殺菌技術(shù)在飲料生產(chǎn)管理中的應用

摘要：對巴氏殺菌、超高溫瞬時殺菌、紫外線殺菌、化學殺菌的技術(shù)原理及在飲料生產(chǎn)中的應用進行了介紹，對飲料殺菌技術(shù)發(fā)展前景進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：殺菌技術(shù)；飲料；生產(chǎn)；應用

飲料多含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)，適合微生物生長繁殖，為保證飲料的口感與風味在貨架期內(nèi)保持穩(wěn)定，飲料在出廠售賣前必須進行殺菌處理，同時在飲料生產(chǎn)過程中，需利用殺菌技術(shù)對生產(chǎn)設備、環(huán)境及包裝容器進行殺菌消毒。

1.殺菌的分類

殺菌即消滅微生物及傳播性病原體（如真菌、細菌、病毒、孢子體等）的過程，殺菌可分為物理殺菌和化學殺菌兩類。物理殺菌是通過加熱、高壓、紫外線等物理方法將微生物殺滅的過程?；瘜W殺菌是通過化學藥劑與微生物接觸使其失活或死亡的過程。物理殺菌一般用于飲料料液的殺菌，化學殺菌一般用于飲料包裝容器、生產(chǎn)環(huán)境與設備的滅菌與消毒。

2.殺菌技術(shù)原理及應用

2.1物理殺菌

2.1.1巴氏殺菌（Pasteurization）

巴氏殺菌亦稱低溫殺菌法，現(xiàn)在被廣義地用于定義需要殺死各種微生物的熱處理方法。巴氏殺菌其實就是利用微生物不耐熱的特點，用適當?shù)臏囟群捅貢r間處理將其殺滅，同時保持食品中營養(yǎng)物質(zhì)和風味不變的殺菌法。巴氏殺菌一般殺菌溫度為50℃-80℃，殺菌時間一般為20min-40min。

巴氏殺菌技術(shù)在飲料生產(chǎn)中多用于果蔬汁飲料、茶飲料、（含乳或乳）蛋白飲料的后殺菌（灌裝后殺菌）。殺菌工藝為先將飲料料液加熱灌裝到包裝容器中密封，然后將飲料料液與包裝容器一起進行殺菌。為保證巴氏殺菌過程中溫度的穩(wěn)定性，可采用水浴、空氣浴、噴淋等方法，使飲料與熱媒充分接觸以維持殺菌溫度。

巴氏殺菌因殺菌溫度低對飲料風味的影響較小，但設備體積較大，殺菌過程用水量大，能耗較高。

2.1.2超高溫瞬時殺菌（Ultra High Temperature treated）

超高溫瞬時殺菌，簡稱UHT，是將經(jīng)前處理的飲料料液灌裝進包裝容器前迅速升溫到135℃以上，持續(xù)2S-15S后迅速冷卻至灌裝溫度（90℃以下），在此過程中飲料料液中的微生物及芽孢被殺滅同時鈍化生物酶。

在熱力殺菌過程中，對飲料色澤、風味、營養(yǎng)造成損失的不是因為高溫，而是因為高溫持續(xù)時間過長，因超高溫瞬時殺菌技術(shù)高溫維持時間短，飲料料液經(jīng)少高溫瞬時殺菌后營養(yǎng)物質(zhì)損失較小，口感色澤比經(jīng)巴氏殺菌的料液要好，因此近幾年UHT技術(shù)在茶、果汁、乳等熱敏性飲料生產(chǎn)中被廣泛使用。超高溫瞬時殺菌一般用于飲料前殺菌（灌裝前殺菌），同時配合無菌包裝容器及設備進行無菌灌裝。

超高溫瞬時殺菌設備多采用板式、管式換熱系統(tǒng)。超高溫瞬時殺菌設備在運行中都存在“結(jié)垢”的問題，即料液粘在換熱器管路內(nèi)壁上，使傳熱殺菌效果降低。因此在UHT殺菌機運行中需定期使用無菌水及清洗液對對料液流經(jīng)的管路系統(tǒng)進行反復無菌清洗，防止“結(jié)垢”發(fā)生，同時保持殺菌機內(nèi)部無菌環(huán)境。

2.1.3紫外線殺菌（Ultraviolet Sterilization）

紫外線是一種波長253.7nm的肉眼不可見光，紫外線低能量的電磁輻射能產(chǎn)生激發(fā)作用，使微生物細胞內(nèi)核酸、原漿蛋白和酶發(fā)生化學變化而死亡。紫外線有廣譜殺菌作用，可殺死包括細菌和真菌在內(nèi)的多種微生物。

紫外線可以透過澄清、透明的水，因此被廣泛用于飲料生產(chǎn)用水的消毒。碳酸飲料、瓶裝水飲料多采用紫外線殺菌技術(shù)對過濾后的原水進行殺菌消毒。紫外線殺菌設備為過流式殺菌器，即水通過中心裝有紫外線燈管的管狀容器，接受紫外線照射進行殺菌。同時紫外線殺菌燈大量在飲料生產(chǎn)中用于生產(chǎn)環(huán)境、設備、空氣的殺菌消毒。在瓶裝飲料灌裝過程中，紫外線殺菌被用作塑料旋蓋的輔助殺菌手段，但需防止灌裝設備停機時紫外線對塑料蓋的過度照射造成瓶蓋老化。

紫外線的穿透能力差，因此必須直接照射到微生物表面或物體表面才能起到殺菌作用，被殺菌物體需無遮擋。在使用紫外線殺菌器對純凈水、礦泉水生產(chǎn)過程中，需檢查殺菌器內(nèi)玻璃管是否結(jié)水垢，防止阻擋紫外線影響殺菌效果。紫外線的光源，壽命較短，長時間連續(xù)使用需及時更換。紫外線對人體皮膚及眼角膜照射有損壞，一般在無人密閉環(huán)境中使用。

2.2化學殺菌（Chemical Sterilization）

使用化學藥物殺滅病原微生物的方法，稱為化學殺菌法?；瘜W殺菌劑可滲透到微生物內(nèi)部使蛋白質(zhì)凝固變性；或干擾生物酶的活性，抑制微生物代謝和生長繁殖；或損害微生物細胞膜的結(jié)構(gòu)，改變其通透性，破壞其生理功能等。

為保證飲料的食品安全性，在飲料生產(chǎn)過程中選用的化學殺菌劑品種很少。過氧乙酸、過氧化氫（雙氧水）被廣泛應用于飲料無菌灌裝工藝中的包裝容器及設備殺菌。PET瓶的旋蓋采用過氧乙酸溶液進行浸泡殺菌，PET瓶坯在吹瓶過程中噴入蒸汽與過氧化氫，對PET瓶進行殺菌。無菌復合膜包裝在灌裝料液前使用過氧化氫進行殺菌。PET瓶飲料、鋁塑紙復合膜飲料在無菌灌裝過程中采用過氧化氫（雙氧水）溶液對全封閉式無菌灌裝機內(nèi)部進行全面清洗消毒。臭氧和含氯殺菌劑在飲料生產(chǎn)中被廣泛用作原水及循環(huán)冷卻用水的殺菌消毒。

用化學殺菌后的飲料包裝容器需用大量無菌水沖洗，防止藥劑殘留帶入飲料影響品質(zhì)。同時需防止氧化類化學藥劑對飲料生產(chǎn)設備的腐蝕。

3.殺菌技術(shù)的發(fā)展及前景

隨著各學科交叉的不斷深入，高壓、電磁脈沖、超聲波等新型食品冷殺菌技術(shù)逐步成熟，但國內(nèi)還沒有見到在飲料生產(chǎn)中得到大規(guī)模應用的報道。在改進原有殺菌技術(shù)和研究新的殺菌方法時在最大限度上保持飲料風味和營養(yǎng)成分的前提下，降低能源消耗、節(jié)約用水、簡便工藝操作、能夠連續(xù)生產(chǎn)將是飲料生產(chǎn)殺菌技術(shù)的發(fā)展方向。

參考文獻：

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