选择合适的饮料加工工艺

发布时间:2019-10-19 17:09:53 星期六
摘要:

借以迎合消费者对于低热量与健康添加剂的要求,饮料加工工艺的选择变得愈来愈关键。于这个领域的某些饮料遭认为是敏感 […]

借以迎合消费者对于低热量与健康添加剂的要求,饮料加工工艺的选择变得愈来愈关键。于这个领域的某些饮料遭认为是敏感型饮料,对于最新加工工艺提出了挑战。

 

饮料加工工艺的选择重要取决于三个因素,依次是产品的pH值、饮料之中的添加剂及饮料的包装形式。于整个行业之中,产品的pH值最为能决定工艺的选择。依据pH值的不同可以把饮料依照加工工艺进行分类,因而这个分类和美国食品药品管理局依据酸度对于饮料进行分类的描述相互一致。pH值低于4.6的饮料遭称为高酸饮料,因而pH值高于4.6的遭归类作为低酸饮料。自一般加工角度看,高酸饮料的标准加热温度为180°F到200°F;因而低酸饮料一般的加热温度于235°F到280°F间。酸度对饮料十分重要,由于酸度作为饮料创造了一个绝不利于微生物生长的环境。

 

添加剂亦可以自多种不同角度为饮料创建抑制微生物活性的环境,但是亦存在着增加微生物活性的可能性。营养源、碳酸与防腐剂均会影响饮料之中微生物的活性。如上文之中提到的,酸或是饮料酸度亦是影响饮料环境的一种成分。

 

营养成分一般会促进微生物生长。维生素、蛋白质、氨基酸、水、牛奶、奶酪、蜂蜜、肉类提取物、茶、咖啡、果汁、口香糖、天然与人造甜味剂及着色剂均是生物生长的合适营养成分。于考虑饮料加工需求时,上述营养成分亦对于加工工艺的选择起着关键作用。

 

各种饮料之中的碳酸事实上提高了饮料的微生物稳定性。事实上饮料之中的碳酸(二氧化碳)有助于去除饮料之中的氧气。这大大降低了饮料的含氧量,阻碍微生物的呼吸与生长。

 

防腐剂的另一个功能便是阻碍微生物生长。苯甲酸防腐剂、山梨酸或是盐分均是可以使用的防腐剂。

 

选择饮料加工工艺还要考虑产品包装。包装的设计、结构与材料亦是选择工艺的关键因素。于包装设计与结构方面,包装可以借以配合激烈的加工工艺因而设计得十分牢固,亦可以借以越来越灵活的配合产品因而必需配以温和的加工工艺。有些饮料也需要考虑包装材料与设计方案。一些饮料利用包装材料确保产品保质期与口感,因而有些饮料由于需要巴氏杀菌因而必需采用耐高温的包装材料。金属、玻璃、纸张与塑料是最为常用的包装材料。包装设计的另一个组成部分是封盖。借以防止产品受到外界污染,亦借以防伪,包装的封盖系统必需足够牢固与安全。

 

饮料的加工工艺

不论选择无菌灌装、冷灌装、热灌装、杀菌釜仍然隧道巴氏灭菌,均需要考虑饮料的pH值、添加剂与包装。每一种工艺均会有不同的产品pH值。于所有这些工艺之中,无菌灌装过程是先行使用pH值分离。于列出的过程之中,无菌工艺不仅可用于高酸饮料,亦可用于低酸产品。

 

于无菌灌装工艺之中,不论是低酸也是高酸饮料,均可以使用适宜的温度进行杀菌。不同在其它灌装工艺,无菌灌装之中所有的包装物均采用过氧化氢或是过氧乙酸消毒。产品于巴氏灭菌之后进行冷却,接着于无菌环境之中进行装瓶。这些加工工艺参数使无菌工艺成为最为常用的饮料加工工艺。不过亦是加工成本最高的一种。

 

第二种适合高酸饮料的工艺是冷灌装。于冷灌装的整个流程之中,浓缩糖浆与水于混料器之中以此一定的比例混合,接着进入碳酸化器。一些冷灌装的饮料会含有防腐剂。或许称之为“冷灌装”,是由于饮料保持比较低的温度进入包装,低温有助于二氧化碳于饮料之中的溶解。酸度、碳酸及某些情况之下添加的防腐剂,所有这些均有助于提高饮料的整体安全性。

 

非碳酸饮料一般采用热灌装工艺。于热灌装过程之中,饮料于完成巴氏杀菌之后立刻进入包装容器,这一过程除此之外对于包装容器进行了杀菌。便像这个工艺的名称所显示的,饮料于非常高的温度之下进入包装物。热灌装饮料的包装必需能够吸收高温。PET塑料瓶的瓶壁较厚,一般带有专设计的“肋骨”,更进一步提升瓶体的牢固度。热灌装过程的温度一般于华氏185度左右。完成灌装与密封之后的塑料瓶遭加上最终的灭菌盖。后,包装物进入冷却环节,巴氏杀菌过程终止。最终是烘干贴标过程。

 

最终提一下可能绝不适合以前所讨论的一种遭称为隧道巴氏灭菌的工艺,这种工艺亦用于高酸饮料加工。隧道灭菌非常灵活,可以用于加工碳酸与非碳酸饮料。具体而言,它可以用于商业化加工碳酸饮料,绝不会有任何碳酸损失。于隧道灭菌过程之中,饮料遭装入包装之后立即封盖。封盖之后的瓶体遭送入隧道,使用一定温度的水喷洒一定的时间,进而达到无菌。隧道灭菌工艺的工业标准作为75°C,10分钟。隧道巴氏杀菌对于包装设计的要求十分独特,特别是碳酸饮料的包装。采用隧道灭菌的饮料所经历高温的时间高于其它工艺长很多。随著碳酸之中产生的附加气体愈来愈多,包装必需不足以承受越来越高的外部压力,封盖系统亦必需配有密封垫片,以此保持足够的碳酸含量与包装完整性。与热灌装工艺一样,完成巴氏杀菌之后的包装物于隧道的后半段进行冷却,巴氏杀菌过程停止。

 

如上文所述,无菌工艺可以处理高酸与低酸饮料。除此之外另一种可用于加工低酸饮料的工艺叫做杀菌釜。杀菌釜尤其适用在含有需要超高温灭菌成分的低酸饮料。超高温的加工温度为235-280°F。杀菌釜的操作时间于5分钟或是超过,取决于饮料之中所含的微生物种类。杀菌釜与隧道灭菌的相似之处在于,于灭菌处理以前两种工艺均完成了饮料的灌装与密封。完成灌装与密封之后的包装物遭送入金属篮中,每个金属篮可以放数百瓶饮料。一定数量的金属篮遭装入一个大型压力容器,使用热水喷淋的方式进行杀菌,于冷却到室温之后离开蒸煮釜。FDA认定蒸煮釜是无菌加工工艺的一种。

 

结合饮料的主要因素与特点,我们可以依据我们对于不同工艺的理解与饮料自身的需求选择合适的加工工艺。选择时也需要考虑饮料的设计与产品包装,这样便能确保饮料产品的安全性,满足或是超过消费者对于饮料质量的期望。


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