专利名称：一种低温无菌灌装塑料瓶装饮料的系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灌装设备及工艺，特别涉及无菌灌装塑料瓶装浓縮茶饮料、果汁
饮料的设备及工艺方法，属于食品加工技术领域。
背景技术：
目前，现有技术中塑料瓶装饮料，如茶饮料、果汁饮料等普遍采用85摄氏度以上 高温灌装工艺，灌装过程中物料在长时间高温状态下，口感变差，易损失营养成分；尤其绿 茶最怕受热时间长，极易产生"熟汤味"；同时饮料中的营养物质也会受到不同程度的破坏。 因此，高温灌装工艺无法生产高品质瓶装茶、果品饮料，加之高温灌装需选用耐高温材料的 塑料瓶，其成本高于常温材料的塑料瓶近1倍，造成产品成本偏高。 现有技术中的热灌装生产线除消耗电力外，还需具备锅炉一台，不仅电能消耗大， 而且采用锅炉还会造成环境污染。目前加热灭菌也有采用远红外加热装置，该装置能耗高， 运行不稳定，设备容易损坏，因此造成系统运行成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温无菌灌装塑料瓶装饮料的系统及工艺，使该系统不 仅运行稳定，便于维护，而且能有效降低运行成本。 本发明的另一 目的是提供一种低温无菌灌装塑料瓶装饮料的工艺，以克服现有技
术中由于采用高温灌装易产生熟汤味、口感不佳以及易损失营养成分等缺陷。 本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的 —种塑料瓶装饮料的低温无菌灌装系统，包括配料系统，加热灭菌装置以及冲瓶 灌装系统，其特征在于所述的加热灭菌装置采用逆流瞬间加热灭菌装置，该装置由加压 泵、常温物料进口、物料逆流热交换管路、物料瞬时加热灭菌管路以及灭菌物料出口组成； 所述的物料逆流热交换管路由进口物料流进管和灭菌物料流出管组成；所述的物料瞬时加 热灭菌管路由热物料流进管和设置在热物料流进管内的加热装置组成；所述的加热装置包 括电加热管和导热油；所述热物料流进管的出口与灭菌物料流出管的进口相连通，所述进 口物料流进管的出口与热物料流进管的进口相连通。 本发明的技术特征还在于所述的灭菌物料流出管、热物料流进管和进口物料流 进管均采用U形盘管，且灭菌物料流出管套装在进口物料流进管的内部。 本发明的又一技术特征在于所述的进口物料流进管和热物料流进管采用相同管 径的管。 本发明提供的一种塑料瓶装饮料的低温无菌灌装工艺，其特征在于该工艺包括如 下步骤 1)将茶或果汁原料及辅料与饮用的纯净水按所要求的配比置于配料罐中，搅拌均 匀，形成灌装物料； 2)利用高压泵将灌装物料送入逆流瞬时加热灭菌装置中，物料依次进入逆流热交换管路中的进口物料流进管4和逆流瞬时加热灭菌装置中的热物料流进管8，在热物料流 进管8内流动的过程中被加热装置加热灭菌，加热灭菌温度为150 155t:，加热灭菌时间 为8 12秒； 3)灭菌后的灌装物料流入逆流热交换管路中的灭菌物料流出管，灌装物料在灭菌 物料流出管内与进口物料流进管内的灌装物料进行热交换，灭菌后灌装物料的出口温度为 25 3(TC，并控制灌装物料从常温物料进口到灭菌物料出口的时间为4 6分钟；
4)经灭菌后的灌装物料进入百级净化灌装间，将药物清洗消毒后的塑料瓶送入百 级净化灌装间，采用臭氧含量为0. 8 1. 2mg/L臭氧水进行冲瓶，再由冲瓶、灌装和旋盖三 位一体的灌装机进行灌装。 本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果①由于采用了冷热物料的 逆流换热结构及工艺，不仅加热均匀，而且热量损失小，大大降低了能源的消耗，②采用逆 流瞬时加热方式，物料在流动过程中即可达到高温灭菌的效果，加热时间短，避免了饮料的 高温氧化，从而有效克服了现有技术中因长时间加热使饮料中的营养物质受到破坏。③采 用常温灌装，由于灌装温度低，有效克服了因高温灌装所引起的"熟汤味"，保持了茶、果汁 的原汁原味，不仅口感好，而且成品的营养成份损失小。④采用常规PET瓶和常压盖代替耐 热、耐压的PET瓶和盖，降低了产品成本。⑤设备结构简单，运行稳定，且便于维护。
图1为本发明提供的低温无菌灌装塑料瓶装饮料的工艺流程简图。
图2为本发明提供的塑料瓶装饮料的低温无菌灌装系统的结构原理示意图。
图中1-配料罐；2_高压泵；3_常温物料进口 ；4_进口物料流进管；5_灭菌物料 流出管；6_电加热管；7-导热油管；8-热物料流进管；9_灭菌物料出口 ；10_流量调节阀； 11-流量计；12-三位一体灌装机。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体结构、原理和工艺过程做进一步的说明。
图1为本发明提供的低温无菌灌装塑料瓶装饮料的工艺流程图，该灌装工艺主要
包括配料、加热灭菌以及冲瓶灌装等工艺环节，其具体包括如下步骤 1)将茶或果汁原料及辅料与饮用的纯净水按所要求的配比置于配料罐中，搅拌均 匀，搅拌时间一般为25 30分钟，形成灌装物料； 2)利用高压泵将灌装物料送入逆流瞬时加热灭菌装置中，物料依次进入逆流热交 换管路中的进口物料流进管4和逆流瞬时加热灭菌装置中的热物料流进管8，在热物料流 进管8内流动的过程中被加热装置加热灭菌，加热装置采用电加热管6，被加热的导热油与 热物料流进管8中的灌装物料进行热交换，使灌装物料边流动边被加热灭菌，加热灭菌温 度为150 155t:，加热灭菌时间为8 12秒； 3)灭菌后的灌装物料流入逆流热交换管路中的灭菌物料流出管5，灌装物料在灭 菌物料流出管5内与进口物料流进管4内的灌装物料进行热交换，灭菌后灌装物料的出口 温度为25 30°C，并控制灌装物料从常温物料进口 3到灭菌物料出口 9的时间为4 6分 钟；
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4)经灭菌后的灌装物料进入百级净化灌装间，经全自动洗瓶机药液浸泡消毒灭菌 后的塑料瓶也被送到百级净化灌装间，采用臭氧含量为0. 8 1. 2mg/L臭氧水进行冲瓶，再 由冲瓶、灌装和旋盖三位一体的灌装机进行灌装，即可生产出瓶装产品。
图2为本发明提供的塑料瓶装饮料的低温无菌灌装系统的结构原理示意图，该系 统包括配料系统，加热灭菌装置以及冲瓶灌装系统，即主要由配料罐1、逆流瞬时加热灭菌 装置，调节阀IO，流量计以及三位一体灌装机12组成，所述的加热灭菌装置采用逆流瞬时 加热灭菌装置，该逆流瞬时加热灭菌装置包括高压泵2、常温物料进口 3、物料逆流热交换 管路、物料瞬时加热灭菌管路以及灭菌物料出口 9 ;所述的物料逆流热交换管路由进口物 料流进管4和灭菌物料流出管5组成；所述的物料瞬时加热灭菌管路由热物料流进管8和 设置在热物料流进管内的加热装置组成；所述的加热装置包括电加热管6和导热油管7。热 物料流进管8的出口与灭菌物料流出管5的进口相连通，所述进口物料流进管4的出口与 热物料流进管8的进口相连通。 本发明所述的逆流瞬时加热灭菌装置中的进口物料流进管4、灭菌物料流出管5 和热物料流进管8和均采用U形盘管，且灭菌物料流出管5套装在进口物料流进管4的内 部。进口物料流进管4、灭菌物料流出管5和热物料流进管8的管径和管程应根据物料的加 热时间和加热灭菌温度进行具体的设计。 为了便于加工和维护，进口物料流进管4和热物料流进管8可以采用相同管径的管。
权利要求
一种塑料瓶装饮料的低温无菌灌装系统，包括配料系统，加热灭菌装置以及冲瓶灌装系统，其特征在于所述的加热灭菌装置采用逆流瞬时加热灭菌装置，该装置由高压泵(2)、常温物料进口(3)、物料逆流热交换管路、物料瞬时加热灭菌管路以及灭菌物料出口(1)组成；所述的物料逆流热交换管路由进口物料流进管(4)和灭菌物料流出管(5)组成；所述的物料瞬时加热灭菌管路由热物料流进管(8)和设置在热物料流进管内的加热装置组成；所述的加热装置包括电加热管(6)和导热油管(7)；所述热物料流进管(8)的出口与灭菌物料流出管(5)的进口相连通，所述进口物料流进管(4)的出口与热物料流进管(8)的进口相连通。
2. 按照权利要求1所述的一种塑料瓶装饮料的低温无菌灌装系统，其特征在于所述 的灭菌物料流出管(5)、热物料流进管(8)和进口物料流进管(5)均采用U形盘管，且灭菌 物料流出管(5)套装在进口物料流进管(4)的内部。
3. 按照权利要求1或2所述的一种塑料瓶装饮料的低温无菌灌装系统，其特征在于 所述的进口物料流进管(4)和热物料流进管(8)采用相同管径的管。
4. 一种采用如权利要求1所述系统的塑料瓶装饮料的低温无菌灌装工艺，其特征在于 该工艺包括如下步骤1) 将茶或果汁原料及辅料与饮用的纯净水按所要求的配比置于配料罐中，搅拌均匀， 形成灌装物料；2) 利用高压泵将灌装物料送入逆流瞬时加热灭菌装置中，物料依次进入逆流热交换管 路中的进口物料流进管4和逆流瞬时加热灭菌装置中的热物料流进管8，在热物料流进管8 内流动的过程中被加热装置加热灭菌，加热灭菌温度为150 155t:，加热灭菌时间为8 12秒；3) 灭菌后的灌装物料流入逆流热交换管路中的灭菌物料流出管，灌装物料在灭菌物 料流出管内与进口物料流进管内的灌装物料进行热交换，灭菌后灌装物料的出口温度为 25 3(TC，并控制灌装物料从常温物料进口到灭菌物料出口的时间为4 6分钟；4) 经灭菌后的灌装物料进入百级净化灌装间，将药物清洗消毒后的塑料瓶送入百级净 化灌装间，采用臭氧含量为0. 8 1. 2mg/L臭氧水进行冲瓶，再由冲瓶、灌装和旋盖三位一 体的灌装机进行灌装。
全文摘要
一种低温无菌灌装塑料瓶装饮料的系统及工艺，属于食品加工技术领域。本发明的技术特点是加热灭菌采用逆流瞬时加热灭菌装置，该装置含有逆流热交换管路和瞬时加热灭菌管路，物料在瞬时加热灭菌管路中被加热灭菌，加热灭菌后的物料在逆流热交换管路中进行换热降温，加热灭菌温度为150～155℃，时间为8～12秒，出口温度为25～30℃。由于采用了逆流换热结构及工艺，热量损失小、加热时间短，避免了饮料的高温氧化，有效保持了成品的营养成份，且降低了能源的消耗。采用常温灌装，灌装温度低，有效克服了因高温灌装所引起的“熟汤味”，保持了茶、果汁的原汁原味。该系统结构简单，运行稳定，且便于维护。
文档编号B67C3/02GK101723291SQ20101011375
公开日2010年6月9日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者万政豪 申请人:万政豪