ความสำคัญของการฆ่าเชื้อในโรงงานผลิตเครื่องดื่มอัดลมและน้ำผลไม้

ปัจจุบัน เครื่องดื่มอัดลมและน้ำผลไม้มีรสชาติและชนิดหลากหลาย ได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่วัยรุ่น และมีตลาดขนาดใหญ่ การฆ่าเชื้อเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการผลิตเครื่องดื่ม ในที่นี้ฉันจะขอแนะนำอุปกรณ์ฆ่าเชื้อสำหรับ สายการผลิตเครื่องดื่มคาร์บอนเนต และ สายการผลิตน้ําผึ้ง . 

การฆ่าเชื้อเครื่องดื่มมีความแตกต่างจากงานฆ่าเชื้อทางการแพทย์และชีวภาพเล็กน้อย โดยการฆ่าเชื้อเครื่องดื่มมีสองความหมาย ประการแรก คือ การทำลายแบคทีเรียก่อโรคและแบคทีเรียที่ทำให้เน่าเสียซึ่งปนเปื้อนในเครื่องดื่ม รวมถึงการทำลายเอนไซม์ในอาหาร เพื่อให้เครื่องดื่มสามารถเก็บไว้ได้นานในสภาพแวดล้อมเฉพาะ เช่น ภายในขวดปิดสนิท กระป๋อง หรือภาชนะบรรจุภัณฑ์อื่น ๆ มีอายุการเก็บรักษา (shelf life) ที่แน่นอน ประการที่สอง คือ ต้องรักษารสชาติและคุณค่าทางโภชนาการของเครื่องดื่มให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ระหว่างกระบวนการฆ่าเชื้อ

มีวิธีการฆ่าเชื้อเครื่องดื่มสองแบบ ได้แก่ การฆ่าเชื้อด้วยวิธีทางกายภาพและการฆ่าเชื้อด้วยวิธีทางเคมี

วิธีการฆ่าเชื้อด้วยวิธีทางเคมีใช้สารกำจัดเชื้อแบคทีเรีย เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เอทิลีนออกไซด์ และโซเดียมไฮโปคลอไรต์ เนื่องจากมีผลกระทบจากสารตกค้างทางเคมีในการฆ่าเชื้อด้วยวิธีทางเคมี วิธีการฆ่าเชื้ออาหารในปัจจุบันจึงมักใช้วิธีการฆ่าเชื้อด้วยวิธีทางกายภาพ

วิธีการฆ่าเชื้อด้วยวิธีทางกายภาพแบ่งออกเป็นวิธีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนและวิธีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็น วิธีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบ่งออกเป็นวิธีการฆ่าเชื้อด้วยความชื้น วิธีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบบแห้ง วิธีการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟ และวิธีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนจากแสงอินฟราเรดไกล วิธีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นแบ่งออกเป็นวิธีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต วิธีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีไอออไนซ์ และวิธีการฆ่าเชื้อด้วยการแช่แข็ง ในวิธีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนส่วนใหญ่ ได้แก่ การพาสเจอไรเซชัน การฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงในเวลาสั้น ๆ และการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงมากในทันที

การพาสเจอร์ไรเซชันเป็นวิธีการฆ่าเชื้อแบบอุณหภูมิต่ำและระยะเวลานาน อุณหภูมิในการฆ่าเชื้อต่ำกว่า 100 ℃ และใช้เวลาคงที่ไว้ 30 นาที ส่วนการฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงในระยะเวลาสั้น (HTST) โดยทั่วไปอุณหภูมิจะต่ำกว่า 100 ℃ เช่น การฆ่าเชื้อนมด้วย HTST จะใช้อุณหภูมิ 85 ℃ เป็นเวลาเกินกว่า 15 วินาที สำหรับการฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงพิเศษแบบทันที (UHT) อุณหภูมิการฆ่าเชื้อจะสูงกว่า 120 ℃ และคงที่ไว้เพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น วิธีการฆ่าเชื้อแบบ HTST และ UHT ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพสูง แต่ยังช่วยรักษาโครงสร้าง ลักษณะภายนอกของอาหาร รวมถึงการคงคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติได้ดีกว่าวิธีการฆ่าเชื้ออื่นๆ จากวิธีการฆ่าเชื้อข้างต้น จึงมีการพัฒนาอุปกรณ์ฆ่าเชื้อเครื่องดื่มออกมามากมายหลายประเภท

แบ่งตามลักษณะของวัตถุดิบที่ผ่านกระบวนการผลิตออกเป็นสามประเภท

(1) อุปกรณ์ฆ่าเชื้อสำหรับเครื่องดื่มชนิดของเหลว

เครื่องดื่มของเหลว หมายถึง ผลิตภัณฑ์นม เครื่องดื่มผลไม้ และวัสดุอื่นๆ ที่ไม่ได้บรรจุหีบห่อ มีอุปกรณ์ฆ่าเชื้อแบบตรงและแบบอ้อมสำหรับการแปรรูปวัสดุดังกล่าว อุปกรณ์แบบตรงคือการพ่นไอน้ำโดยตรงลงในวัสดุเพื่อทำการฆ่าเชื้อ ในขณะที่แบบอ้อมคือการฆ่าเชื้อเครื่องดื่มผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นและแบบท่อ

(2) อุปกรณ์ฆ่าเชื้อสำหรับเครื่องดื่มบรรจุกระป๋อง

เครื่องดื่มที่บรรจุในภาชนะ เช่น เครื่องดื่มกระป๋องและเครื่องดื่มขวด สามารถจำแนกได้ตามอุณหภูมิในการฆ่าเชื้อเป็นอุปกรณ์ฆ่าเชื้อแบบบรรยากาศและอุปกรณ์ฆ่าเชื้อแบบความดัน อุปกรณ์ฆ่าเชื้อแบบบรรยากาศมีอุณหภูมิการฆ่าเชื้อต่ำกว่า 100°C และใช้สำหรับการฆ่าเชื้อผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มที่มีค่าพีเอชต่ำกว่า 4.5 อุปกรณ์ฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องที่ออกแบบตามหลักการพาสเจอไรเซชันอยู่ในประเภทนี้ อุปกรณ์ฆ่าเชื้อแบบความดันโดยทั่วไปจะดำเนินการในอุปกรณ์ที่ปิดสนิท มีความดันมากกว่า 0.1MPa และอุณหภูมิโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 120℃ อุปกรณ์ฆ่าเชื้อแบบความดันและแบบบรรยากาศยังสามารถแบ่งแยกตามการดำเนินงานได้อีกเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง (แบตช์) และแบบต่อเนื่อง นอกจากนี้ ยังสามารถแบ่งตามแหล่งความร้อนที่ใช้ในอุปกรณ์ฆ่าเชื้อได้อีก เช่น อุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำโดยตรง อุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยการให้ความร้อนด้วยน้ำ เครื่องฆ่าเชื้อต่อเนื่องด้วยเปลวไฟ เป็นต้น

(3) อุปกรณ์ฆ่าเชื้อทางกายภาพที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

อุปกรณ์ฆ่าเชื้อชนิดนี้ใช้รังสีทางกายภาพ เช่น คลื่นไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรดไกล และรังสีอัลตราไวโอเลต สำหรับการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน และเป็นอุปกรณ์ฆ่าเชื้อที่มีศักยภาพ