В производстве напитков микробиологическая стабильность достигается за счет использования термических процессов: пастеризации и стерилизации. Многие люди объединяют данные понятия, но это разные процессы с разными целями, и как раз понимание их различий и служит ключом к пониманию особенностей технологий. 

Пастеризация — это нагрев продукта до температур от 50°C до 95°C для уничтожения всех вегетативных форм патогенных микроорганизмов и большинства дрожжей и плесеней, вызывающих порчу. Но важно учитывать, что пастеризация не уничтожает все бактериальные споры, ее цель — «коммерческая стерильность» и безопасность с ограниченным сроком годности.

Стерилизация — нагрев продукта до температур выше 100°C, обычно 110-130°C, для уничтожения всех вегетативных клеток и спор микроорганизмов. Цель стерилизации — обеспечить срок хранения более 6 месяцев при комнатной температуре.

Выбор между стерилизацией и пастеризацией зависит от двух вещей: от того, какой результат вы хотите получить, и от того, как устроен сам процесс обеззараживания.

На выбор технологического оборудования также влияет тара, которую использует производитель. К примеру, ПЭТ-тара — это термопластичный полимер, который начинает размягчаться при температуре около 70-80°C. Это накладывает строгие ограничения при нагреве, которые отсутствуют при использования тары из других не полимерных материалов, например, стекла.

Обработка в стеклянной таре

Стекло химически инертно и термостабильно, что позволяет применять к нему как пастеризацию, так и стерилизацию уже после укупорки.

1. Туннельная пастеризация

Это процесс пастеризации уже разлитого и укупоренного продукта в бутылке.

• Используется пастеризационный туннель — длинная установка с зонами нагрева, выдержки и охлаждения.
• Процесс:
  1. Бутылки с продуктом поступают в туннель.
  2. Их постепенно обрызгивают горячей водой, доводя до температуры пастеризации, которая индивидуальна для каждого продукта.
  3. Бутылки выдерживаются при температуре необходимое время.
  4. Затем их постепенно охлаждают до комнатной температуры, для завершения процесса пастеризации и исключения боя тары.
• туннельная пастеризация получило широкое распространение при производстве вина, пива, сидра, соков, холодного чая.

2. Стерилизация в автоклаве (Ретортная стерилизация)

Обработка укупоренных бутылок насыщенным паром под давлением при температурах выше 100°C.

• Оборудование: автоклав (реторта) — большой промышленный скоровар.
• Процесс: бутылки помещаются в автоклав, где находятся под давлением и при температуре 115-125°C на протяжении 15-30 минут. Это уничтожает все микроорганизмы, включая споры.

Обработка в ПЭТ-таре

1. Туннельная пастеризация ПЭТ

ПЭТ-тару можно использовать в туннельных пастеризаторах, но со строгими ограничениями. Зачастую максимальная температура продукта не должна превышать 75-78°C. Из-за низкой термостойкости ПЭТ бутылка может деформироваться под воздействием внутреннего давления и температуры.Процесс аналогичен пастеризации стекла, но с более щадящим температурным профилем и более быстрым нагревом/охлаждением.

2. Асептический розлив — основной метод для стерильных продуктов в ПЭТ

Это единственный жизнеспособный способ получить стерильный продукт в ПЭТ-таре с длительным сроком хранения. Ключевое отличие подхода от вышеописанных — это то, что продукт и тара стерилизуются раздельно, а соединение происходит в стерильной среде. Такой способ стерилизации часто применяется при розливе молочной продукции.

• Оборудование:
  • UHT-установка (Ultra High Temperature): стерилизует продукт путем мгновенного нагрева до 135-150°C на 2-8 секунд с последующим быстрым охлаждением.
  • Система стерилизации тары: обычно используется пероксид водорода (H₂O₂) в комбинации с горячим стерильным воздухом. Бутылка ополаскивается раствором H₂O₂, который затем удаляется и разлагается на воду и кислород стерильным воздухом. Альтернативы — УФ-излучение, плазма.
  • Стерилизация крышек: парами H₂O₂ или УФ-излучением.
  • Асептический розливной автомат: герметичная камера, заполненная стерильным воздухом под избыточным давлением, где происходит розлив и укупорка.

     

Также стоит отметить что при необходимости пастеризации продукта при розливе использует метод горячего розлива. Горячий розлив — это технология, при которой продукт, нагретый до температуры пастеризации, разливается в горячем виде в холодную, предварительно вымытую, но не стерильную тару (ПЭТ или стекло). Стерильность обеспечивается за счет тепла продукта, которое прогревает внутреннюю поверхность тары и крышки. После укупорки бутылка часто переворачивается для обработки крышки. Охлаждение тары происходит за счет поступления укупоренных бутылок в охладитель, например, «башенный» или туннельный. Также туннель охлаждения может применяться для выравнивания температуры тары с температурой цеха для исключения конденсата. https://megamash.ru/2023/04/07/osushenie-naruzhnoj-poverhnosti-butylok/ (в данной статье более подробно про туннель нагрева/охлаждения ММ 9). Этот метод занимает промежуточное положение между пастеризацией и асептикой.

Преимущества горячего розлива: 

• относительная простота и низкая стоимость — не требуется сложное оборудование для стерилизации тары и создания асептической зоны, 
• надежность, так как процесс менее чувствителен к микробиологическим сбоям по сравнению с асептикой, 
• универсальность, так как подходит как для стекла, так и для термостабилизированного ПЭТ.

   

В заключение хочется сказать, что выбор технологии зависит от продукта, требуемого срока годности и типа тары. Компания «Мегамаш» выпускает туннели охлаждения и нагрева серии ММ9, которые используются в линиях розлива для температурной обработки наполненной и укупоренной стеклянной, ПЭТ, ПЭ, ПП тары. Данное оборудование может быть выполнено в исполнение туннельного пастеризатора под ваши цели и задачи, с учетом выбранного вами температурного и временного производственного процесса.