矿泉水行业技术环境分析:
(1)水处理技术
千讯咨询发布的中国矿泉水市场前景调查分析报告显示,我国饮用矿泉水常规的处理方法(混凝、沉淀、过滤、消毒等)主要是去除水中的悬浮物和细菌,而对各种溶解性化学物质的去除率较低,不能完全消除水污染造成的危害,更不能满足人们对饮用矿泉水的高标准要求,加之长距离运输过程中的二次污染,饮用矿泉水已不再安全或卫生。因此应尽快采用先进的技术对饮用矿泉水进行较为全面的处理。目前,随着矿泉水源污染的加剧和各国饮用水标准的提高,可去除各种有机物和有害化学物质的"饮用矿泉水深度处理"技术日益受到人们的重视。要求采用更有效的水处理方法,寻求一种占地少、维护管理方便、处理水质稳定的工艺已成为人们普遍关注的课题。
①活性炭吸附法
该方法可以通过活性炭吸附去除水中的臭味、天然及合成有机物、微污染物质等,出水水质虽好,但对有毒的重金属、一般的盐类、致癌的亚硝酸盐和放射性物质、细菌、病毒等则收不到去除效果,有些物质(如细菌)在处理时间长时甚至会略有增加。再者活性炭的价格也较高,使其使用受到了一定的限制。
②臭氧氧化法
臭氧的消毒能力强,能氧化有机物,去除水中的色、味,溶解性的铁、锰及酚等。但其在水中不稳定,容易失效,在管网中杀菌效力不能持久;而且设备复杂,投资大,能耗也大,目前在我国应用较少。另外,臭氧氧化后的水因新生了小分子有机化合物,使水的生物稳定性变差。当前,通常把臭氧与活性炭联合应用,其效果较佳。
③膜分离技术的应用
膜分离技术是一门新兴的高效分离、浓缩、提纯、净化技术,其主要特点是节能(因为膜分离过程不发生相变化)、分离对象广(有机物和无机物、病毒、细菌、微粒)、装置简单、易操作、易于自控、易维修(因为只是用压力作为膜分离的推动力),特别适用于对热敏感物质的分离、分级、浓缩与富集(因为分离过程只需在常温下进行)。
目前,在世界范围内已开发研制出的有机膜主要有微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。其中的微滤(MF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质,故单独使用时不能称之为深度处理。反渗透(RO)和纳滤(NF)作为水及其他液体分离膜之一,在分离膜应用领域占有重要的地位。当今世界上,反渗透、纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨。
(2)罐装技术
随着包装科技的迅速发展,近年来,国内外相继开发出一批技术新颖、功能独特的饮料包装新品,令人耳目一新,受到消费者的欢迎和包装界的关注。
①无菌包装技术
无菌包装是指将经过灭菌的液体食品在无菌技术环境中包装,封闭在经过杀菌的容器中,以期在不加防腐剂,不经冷藏条件下得到校长的货架寿命。由于使用了超高温瞬时杀菌方法来消毒包装前的食品,无菌包装能最大限度的保留食品中原有的营养成分和风味。无菌包装技术的不断开发与应用将改变饮料市场的现有格局。
无菌包装主要的形式有无菌纸包装、无菌杯式塑料瓶和箱中袋等。
用于无菌纸包装的包装纸实际上是一种复合材料,它是由纸、聚乙烯、铝箔、沙林树脂等多层复合而成的纸板。其中纸为结构材料,聚乙烯为黏结材料,沙林树脂为热封材料,而铝箔则为高阻隔材料。包装时,将多层复合纸板用过氧化氢喷雾法或浸入法杀菌,并且用热的无菌空气在灌装前吹去残留的过氧化氢。无菌纸包装的容器通常为200-1000ml,包装物一般为奶制品、果汁、饮料等。
无菌杯式包装所用材料为多层无菌包装片材,其结构为PP/PE/ADE/PVDC或EVOH/AOH/PS。其中PP为可剥离无菌包装保护膜、PVDC、EVOH为高阻隔材料。成卷的无菌包装片材在进入无菌室前剥开PP膜,在无菌室内露出无菌的PE表面,继而加工成型、灌装、封盖、贴标。杯式无菌包装的容器一般为50-500ml。
对于大容量的包装可以采用箱中袋的形式。将已经杀菌的食品灌入经过预杀菌的密封的多层塑料袋中,灌装后的袋子装在木质或纸板制成的包装箱中,包装容器可达5-220L,最达的可达1000L。目前,这种包装形式已基本取代了铁桶或塑料桶包装及食品内加防腐剂的食品保存方法。
②冷灌装技术
饮用水等饮料的包装通常采用热灌装,以防止微生物导致饮料中细菌和霉菌的滋生,影响产品品质。但是热灌装技术存在很多缺点,如容器成本高,灌装时因产品较长时间处在高温状态下,而引起风味的劣变以及高能耗等。
近几年,无菌冷灌装被认为是一种可行的替代热灌装的方法。这种方法使用的是标准轻质瓶,而不是较重的热成型容器。与热灌装不同,它不需用热的灌装物来保证容器的杀菌,而是通过控制灌装时的卫生条件来保证环境无菌。和盒装的饮料相比,瓶装的无菌冷灌装产品流水线程序较为复杂,典型的无菌冷灌装生产线需要配置瓶杀菌机、盖杀菌机、洗瓶、连接通道、无菌水冲洗机、无菌水发生器以及去除清洗剂和灭菌剂的设备,同时需要费用较高的洁净室将这些设备安装在里面。
意大利PROCOMAC的无菌冷灌装生产线是世界上最先进的无菌生产线之一,每小时产量可高达3.8万瓶,用超高温瞬时杀菌,然后在25℃常温灌装,最大限度减少果汁受热时间,保证产品良好的口味。
矿泉水加工工艺要求:
曝气:如采用除铁、锰曝气工艺,应采取有效措施防止外界微生物对矿泉水的污染。
过滤:采用多道过滤装置的,应逐级滤除水中的杂质和微生物,避免过滤过程中对矿泉水造成二次污染,臭氧氧化塔工序后的滤器必须由耐臭氧材料构成。
过滤装置所使用的活性炭滤器、砂芯滤器、中空纤维滤器、膜过滤器的过滤材料要定期清洗和更换,所更换的每批过滤材料使用前都必需做完整性试验,检查是否泄漏。
灭菌:凡采用臭氧装置对矿泉水进行灭菌的,应控制好进入臭氧氧化塔中臭氧的浓度和矿泉水流速,其臭氧在水中浓度要依据气温、水质、PH值和水中还原性物质的多少加以调节,以达到灭菌效果。
凡采用紫外线消毒装置的,应注意选择紫外线灯类型(杀菌峰值波长),水层不超过2cm,并控制流速。应保持紫外线灯管表面清洁,根据灯管使用寿命定期进行更换。
通过灭菌处理的矿泉水的菌落总数、霉菌计数、大肠菌群均不得检出。
严禁在矿泉水中加入任何消毒剂和防腐剂。
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