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无菌瓶装矿泉水的生产方法


1、本方法是不添加杀菌剂,而且有良好保存性的无菌矿泉水生产方法。 

      人们历来都在寻找甘甜可口的水,将各地有名气的水装入容器大量出售,一般情况下,矿泉水取水和装瓶不在同一个地方,抽出的水放在水罐中。从取水到装瓶这段时间内,细菌有可能繁殖滋生。以前防止细菌的繁殖,都是在抽出的水中添加氟,这样将损害矿泉水的天然风味,同时残留的氟可能生成有害物质。有人建议,在添加氟的情况下,可用活性炭进行再处理,但同样会影响矿泉水的天然风味。所以,需要研究一种方法,既能有效的防止矿泉水从取水到装瓶这段时间内细菌的繁殖,又不须添加氟等杀菌剂。

2、将矿泉水抽出后,在12摄氏度以下冷却,或者在冷却的同时,用孔径0.45微米的滤膜过滤,然后再进行灭菌处理,在无菌条件下装入容器。
      从底下抽出的矿泉水的温度一般在15---17摄氏度左右。由于天然矿泉水来源的不同或在抽水过程中空气的混入等原因,使水中含有各种细菌。根据本方法,抽出的矿泉水要冷却到12摄氏度以下,若能冷却到10摄氏度以下更好,冷却到5摄氏度以下更显著。冷却是为了防止矿泉水滋生细菌。其次,上述条件作为 在该温度下矿泉水不冻结的条件。矿泉水被从底下抽出后最好尽快的强制冷却。冷却时可采用平板式冷却机进行冷却。
      其次,按照本方法,最好将抽出的水用0.45微米的膜过滤,以除去矿泉水中存在的革兰氏阴性菌或不溶解物。这样在灭菌处理前,能将有害微生物除去是最理想的。所以,在冷却处理的同时,用滤膜进行过滤。
在用膜进行过滤时,最好保持工作压力1.0---2.0公斤,水流量5---12升/分,过滤的矿泉水的温度,必须维持在上述的范围。膜可以使用市场上出售的微孔滤膜。
      矿泉水在经过上述冷却处理和过滤后,在一定时间继续保持低温条件,再用常规方法进行灭菌处理,达到完全灭绝矿泉水中的杂菌,如使用高温加热灭菌方法。要保持矿泉水的味道不变,须采用精密过滤的方法,可用孔径0.22微米以下的滤膜进行精密过滤。这种方法可有效除去存在于矿泉水中的全部细菌,又能使矿泉水不变质并保持原味,从而达到与高温杀菌同样的灭菌效果。

3、下面通过实例加以说明:

实例一
      从井水中抽出的矿泉水,用滤布过滤将异物除去后,用平板式冷却机冷却至5摄氏度。经过上述冷却处理的矿泉水再用孔径 0.45微米的滤膜进行精密过滤。经过上述处理的矿泉水,用水槽车运送到装瓶工厂,存于该厂的贮水罐内,水抽出后到进入贮水罐这段时间内,以及在贮水罐 内,水温仍要保持在12摄氏度以下。
     矿泉水贮藏十二小时,用活性炭处理,通过孔径0.22微米的滤膜精密过滤,在100等级以下的净化无菌条件下,装入用合成树脂制成的瓶子中并加以密封,于是就成为瓶装灭菌矿泉水了。
      这样的矿泉水在常温下保存了十八个月。饮用在常温下保存了十二个月的矿泉水,发现仍保持原有的风味。


实例二
       从井中抽出的矿泉水,用滤布过滤将异物除去之后,用平板式冷却机冷却至5摄氏度。将水放在贮水罐内,在矿泉水从抽出到存入水罐这段时间,以及在罐内贮存期间,使矿泉水水温仍保持在10摄氏度以下。
      在贮水罐内贮藏约四个小时后,将矿泉水用活性炭处理,之后加热到85摄氏度,装入合成树脂瓶内密封,并将容器上下颠倒,保持30秒,于是得到瓶装灭菌矿泉水。
       这样的矿泉水可在常温下保存十八个月,饮用在常温下保存了十二个月的矿泉水,发现仍保持原有风味。

二、方法

     瓶装矿泉水的生产方法:将0.01---5ppm臭氧溶解于矿泉水中,之后充添入容器内并密封。
矿泉水中含有钾、钙、钠、铁、磷、锌等元素的硬水,与一般饮用水的软水不同。由于不进行添加氟的杀菌过程,所以矿泉水比软水的味道好。
       根据食品法规定,矿泉水的杀菌方法有:以85摄氏度加热30分钟杀菌,或者采用与此效果相同的其它方法,有的也不需要杀菌。在需要进行杀菌,制成灌装密封矿泉水产品时,通常采用加热灌装方法,以满足上述加热灭菌条件。
在许多情况下,矿泉水往往不经过滤处理而直接装入容器,所以常常含有有机物,使水有异味、臭味。造成异味、臭味的的这种矿物质破坏了矿泉水原有的风味,降低其作为饮料水的价值。即使进行了加热消毒,也未能除去造成异味、臭味的物质,从而未能解决这一问题。
      本方法的目的是提供一种方法,消除矿泉水中含有的异味、臭味等物质,生产出能保持良好风味的矿泉水的方法。
为达到上述目的制成密闭容器装矿泉水,要在矿泉水中添加0.01---5ppm的臭氧使之溶解,之后再将矿泉水装入容器中密封。
    具有很强氧化能力的臭氧,使这种异味、臭味物质氧化,其结果使不良的异味、臭味消失。由于矿泉水的类型不同,异味、臭味的含量不同,从而在矿泉水内添加臭氧的浓度也不一样。即使异臭物质含量比较少的矿泉水,如果臭氧量添加不足 0.01ppm,矿泉水的风味就不会改善。对于异臭物质含量比较多的矿泉水,即使臭氧的浓度已超过一定量,也不能再改善矿泉水的风味。臭氧是一种危险的物 质,如果添加大量的臭氧,相应的会给处理工作带来麻烦,所以应该避免臭氧的浓度超过限量值。
       为了向矿泉水中添加臭氧并使之溶解,用臭氧发生装置制造臭氧,用起泡法注入矿泉水。臭氧对微生物有很强的杀菌力,所以在矿泉水中可以充分杀灭其中的卫生物。因此可以省略以前为了杀菌而加热瓶装的工序,在常温下就可以瓶装了。

三、方法

以往对装矿泉水用的PET等制成的塑料瓶,用过氧化氢水等杀菌剂将瓶子内外进行杀菌处理,杀菌剂会残留在瓶子上,有害饮水者的健康。为了解决这些问题,提出了各种办法,其中有干燥方法,即将附在瓶子上的残留物清洗除去;再一种方法,在喷杀菌剂之后,喷洒清洗液,其缺点是杀菌剂不好清除,工作过程很复杂。
本方法的工作流程是:将塑料瓶和瓶盖分别在特定条件下,进行湿热和热加工处理,将经过孔径0.22微米以下滤膜过滤的矿泉水,在100等级的灭菌条件下瓶装,即可有效的解决上述问题。
       首先,将瓶子和瓶盖分别在相当于70摄氏度保持10秒的条件下,进行湿热加热杀菌。所谓相当于70摄氏度温度下保持10秒钟的条件, 一般说来,塑料瓶和瓶盖的耐热温度较底,若在这样的杀菌条件下,它们不变形又能有效的杀菌,这样是理想的。其次,若杀菌温度达不到70摄氏度,或者相当 于在此温度下,保持不了10秒的条件下,则不能达到充分的灭菌效果。进行瓶子的湿热杀菌的具体方法是:将PET瓶瓶口向下放置,将注热水的瓶嘴从瓶口插入 瓶内喷到瓶底的内壁上,然后热水顺着侧壁,再从瓶口流出,这样使瓶子内壁的温度升至杀菌温度。在将热水喷入瓶内时,要注意使注热水喷嘴的前端不要接触从瓶 底流向侧壁再流下来的热水,使注热水喷嘴的前端避免受到污染,而且能保证热水的给定热量在热水从瓶底向侧壁流动过程中可有效利用,使之达到杀菌温度。瓶盖 的灭菌,可以采用同样的注热水洗内壁的方法,也可通过热水使其接触蒸汽或热风的方法。例如金属瓶盖,应使其接触蒸汽,使它在3---15秒通过温度 95---1000摄氏度的蒸汽管以达到杀菌的目的。
       为了进一步提高杀菌效率,在用热水使瓶子和盖子的内壁温度达到杀菌温度的同时,将瓶子知盖子的外壁也加热.,从瓶子的上方和左右方向喷淋热水效果较好,用这种方法容易控制温度,在保持瓶子不变形这一点上,比用蒸汽和风好.对瓶盖出可用同样方法。
        在不用热水而用蒸汽的场合,可用0.2-0.5kg/cm2(计示压力)的蒸汽,喷射瓶子的外壁3-15秒。在使用热风的场合,可使用80-100°C的热 风喷射瓶子的外壁3-15秒种。
       本方法的水处理和灌装内容参见《日本瓶装矿泉水的生法》。 根 据报道,我国“九五“期间饮料工业的发展战略规定,将充分利用和发挥我国丰富的资源优势,遵循天然、营养、大力发展天然矿泉水等各类饮料,预示着我国瓶装 矿泉水产业将会继续得到国家的扶持而进入一个新的发展阶段。近年来,矿泉水产业市场出现滑坡,不少企业面临亏损,其原因是多方面的。虽然异军突起的饮用纯 净水对矿泉水市场有一定的冲击,但是宏观市场环境和行业自身的一些问题也是重要原因。如前所述,从国家技术监督局近三年矿泉水全国统检抽样合格率来看,虽 然比九二年和九四年有较大幅度提高,但仍处于70%多一点的一般水平,尚有一半以上的企业在质量管理,质量控制,主要工艺设备、质量检验能力等方面还程度 不同的存在问题,在生产条件方面存在着隐患。特别是约占总数10%左右的生产企业连起码的生产条件也不具备。

       因此,从总体上看,目前全国矿泉水质量状况有 待进一步提高,这样才能建立起良好的整体形象。综上所述,国内外矿泉水产业发展过程的某一阶段出现发展缓慢的现象是暂时的,我国也不例外。有利健康的天然矿泉水业的快速发展趋势将会持续下去,这是任何饮料无法代替的。 

       纵观发达国家矿泉水产业,随着矿泉水消费和生产的不断增长,市场竞争更加激烈,生产企业更加集中。如德国,近年来将全国235家矿泉水企业采取兼并或联合。法国三大矿泉水集团公司占有市场的75%。比利时6大企业占全国80%的生产量,等等。 

       在我国矿泉水产业发展的高峰时期,面对饱和市场,生产企业如雨后春笋般的建立起来。企业的工作重点首先是生产技术的现代化和销售的后勤管理工作。但是随 着我国矿泉水市场的接近饱和以及其它方面的原因,目前生产能力大量闲置,为数众多的小企业采用降低价格的方法 来参与市场竞争,导致一部分企业一味追求低成本,忽视质量管理,造成产品质量低劣,假冒产品成为捆绕矿泉水市场的一大难题。
        如前所述,发达国家的矿泉水业近年来正实施规模化生产, 进行企业联合或兼并的战略。这也是我国的必然趋势,优胜劣汰。我国规模最大的深圳益力矿泉水厂已与法国合作,生产经营管理权已交法方。广东博罗县原有五家矿泉水厂,现在只有一家在生产。可以预测在不久的将来,一批规模较大、技术设备先进、产销能力大的名牌矿泉水将主宰市场。如深圳益力矿泉水厂、珠海永隆加林矿泉水厂、海南椰树矿泉水厂、上海天厨矿泉水厂、黑龙江五大连池矿泉水厂、山东碧云山洞矿泉水厂等一大批著名企业必将在同行业中占有主导地位。
3、加大矿泉水产业技术改造和市场宣传力度,使生产设备和水质检验技术始终保持在新技术的水平上,同时开发新的矿泉水品种和市场。
    国际矿泉水联合会各成员国,如德国、法国、意大利等的矿泉水工业,为了使水质检验及灌装设备等方面保持在新的技术水平上,在投资方面做了巨大的努力。我 国矿泉水业虽然起步较晚,但发展速度很快,初级阶段有些企业连起码的生产条件都不具备,或根本没有检验设备,或无空气净化灌装设备,或水处理达不到技术要 求。不具备生产条件和技术规范要求的企业,应由主管部门令其改造后再进行生产 。
目前我国主要的矿泉水类型是含锶和偏硅酸型,品种单调。发达国家矿泉水市场近年来出现了产品种类多样化和二次再加工矿泉水产品特点,主要发展趋势是:
(1)淡味矿泉水更受欢迎,尤其以矿化度在500---700mg/L的天然矿泉水,该类水是健康人体所需矿物质含量最均衡的水。从生理学角度看,尤其低钠矿泉水(钠含量低于20mg/L)很有推荐价值,低钠、原始纯度及其成分的稳定性成为超出本身作用的独特饮料。
(2)适合配置婴儿营养品专用天然矿泉水受到重视。德国矿泉水法规规定,该类水除了符合矿泉水标准外,下列化学成分限量指标还需达到:Na<25mg/L,F<1.5mg/L,SO4<240mg/L,NO2<0.02mg/L.
(3)含碘、锌、硒等特种成分矿泉水。这几种特殊成分天然矿泉水对人体有一定的保健作用,自然界分布较少。山东德州“中华碘泉”矿泉水、上海天厨含溴矿泉水、广东九天观矿泉水、湖北稀世宝含硒矿泉水等均为国内享有盛誉的天然矿泉水。
(4)加气和加味矿泉水。国外饮用矿泉水按口味分为充气和无气两种,不同国家各占比例也不相同。比利时矿泉水中约32%为充气的,68%是无气的。荷兰 约75%是充气的,25%是无气的。含CO2的矿泉水不但清凉可口,还有杀菌效果即抑制细菌繁殖,杀死敏感的细菌,其浓度为1.5g/L以上效果最明显。
(5)保健型矿泉水。它是利用电磁波活化方法制取的二次再加工矿泉水,其水质稳定性和效价都较高。
世界卫生组织提出的健康饮水必须符合六个条件,即不含有害物质;含有适量的矿物质;硬度适中;含氧丰富;分子集团小;PH值为弱碱性。天然矿泉水的身价昂贵,日益被人们喜爱和重视的原因就在于它比其它饮水更符合上述健康饮水的条件。
小分子活性瓶装矿泉水目前在发达国家倍受青睐。它完全保留了原水的矿物质和微量元素,又增强了水的溶解力、渗透力、代谢力、扩散力,使水的生理功能接近人体细胞水,对人体有明显的保健功能。同时在烹调食物及生物方面也有意想不到的效果。
(6)瓶装医疗矿泉水。瓶装天然矿泉水分为饮用矿泉水和医疗矿泉水。一般规定水中所含的各种化学成分对人体具有医疗保健作用对人体不会造成不良影响者称为医疗矿泉水。它是一种天然的药物,可用于疾病的预防、治疗和减轻症状。
我国医疗矿泉水多用于疗养院的洗浴和少量的饮疗,尚未见到瓶装医疗矿泉水在市场上销售。从事矿泉水行业的专家和企业家们,应抓住机会开发出我国的瓶装医疗矿泉水市场。
综上所述,我国矿泉水产业的总体状况虽然尚不乐观,但压力与机遇并存,随着市场经济大环境的发展,人们保健意识的迅速增长和对现有饮用水的不满以及加入世贸后的国际市场等机遇,预未着我国矿泉水产业发展前景是十分乐观的。


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