Steriloinnin merkitys hiilihapotettujen juomien ja mehujen tuotantolaitoksessa

Nykyään hiilihapotetut juomat ja mehut ovat saatavana monissa eri maunoissa ja lajeissa, ja ne ovat erittäin suosittuja nuorten keskuudessa ja niillä on suuri markkina. Sterilointi on tärkeä osa juomien käsittelyprosessia. Esittelen tässä hiilavenemaisen juomantuotantorivi ja mehua tuottava linja . 

Juomien sterilointi eroaa jonkin verran lääketieteellisestä ja biologisesta steriloinnista. Juomien steriloinnilla on kaksi merkitystä: ensinnäkin kyseessä on haitallisten, juomaan kontaminoituneiden sairaudesta aiheuttavien bakteerien ja pilaantumisbakteerien tappaminen sekä elintarvikkeessa olevien entsyymien tuhoaminen, jotta juoma säilyy tietyissä olosuhteissa, kuten suljetussa pullossa, purkissa tai muussa pakkausastioassa, tietyn pituisen säilyvyyden ajan. Toiseksi vaaditaan, että sterilointiprosessin aikana suojellaan mahdollisimman hyvin juoman ravinteet ja maku.

Juomien sterilointimenetelmiä on kaksi tyyppiä: fysikaalinen sterilointi ja kemiallinen sterilointi.

Kemiallisessa steriloinnissa käytetään bakteerientuhotteita, kuten vetyperoksidia, etyleenidioksidia ja natriumhypokloriittia. Kemiallisten jäämien vaikutuksen vuoksi nykypäivän elintarvikkeiden sterilointimenetelmät pyrkivät käyttämään fysikaalisia sterilointimenetelmiä.

Fysikaalinen sterilointi jaetaan lämpösterilointimenetelmään ja kylmästerilointimenetelmään. Lämpösterilointi jaetaan kostean lämmön sterilointimenetelmään, kuivan lämmön sterilointimenetelmään, mikroaaltosterilointimenetelmään ja kaukolämpösterilointimenetelmään. Kylmästerilointi jaetaan ultraviolettisäteilysterilointimenetelmään, ionisoivaan säteilysterilointiin ja jäädytyssterilointiin. Yleisimmässä lämpösterilointimenetelmässä käytetään pastörointia, korkean lämpötilan lyhytkestoista sterilointia ja erittäin korkean lämpötilan hetkellistä sterilointia.

Pasteurointi on matalan lämpötilan ja pitkäaikainen sterilointimenetelmä. Sterilointilämpötila on alle 100 ℃, ja käsittelykesto on 30 minuuttia. Korkean lämpötilan lyhytkestoisen steriloinnin (HTST) lämpötila on yleensä alle 100 ℃, esimerkiksi maidon HTST-sterilointilämpötila on 85 ℃, joka kestää yli 15 sekuntia. Erittäin korkea lämpötila hetkellisessä steriloinnissa (UHT) on yli 120 ℃, ja sitä säilytetään vain muutamia sekunteja. HTST- ja UHT-sterilointimenetelmät ovat tehokkaita, ja ne säilyttävät elintarvikkeiden rakenteen, ulkonäön sekä ravinto- ja makuaisti paremmin kuin muut sterilointimenetelmät. Edellä mainittujen sterilointimenetelmien perusteella on kehitetty useita erilaisia juomien sterilointilaitteita.

Ne jaetaan kolmeen tyyppiin käsiteltyjen materiaalien muodon mukaan:

(1) Nestemäisten juomien sterilointilaitteet

Nestekulutustuotteet viittaavat pakkauksettomille maitotuotteille, mehuille ja muille aineille. Tällaisten aineiden käsittelyyn on olemassa suoraa ja epäsuoraa sterilointilaitteistoa. Suora tyyppi tarkoittaa höyryn ruiskuttamista suoraan aineeseen steriloinnin vuoksi. Epäsuora tyyppi tarkoittaa juoman sterilointia levylämmönvaihtimien ja putkilämmönvaihtimien avulla lämmönsiirrolla.

(2) Sterilointilaitteet tölkkeihin pakattuja juomia varten

Juomat pakkauksissa, kuten tölkeissä ja pulloissa olevat juomat, voidaan luokitella eri sterilointilämpötilojen mukaan ilmakehän paineessa toimiviin ja paineistettuihin sterilointilaitteisiin. Ilmakehän paineessa toimivan sterilointilaitteen sterilointilämpötila on alle 100 °C, ja sitä käytetään juomatuotteiden sterilointiin, joiden pH-arvo on alle 4,5. Pasteurointiperiaatteen mukaisesti suunnitellut säilykeelintarvikkeiden sterilointilaitteet kuuluvat tähän luokkaan. Paineistettu sterilointi suoritetaan yleensä suljetussa laitteessa, jonka paine on suurempi kuin 0,1 MPa ja lämpötila yleensä noin 120 °C. Sekä ilmanpaine- että paineistetut sterilointilaitteet voidaan lisäksi jakaa erillisiin (eräkohtaisiin) ja jatkuvatoimisiin tyyppeihin käyttötavan mukaan. Sterilointilaitteissa käytetyn lämmönlähteen mukaan niitä voidaan jakaa suorakauttaisiin höyryllä toimiviin lämpösterilointilaitteisiin, vesikuumennuslaitteisiin, liekkitermisiin jatkuvatoimisiin sterilointikoneisiin ja niin edelleen.

(3) Fyysinen sterilointilaitteisto, joka käyttää sähkömagneettisia aaltoja

Tämä tyyppi sterilointilaitteistoa käyttää fysikaalista säteilyä, kuten mikroaalloista, pitkäaaltoista infrapuna- ja ultraviolettisäteilyä lämpösterilointiin, ja on lupaava sterilointilaitteisto.