Quelles sont les méthodes de stérilisation et les applications des différents bouchons de bouteilles de boissons ?

Le développement de l'industrie chinoise des boissons est très rapide et les variétés de boissons sont progressivement passées des simples boissons gazeuses à l'eau minérale, aux jus de fruits, aux boissons à base de jus de fruits et de légumes et aux boissons fonctionnelles. Les méthodes de remplissage ont également évolué, passant du remplissage à froid au remplissage à chaud, au remplissage à moyenne température, au remplissage à froid stérile, etc. La forme de l'emballage a également évolué, passant d'une simple bouteille en verre aux canettes actuelles, aux bouteilles en PET, etc. En fonction des différents produits et des différentes formes d'emballage, le traitement de stérilisation des bouchons de bouteilles d'emballage est également très important. Cet article examine les méthodes de stérilisation de divers bouchons de bouteilles de boissons actuellement utilisés.
Stérilisation aux ultraviolets
Lorsque les micro-organismes sont irradiés par la lumière ultraviolette, leurs protéines et leurs acides nucléiques absorbent l'énergie spectrale ultraviolette, ce qui entraîne la dénaturation des protéines et la mort des micro-organismes.
Dans l'équipement de production de remplissage de boissons, la capsuleuse fournit le bouchon de la bouteille à la capsuleuse ou à la machine à boucher. La partie supérieure du bac de stockage ou la partie supérieure de la bande transporteuse est équipée de lampes bactéricides à ultraviolets. Le bouchon de la bouteille reçoit des rayons ultraviolets pendant le processus de transport, et l'endroit où les rayons ultraviolets atteignent le bouchon permet d'obtenir un meilleur effet bactéricide. En raison de la faible transmission de la lumière par le bouchon de la bouteille, les rayons ultraviolets ne peuvent pas pénétrer de l'autre côté du bouchon. Par conséquent, le bouchon de bouteille ne peut réaliser qu'une stérilisation partielle et la surface de stérilisation est aléatoire. Afin de stériliser spécifiquement la surface de la capsule, installer des lampes germicides à ultraviolets sur le chemin de glissement de la capsule de la machine à boucher ou de la machine à boucher, à travers laquelle la capsule a été disposée dans la même direction, le côté de l'irradiation ultraviolette est le côté de la capsule en contact avec la boisson, ce qui améliore efficacement l'effet germicide.
L'équipement de stérilisation par ultraviolets est simple, sans équipement auxiliaire, peu coûteux, facile à utiliser et à gérer, et largement utilisé. En raison des caractéristiques structurelles de la glissière et des propriétés de destruction des micro-organismes par les rayons ultraviolets, la méthode de stérilisation aux ultraviolets convient généralement aux bouchons des bouteilles des types de boissons suivants :
1. Boissons carbonatées Les boissons carbonatées contiennent du CO2, qui est acide et peut inhiber la croissance des micro-organismes, de sorte que le bouchon de bouteille de boissons carbonatées peut répondre aux besoins de la stérilisation aux ultraviolets. Au cours du processus de production, les nouveaux bouchons emballés par lots sont versés dans le bac de stockage de la machine de transport de bouchons, et les bouchons sont stérilisés par rayonnement ultraviolet dans le bac de stockage de la machine de transport de bouchons ou sur la bande transporteuse. La lampe UV germicide peut également être placée sur la glissière inférieure de la capsuleuse, de sorte que la surface intérieure de la capsule puisse être irradiée par la lumière ultraviolette pour la stériliser, puis directement transmise à la capsuleuse après la stérilisation.
2. Boisson à base d'eau minérale L'État a formulé des réglementations relativement strictes sur la production d'eau minérale, parmi lesquelles le nombre total de colonies bactériennes, de moisissures et d'Escherichia coli dans l'eau minérale est strictement limité à zéro. Que l'eau minérale ait été filtrée et stérilisée ou non, le nombre total de bactéries, de moisissures et d'E. coli doit être conforme aux normes nationales. Comme l'eau minérale ne contient que des sels inorganiques, elle ne contient pas de sources de nutriments microbiens et manque de nutriments pour la production et le développement microbiens ; le bouchon de la bouteille peut donc également être stérilisé aux ultraviolets.
3. Remplissage à haute température des boissons au thé et au jus Les boissons au thé et au jus contiennent divers micro-organismes (bactéries, moisissures, levures, etc.) ; la stérilisation des boissons consiste à tuer ces micro-organismes. Actuellement, la méthode de stérilisation à court terme à haute température, également connue sous le nom de méthode de stérilisation instantanée, est généralement utilisée. Le remplissage à haute température consiste à refroidir la boisson après la stérilisation instantanée à une température comprise entre 85°C et 92°C pour le remplissage. La bouteille de boisson doit être remplie avec une bouteille cristalline de remplissage à chaud résistante à la chaleur, et le bouchon de la bouteille doit être résistant à la chaleur à 85 °C. La méthode de remplissage doit être le remplissage complet de la bouteille, et le dispositif de versement de la bouteille doit être ajouté après le remplissage du bouchon (ou visser le bouchon) : Verser la bouteille à 90° ~ 180°, utiliser la température élevée de la boisson elle-même pour stériliser l'intérieur du bouchon de la bouteille. Par conséquent, le traitement précoce du bouchon de la bouteille peut également utiliser la stérilisation par ultraviolets.
Stérilisation par pulvérisation d'eau chaude
La stérilisation par le chauffage est l'une des méthodes les plus traditionnelles de conservation des aliments. Si les cellules microbiennes sont chauffées à une certaine température, les substances physiologiquement actives dans les cellules (telles que les protéines enzymatiques, les protéines nucléaires, l'acide désoxyribonucléique, etc.) subiront une dénaturation et une passivation, perdant ainsi leur activité et mourant. La température de chauffage et le temps nécessaire pour tuer les micro-organismes varient évidemment en fonction des types de micro-organismes, de l'état physiologique des cellules, de leur concentration, etc. Pour tuer une souche spécifique, l'augmentation de la température de stérilisation peut raccourcir le temps de chauffage, la réduction de la température doit prolonger le temps de chauffage, et si la température est trop basse, elle n'aura pas d'effet stérilisant sur certaines souches résistantes à la chaleur.
La stérilisation par pulvérisation d'eau chaude consiste à utiliser une buse pour pulvériser de l'eau chaude dans plusieurs directions sur le bouchon de la bouteille et à éliminer la poussière à l'intérieur et à l'extérieur du bouchon de la bouteille tout en effectuant la stérilisation. Au cours du processus de production, la capsule de bouteille après le bouchage se déplace dans la même direction dans le canal de la capsule de bouteille, et plusieurs groupes de buses sont disposés sur les parties supérieure et inférieure du canal. La buse pulvérise de l'eau chaude dans plusieurs directions sur la capsule de bouteille qui avance. La température de l'eau chaude est la température de stérilisation, et le temps de réception de la pulvérisation est le temps de stérilisation.
En raison de sa haute résistance à la température, la température de l'eau chaude du spray peut dépasser 85℃, et le temps de pulvérisation peut être réduit avec l'augmentation de la température de l'eau chaude ; Pour les bouchons de bouteille en plastique, la température de l'eau chaude est généralement contrôlée à 85 ° C. Après la stérilisation à l'eau chaude, il est nécessaire de pulvériser de l'air stérile sur le bouchon de la bouteille pour favoriser le séchage du bouchon de la bouteille.
La stérilisation par injection d'eau chaude doit fournir de l'eau chaude et de l'air stérile, et nécessite l'équipement de soutien correspondant ; la production consommera de l'énergie thermique et une petite quantité de ressources en eau, et l'équipement de soutien est généralement utilisé. La stérilisation par pulvérisation d'eau chaude peut être utilisée pour le traitement des bouchons de bouteilles de boissons au thé et de jus de fruits dans le cadre d'un remplissage à haute température, et peut également être utilisée pour la stérilisation des bouchons de bouteilles d'eau minérale. Stérilisation à l'ozone
L'ozone possède une forte propriété oxydante, qui peut directement détruire l'acide ribonucléique ou l'acide désoxynucléique du virus et le tuer. L'ozone peut également endommager la membrane cellulaire des bactéries et des moisissures, inhiber leur croissance, puis pénétrer et détruire les tissus membranaires jusqu'à la mort des bactéries et des moisissures. L'ozone est dissous dans l'eau, l'effet de stérilisation est très bon dans un environnement très humide, et l'eau ozonée peut également être utilisée pour stériliser le bouchon de la bouteille.
La stérilisation de l'eau à l'ozone sera abordée plus loin. Plus la concentration d'ozone est élevée, plus l'effet bactéricide est important. Lorsque la concentration d'ozone est de 4,0 mg/m3, le temps de bactéricidie est généralement compris entre 45 minutes et 1 heure.
Comme la stérilisation à l'ozone prend beaucoup de temps, pour une chaîne de production automatisée de boissons d'une certaine capacité de production, si l'on veut obtenir l'effet de stérilisation et permettre au processus de stérilisation des capsules de bouteille de se dérouler en continu dans l'équipement de stérilisation, ce dernier doit être de très grande taille. Dans le processus de production actuel, la stérilisation à l'ozone des capsules de bouteilles consiste à placer un certain nombre de capsules de bouteilles dans un espace scellé plus grand sur une ligne de production automatisée de boissons ayant une certaine capacité de production, puis à remplir l'espace où se trouvent les capsules de bouteilles avec une certaine concentration d'ozone et à la maintenir pendant un certain temps. Le nombre de capsules placées dépend du nombre de capsules nécessaires pour maintenir la production. Plus le bouchon de bouteille stérilisé est stocké longtemps, plus le risque de contamination est élevé, c'est pourquoi la durée de stockage générale ne dépasse pas une semaine. Le bouchon de bouteille stérilisé doit être isolé du monde extérieur et envoyé à la machine de transport de bouchons lorsque celle-ci en a besoin.
À l'heure actuelle, les équipements indépendants qui utilisent directement la stérilisation à l'ozone se trouvent principalement dans les petites armoires de stérilisation des capsules de bouteilles. L'espace de stérilisation de l'armoire de stérilisation des capsules de bouteilles est réduit, la capacité de production est faible, la production par intervalles n'est pas automatique. Lors de l'utilisation de ce type d'armoire de stérilisation à l'ozone, il est nécessaire de déplacer manuellement le bouchon de bouteille stérilisé de l'armoire de stérilisation vers la machine à boucher, ce qui est susceptible de provoquer une pollution secondaire du bouchon de bouteille. Par conséquent, la stérilisation à l'ozone ne convient qu'aux lignes de production non automatisées ou aux petites lignes de production qui ont certaines exigences en matière de stérilisation des capsules de bouteilles. Stérilisation à l'eau
L'eau bactéricide contient des éléments instables qui se décomposent d'eux-mêmes. La stérilisation de l'eau consiste à utiliser ce processus de décomposition (processus d'oxydation) pour oxyder les micro-organismes à la surface de l'objet, afin d'atteindre l'objectif de la stérilisation.
Les substances courantes à forte oxydation sont : l'acide peracétique, l'eau ozonée et l'eau chlorée, l'ozone ayant des propriétés bactéricides instantanées supérieures à celles du chlore.
À l'heure actuelle, l'eau de stérilisation des capsules de bouteilles de boissons est essentiellement constituée d'acide peracétique et d'eau d'ozone, dont la plupart sont de l'acide peracétique. Plus la concentration de l'eau de stérilisation est élevée, plus le temps de stérilisation nécessaire est court. Pour l'acide peracétique à 65℃, 2000PPM, le bouchon de bouteille peut répondre aux exigences de stérilité commerciale en 30 secondes à 60 secondes de stérilisation. En raison de la courte durée de stérilisation et du bon effet de stérilisation de l'eau de stérilisation, celle-ci est largement utilisée dans la stérilisation des bouteilles et des couvercles de boissons à base de jus de fruits et de légumes. Les principales méthodes de stérilisation des bouchons de bouteilles de boissons avec de l'eau de stérilisation sont le type par pulvérisation et le type par trempage.
1. Le type de pulvérisation consiste à utiliser plusieurs groupes de buses pour pulvériser de l'eau de stérilisation dans plusieurs directions du bouchon de la bouteille afin de stériliser la surface du bouchon de la bouteille, et le temps nécessaire pour que le bouchon de la bouteille accepte la pulvérisation doit garantir que les micro-organismes peuvent être complètement tués.
La méthode spécifique est la suivante : une fois le bouchon disposé, la direction du bouchon entre dans le rail du bouchon de la même manière, et un certain nombre de groupes de buses sont placés en haut et en bas du rail, chaque groupe de buses pouvant pulvériser de l'eau de stérilisation sur le bouchon sous différents angles, et l'eau de stérilisation pulvérisée stérilise le bouchon et pousse le bouchon le long du rail.
Lorsque l'acide peracétique est utilisé comme eau bactéricide, le bouchon de la bouteille doit être rincé avec de l'eau stérile pour éliminer l'acide peracétique résiduel sur le bouchon de la bouteille, de sorte que la quantité résiduelle soit inférieure à la norme applicable ; rincer avec de l'eau stérile et sécher le bouchon avec de l'air stérile.
Lors de l'utilisation de l'eau ozonée comme eau de stérilisation, le produit de la décomposition de l'eau ozonée étant de l'eau et de l'oxygène, il n'y a pas de substances résiduelles nocives ; en théorie, il n'est pas nécessaire de traiter à nouveau le bouchon de la bouteille, mais dans le processus de production réel, la machine de stérilisation du bouchon de la bouteille étant proche de la machine à boucher, l'ozone résiduel ne peut pas être complètement décomposé ; par conséquent, après la stérilisation à l'eau ozonée, le bouchon de la bouteille doit également être lavé à l'eau stérile et séché à l'air stérile. En raison de la rectitude de l'eau pulvérisée, la stérilisation par pulvérisation d'eau stérile peut être utilisée pour la stérilisation des bouchons de bouteilles d'eau minérale, mais aussi pour la stérilisation des bouchons de bouteilles de thé et de jus de fruits par remplissage à chaud. Le remplissage à chaud adopte le remplissage complet de la bouteille. Après le remplissage et le bouchage, la bouteille est versée dans le bouchon de bouteille chauffé et le traitement de stérilisation interne est effectué.
2. Le type de trempage consiste à tremper complètement la capsule de bouteille de boisson dans l'eau bactéricide, de sorte que toutes les surfaces intérieures et extérieures de la capsule de bouteille soient stérilisées à l'eau bactéricide, et le temps de trempage doit répondre aux exigences de temps de la capsule de bouteille pour une stérilisation complète. Une méthode consiste à fixer le bouchon de bouteille dans la même direction sur le support de bouchon de bouteille, le support de bouchon de bouteille est relié à la chaîne, le mouvement de la chaîne entraîne le support de bouchon de bouteille dans le réservoir de stérilisation avec de l'eau de stérilisation et le bouchon de bouteille est complètement immergé dans l'eau de stérilisation, le temps de trempage doit répondre aux exigences de temps de la stérilisation complète. Comme pour la méthode de stérilisation par pulvérisation, le bouchon de bouteille après immersion dans l'eau de stérilisation doit également être pulvérisé avec de l'eau stérile et de l'air stérile, afin que le bouchon de bouteille soit sec et stérile. Lorsque la stérilisation à l'eau stérile est utilisée, l'eau de stérilisation, l'eau stérile et l'air stérile doivent être produits et traités, et l'équipement périphérique de soutien est plus important, le coût de soutien est élevé, le coût de consommation est important et les exigences en matière de gestion sont élevées, de sorte que ce processus de stérilisation est généralement appliqué au remplissage aseptique à froid des boissons à base de jus.
Stérilisation des électrolytes
L'électrolyse est l'utilisation d'électrodes inertes dans l'électricité liquide, la réaction d'oxydation de l'anode, la réaction de réduction de la cathode. Actuellement, le personnel étranger compétent a étudié l'utilisation d'eau potable entièrement dessalée et d'une solution diluée de chlorure de sodium pour la réaction électrochimique, dans la zone de l'anode, afin d'obtenir l'effet bactéricide de l'eau bactéricide traditionnelle. Si le principe de l'électrolyse est directement utilisé pour la stérilisation des capsules de bouteilles, il peut réduire considérablement les coûts de transport et de stockage, économiser du temps et des efforts, tout en étant sûr et efficace.