Importanza della sterilizzazione negli impianti di produzione di bevande gassate e succhi

Oggi, le bevande gassate e i succhi presentano una grande varietà di gusti e tipologie, molto popolari tra i giovani e con un ampio mercato. La sterilizzazione rappresenta una fase importante nella lavorazione delle bevande. In questo articolo illustrerò l'equipaggiamento per la sterilizzazione in linea di produzione per bevande gassate e linea di Produzione del Succo . 

La sterilizzazione delle bevande è leggermente diversa rispetto alla sterilizzazione medica e biologica. La sterilizzazione delle bevande ha due significati: il primo è quello di eliminare i batteri patogeni e quelli responsabili dell'alterazione presenti nella bevanda, nonché distruggere gli enzimi contenuti nell'alimento, in modo che la bevanda, in un ambiente specifico come una bottiglia chiusa, una lattina o un altro contenitore di imballaggio, possa avere una determinata durata commerciale. Il secondo obiettivo consiste nel preservare il più possibile i nutrienti e il sapore della bevanda durante il processo di sterilizzazione.

Esistono due tipi di metodi di sterilizzazione delle bevande: sterilizzazione fisica e sterilizzazione chimica.

Il metodo di sterilizzazione chimica utilizza battericidi come perossido di idrogeno, ossido di etilene e ipoclorito di sodio. A causa dell'influenza dei residui chimici nella sterilizzazione chimica, i metodi moderni di sterilizzazione degli alimenti tendono ad adottare metodi di sterilizzazione fisica.

Il metodo di sterilizzazione fisica è suddiviso in metodo di sterilizzazione termica e metodo di sterilizzazione a freddo. Il metodo di sterilizzazione termica è suddiviso in sterilizzazione umida, sterilizzazione a calore secco, sterilizzazione a microonde e sterilizzazione a infrarossi lontani. Il metodo di sterilizzazione a freddo è suddiviso in sterilizzazione mediante radiazione ultravioletta, sterilizzazione mediante radiazione ionizzante e metodo di sterilizzazione mediante congelamento. Tra i metodi di sterilizzazione termica più comuni vi sono la pastorizzazione, la sterilizzazione a temperatura elevata per breve tempo e la sterilizzazione ultra-rapida a temperatura ultra-elevata.

La pastorizzazione è un metodo di sterilizzazione a bassa temperatura e a lungo termine. La temperatura di sterilizzazione è inferiore a 100 ℃ e il tempo di mantenimento è di 30 minuti. La sterilizzazione ad alta temperatura per breve tempo (HTST) prevede generalmente una temperatura di sterilizzazione inferiore a 100 ℃; ad esempio, per il latte la temperatura HTST è di 85 ℃, mantenuta per più di 15 secondi. La sterilizzazione istantanea ad ultra alta temperatura (UHT) ha una temperatura superiore a 120 ℃ e viene mantenuta solo per alcuni secondi. I metodi di sterilizzazione HTST e UHT non sono solo efficienti, ma preservano meglio la struttura e l'aspetto degli alimenti, nonché la nutrizione e il sapore, rispetto ad altri metodi di sterilizzazione. Sulla base dei suddetti metodi di sterilizzazione, sono stati sviluppati diversi tipi di attrezzature per la sterilizzazione delle bevande.

Esistono tre tipi in base alla forma dei materiali trattati:

(1) Attrezzature per la sterilizzazione di bevande liquide

Le bevande liquide si riferiscono a prodotti lattiero-caseari, succhi e altri materiali non confezionati. Per il trattamento di tali materiali esistono attrezzature per la sterilizzazione dirette e indirette. Il tipo diretto prevede l'irrorazione di vapore direttamente nel materiale per la sterilizzazione. Il tipo indiretto consiste nella sterilizzazione della bevanda mediante scambio termico con scambiatori di calore a piastre o tubolari.

(2) Attrezzature per la sterilizzazione di bevande in contenitori

Le bevande con contenitori di imballaggio, come le bevande in lattina e quelle in bottiglia, possono essere classificate in apparecchiature per sterilizzazione atmosferica e apparecchiature per sterilizzazione sotto pressione a seconda delle diverse temperature di sterilizzazione. La temperatura di sterilizzazione delle apparecchiature per sterilizzazione atmosferica è inferiore a 100°C ed è utilizzata per la sterilizzazione di prodotti bevanda con un valore di pH inferiore a 4,5. Le attrezzature per la sterilizzazione di alimenti in scatola progettate secondo il principio della pastorizzazione appartengono a questa categoria. Le apparecchiature per sterilizzazione sotto pressione vengono generalmente eseguite in un'attrezzatura chiusa, con una pressione superiore a 0,1 MPa e una temperatura solitamente intorno ai 120 °C. Le attrezzature per sterilizzazione a pressione atmosferica e quelle a pressione possono essere ulteriormente suddivise, in funzionamento, in tipo discontinuo e tipo continuo. A seconda delle diverse fonti di calore utilizzate nelle apparecchiature di sterilizzazione, si possono distinguere apparecchiature per sterilizzazione con calore a vapore diretto, apparecchiature per sterilizzazione con riscaldamento ad acqua, sterilizzatori continui a fiamma e così via.

(3) Attrezzature di sterilizzazione fisica che utilizzano onde elettromagnetiche

Questo tipo di apparecchiatura di sterilizzazione utilizza radiazioni fisiche come microonde, raggi infrarossi e raggi ultravioletti per la sterilizzazione termica ed è un'attrezzatura di sterilizzazione promettente.