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無菌液體冷灌裝機(jī)的工作原理

來源:蘇州新速特包裝有限公司   2025年12月08日 14:12   115
  無菌冷灌裝機(jī)是現(xiàn)代飲料工業(yè),特別是高端果汁、茶飲和功能性飲料生產(chǎn)的核心設(shè)備。其核心原理是:讓已經(jīng)完成滅菌并冷卻至室溫的物料,在絕對無菌的環(huán)境中,灌裝到已經(jīng)滅菌的包裝容器內(nèi)并立即密封,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的商業(yè)無菌和長期常溫保存。
 
  以下是其工作原理的詳細(xì)分步解析:
 
  核心目標(biāo):
 
  在常溫下灌裝,以最大程度保留食品物料(尤其是熱敏性產(chǎn)品)的風(fēng)味、色澤、維生素和營養(yǎng)成分,同時達(dá)到與熱灌裝(高溫灌裝)相同的無菌效果和長保質(zhì)期。
 
  工作原理分步詳解
 
  第一階段:物料滅菌與冷卻
 
  滅菌方法:采用 UHT(超高溫瞬時滅菌) 技術(shù)。物料(如果汁)在封閉管道內(nèi)被迅速加熱到極高的溫度(例如,135-150°C),但僅保持非常短的時間(幾秒鐘)。
 
  關(guān)鍵步驟:滅菌后,立即通過換熱器冷卻至常溫(通常在25°C以下)。這個“快速冷卻”步驟至關(guān)重要,它最大限度地減少了熱敏性成分因持續(xù)受熱而造成的損失。
 
  狀態(tài):此時物料已無菌,并在后續(xù)所有環(huán)節(jié)中必須在封閉的無菌管道中輸送,防止再污染。
 
  第二階段:包裝容器的滅菌與處理
 
  這是無菌冷灌裝區(qū)別于普通灌裝的關(guān)鍵。包裝容器(通常是PET塑料瓶)和瓶蓋是獨(dú)立進(jìn)行滅菌的。
 
  瓶身滅菌:
 
  主流技術(shù):使用 過氧化氫(H?O?) 溶液或其蒸汽,配合無菌空氣/熱空氣進(jìn)行殺菌和干燥。
 
  過程:瓶子被倒置,H?O?霧狀噴淋或蒸汽灌入瓶內(nèi),確保內(nèi)壁完全浸潤殺菌。隨后,通入經(jīng)過高效過濾器(HEPA)的無菌熱空氣,吹走并分解瓶內(nèi)殘留的H?O?,確保瓶內(nèi)干燥無菌。
 
  瓶蓋滅菌:通常采用紫外線照射、蒸汽或過氧化氫浸泡等方式進(jìn)行滅菌。
 
  無菌輸送:滅菌后的瓶子和瓶蓋通過密閉的無菌通道或保持正壓的無菌空氣環(huán)境,被輸送到灌裝區(qū)域。
 
  第三階段:無菌環(huán)境的建立與維持
 
  整個灌裝過程發(fā)生在一個持續(xù)受控的“無菌核心區(qū)”。
 
  物理隔離:灌裝機(jī)關(guān)鍵區(qū)域(如灌裝頭、旋蓋頭)被密閉在一個無菌艙內(nèi)。
 
  空氣凈化:向無菌艙內(nèi)持續(xù)通入經(jīng)過HEPA高效過濾器過濾的無菌空氣,使艙內(nèi)保持 ISO 5級(百級) 或更高的潔凈度。
 
  正壓保護(hù):無菌艙內(nèi)的氣壓略高于外界,確保任何可能的污染空氣只能向外流動,而無法進(jìn)入無菌區(qū)。
 
  第四階段:灌裝與密封
 
  無菌灌裝:冷卻后的無菌物料通過無菌管路和灌裝閥,在重力、壓力或體積泵的精確控制下,被注入無菌瓶內(nèi)。灌裝閥的設(shè)計能防止滴漏和氣溶膠產(chǎn)生,避免交叉污染。
 
  瞬時密封:灌裝后,瓶子立即被傳送到封蓋區(qū)域,用已滅菌的瓶蓋進(jìn)行瞬間密封(如旋蓋、壓蓋)。密封過程也在無菌保護(hù)下完成。
關(guān)鍵詞:換熱器 過濾器
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