أهمية التعقيم في مصانع إنتاج المشروبات الغازية والعصير

في الوقت الحاضر، تتوفر المشروبات الغازية وعصائر الفاكهة بنكهات وأنواع عديدة، وهي تحظى بشعبية كبيرة بين الشباب ولها سوق واسعة. يُعد التعقيم جزءًا مهمًا من معالجة المشروبات. وفيما يلي سأقدم معدات التعقيم المستخدمة في خط إنتاج مشروبات غازية و خط إنتاج العصير . 

يختلف تعقيم المشروبات إلى حد ما عن التعقيم الطبي والبيولوجي. للتعقيم في المشروبات معنيان: الأول هو قتل البكتيريا الممرضة والمسببة للتلف التي تلوث المشروب، وتدمير الإنزيمات الموجودة في الطعام لجعل المشروب قادرًا على الاحتفاظ بصلاحية معينة في بيئة محددة، مثل الزجاجة المغلقة أو العلبة أو أي وعاء تغليف آخر. أما المعنى الثاني فهو ضرورة حماية العناصر الغذائية والنكهة الأصلية للمشروب قدر الإمكان أثناء عملية التعقيم.

توجد طريقتان لتعقيم المشروبات: التعقيم الفيزيائي والتعقيم الكيميائي.

تستخدم طريقة التعقيم الكيميائي مبيدات جرثومية مثل بيروكسيد الهيدروجين، وأوكسيد الإيثيلين، وهايبوكلورايت الصوديوم. وبسبب تأثير بقايا المواد الكيميائية في التعقيم الكيميائي، تتجه طرق تعقيم الأغذية الحديثة نحو أساليب التعقيم الفيزيائي.

تنقسم طريقة التعقيم الفيزيائي إلى طريقتين: طريقة التعقيم بالحرارة وطريقة التعقيم البارد. وتنقسم طريقة التعقيم بالحرارة إلى طريقة التعقيم بالحرارة الرطبة، وطريقة التعقيم بالحرارة الجافة، وطريقة التعقيم بالميكروويف، وطريقة التعقيم بالأشعة تحت الحمراء البعيدة. أما طريقة التعقيم البارد فتنقسم إلى طريقة التعقيم بالإشعاع فوق البنفسجي، وطريقة التعقيم بالإشعاع المؤين، وطريقة التعقيم بالتجميد. وفي معظم طرق التعقيم الحرارية، تُستخدم البسترة، وتعقيم درجة الحرارة العالية لفترة قصيرة، وتعقيم درجة الحرارة الفائقة للحظة واحدة.

البسترة هي طريقة تعقيم منخفضة الحرارة وطويلة الأمد. تكون درجة حرارة التعقيم أقل من 100 ℃، ومدة التثبيت 30 دقيقة. أما التعقيم عالي الحرارة لفترة قصيرة (HTST)، فتكون درجة حرارته عمومًا أقل من 100 ℃، مثل درجة حرارة بسترة الحليب في نظام HTST التي تبلغ 85 ℃ وتُحفظ لأكثر من 15 ثانية. أما التعقيم الفوري بدرجة حرارة فائقة (UHT)، فتكون درجة حرارته أعلى من 120 ℃، ويُحافظ عليها لبضع ثوانٍ فقط. إن طريقتي التعقيم HTST وUHT لا تكونان فعالتين فحسب، بل إن بنية الطعام ومظهره وحفظ مكوناته الغذائية ونكهته أفضل مقارنةً بطرق التعقيم الأخرى. وفقًا لطرق التعقيم المذكورة أعلاه، تم تطوير العديد من أنواع معدات تعقيم المشروبات وفقًا لذلك.

تنقسم إلى ثلاثة أنواع حسب شكل المواد المعالجة:

(1) معدات التعقيم للمشروبات السائلة

تشير المشروبات السائلة إلى منتجات الألبان غير المعبأة، والمشروبات الغنية بالعصائر وغيرها من المواد. توجد أنواع مباشرة وغير مباشرة من معدات التعقيم لمعالجة هذه المواد. النوع المباشر هو رش البخار مباشرة في المادة للتعقيم. أما النوع غير المباشر فهو تعقيم المشروب عن طريق التبادل الحراري باستخدام مبادلات حرارية ذات صفيح وأنابيب.

(2) معدات تعقيم للمشروبات المعلبة

يمكن تصنيف المشروبات ذات العبوات، مثل المشروبات المعلبة والمشروبات في زجاجات، إلى معدات تعقيم جوي ومعدات تعقيم تحت الضغط وفقًا لاختلاف درجات حرارة التعقيم. درجة حرارة تعقيم المعدات الجوية أقل من 100°م، وتُستخدم لتعقيم منتجات المشروبات التي يكون قيمتها الأس الهيدروجيني (pH) أقل من 4.5. وتشمل هذه الفئة معدات تعقيم الأغذية المعلبة المصممة وفق مبدأ البسترة. أما معدات التعقيم تحت الضغط فتُجرى عمومًا داخل معدات مغلقة، حيث يكون الضغط أكبر من 0.1 ميجا باسكال، ودرجة الحرارة عادة حوالي 120°م. ويمكن أيضًا تقسيم معدات التعقيم الجوي والتحت الضغط حسب التشغيل إلى نوع دفعي ونوع مستمر. وبما يخص مصادر الحرارة المختلفة المستخدمة في معدات التعقيم، يمكن تقسيمها إلى معدات تعقيم بالبخار المباشر، ومعدات تعقيم تسخين بالماء، وآلة تعقيم مستمرة باللهب، وغيرها.

(3) معدات التعقيم المادي باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية

يستخدم هذا النوع من معدات التعقيم الإشعاع الفيزيائي مثل الموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء البعيدة والأشعة فوق البنفسجية للتعقيم الحراري ، وهو معدات تعقيم واعدة.