5t/h, 设置溶糖温度, 用流量计分配到调配罐。5. 3. 4 调配设备 调配罐(2000L ) , 1u 的过滤袋、0. 45u 、0. 1u 的过滤芯, 成品

夏 枯 草0. 5乳酸链球菌素0. 001 糖维生素C

0. 0040. 004

7 生产环境、设备、人员卫生

生产区域划分为:浸提区、调配区、空瓶理瓶区、空瓶消毒区、瓶盖区、灌装区、喷淋区、包装区; 区域间用隔墙隔开, 灌装区的卫生要求最高。7. 1 CIP 清洗

在连续生产24h 之后, 设备内部要进行五步CIP 清洗, 即水 碱 水 酸 水, 介质温度在70~85 之间, 时间10~20min; 在生产之前用90~95 的热水, 冲洗10~20min;

7. 2 泡沫清洗

灌装机的外部、灌装区要每天进行泡沫清洗, 泡沫覆盖整个区域, 并且让泡沫停留10min, 然后冲水。瓶子消毒区在连续生产3d 之后, 也要进行泡沫清洗, 由供应商提供泡沫清洗剂, 如含氯碱性泡沫清洗剂和泡沫消毒剂。7. 3 灌装头清洗

必要时用2%碱性手工清洗剂清洗灌装头。

7. 4 滤芯清洗

滤芯、滤袋定期反冲, 生产之后要取出清洗和消毒, 用0. 3%的过氧乙酸浸泡10min 。7. 5 人员卫生

进入灌装区的工人要更换干净的工作衣帽, 手要用消毒水浸泡30s 以上, 消毒水浓度含有效氯50mg/L ; 工鞋要用消毒水浸泡两次, 清毒水含有效氯200~300mg/L 。

8 试验结果和讨论

中草药清凉饮料出现浑浊和沉淀是最常见的, 如不采取适当的方法进行澄清过滤处理, 中草药中的一些成分如淀粉、蛋白质、多糖类、果胶等大分子物质就会在低温下或在贮藏中产生混浊沉淀。为了减少沉淀现象, 做了以下试验。8. 1 减少沉淀的试验8. 1. 1 加热、酸化处理对沉淀的影响

提取液采取下列三种方式处理: 提取液中不加酸, 不加热, 经板框过滤器过滤后取样灌装;

提取液中加酸, 但不加热, 经板

6 生产参考配方

以一次配料2000kg 为例, 具体配方见表1。

38

FOO D AN D MAC HIN ER Y

2003

生产应用

框过滤器过滤后取样灌装;

提取液中加酸, 加热, 经板框过滤器过滤后取样灌装。

结果如表2所示, 提取液加酸加热处理后, 透光率最大, 产品最清亮, 沉淀出现最慢。

表2 加热、酸化处理对沉淀的影响

处理方式常温、不加酸常温、加酸加热、加酸

透光率澄清度

沉淀情况

稍模糊放置15d 有沉淀

量要求。

灌装温度/

85~9090~94

菌落总数/个 p 1

16

霉菌/个 p 1

1未检出

酵母菌/个 p 1

1未检出

及营养的状态下, 获得较高的安全性保

表4 灌装温度对微生物的影响

大肠菌群/MPN (100ml) 1

障, 货架期12个月。

(2) 热灌装工艺技术亦适用于中性的清凉饮料。

参考文献

10 质量指标和检测结果

项

色 气 滋 外

目 泽 味 味 观

指 标

黄褐色

气味正常、协调、无异味、有菊花香酸甜适口、味道柔和、有中草药味, 无苦涩味清澈透亮, 无悬浮物, 无沉淀析出0. 06~0. 09%(以柠檬酸计) 4~6%(用糖度计测) 0. 3mg/kg 0. 2mg/kg 5. 0mg/kg

符合GB2760的要求符合GB2760的要求 100个/ml 6个/100ml /

不得检出12个月

1 吴克强, 等. 中草药图产品质量指标和检测结果见表5。

表5 产品质量指标和检测结果

检测结果未见异常

30~54稍模糊放置3d 有沉淀>60清亮 放置180d 无沉淀

8. 1. 2 过滤器的孔隙大小对产品的澄清度和沉淀的影响 经过加热酸化处理后的料液, 经板框过滤器过滤, 泵到调配罐中时是澄清的, 但在调配时由于加入各种配料和糖浆, 调配液又会出现一些可见的小颗粒, 导致产品出现沉淀, 为了减少沉淀, 安排了以下对比试验:

调配罐的中间料液取样灌装; 中间料液经过1u 、0. 45u 的过滤器, 泵到半成品罐, 取样灌装;

成品罐的料液经0. 1u 的过滤器过滤后取样灌装。

结果如表3所示, 经0. 1u 的过滤器过滤后, 产品透光率最大, 产品最清亮, 沉淀出现最慢。

表3 过滤器的孔隙大小对产品的澄清

度和沉淀的影响

处理方式

透光率澄清度沉淀情况

稍放置15d 模糊有沉淀稍放置15d 模糊有沉淀清亮

放置180d

无沉淀

调配罐的中间

料液

a +1u +0. 45u

40~50

过滤后的料液a +b +0. 1u 过

>70

滤后的料液

感观指标理化

酸 度

指标糖 度

铅, 以As 计砷, 以As 计卫铜, 以As 计

山梨酸生

苯甲酸指细菌总数标大肠菌群

霉菌、酵母菌致病菌产品保质期

0. 07%5. 5%

11 结束语

(1) 无菌冷灌装的灌装温度25~30 , 对瓶子、盖子、灌装区域的环境、设备、人员卫生要求比较高, 一般的工厂往往达不到要求, 导致产品质量不稳定; 而热灌装可以使最终产品在保留良好风味

谱与调剂(第二版) . 广州:广东旅游出版

社, 2002.

2 柳建安, 李安平, 等. 茶饮料无菌冷灌装工艺及设备. 食品与机械, 2003(2) :33~34. 3 李志远. 热灌装技术在塑料瓶装茶饮料加工中的应用. 饮料工业, 2000(6) :12~14.

8. 2 灌装温度对微生物的影响

据我们的试验结果, 盖子消毒后很难做到无菌要求, 所以本工艺采取盖子不消毒方式。BOPP 瓶或耐热PE T 瓶经消毒水消毒后, 已经达到无菌的要求, 但由于盖子未经消毒, 旋盖后会将微生物带入瓶中; 又由于灌装后产品不必加热杀菌, 故要杀灭盖子中的微生物, 必须要找一个合适的灌装温度, 为此安排了以下试验:

UHT 出口处料液的温度85~90 , 灌装处料液的温度85~90 ;

UHT 出口处料液的温度90~94 , 灌装处料液的温度90~94 ;

结果如表4所示, 料液的灌装温度对微生物检验结果有明显的影响, UHT 出口处料液的温度90~94 , 灌装处料液的温度90~94 , 能够满足产品的质

2003

食品与机械

39