《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》是煙臺北方安德利果汁股份有限公司和中國農業大學於2009年10月30日申請的專利，該專利的公布號為CN102048227A，授權公布日為2011年5月11日，公發明人是倪元穎、張輝、曲昆生、劉萍、於東華和王濤。
《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》公開了一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法，它包括大罐群的加工和安裝、大罐清洗的CIP管路、大罐群的清洗、消毒、果汁進入、大罐群低溫無菌貯存等工藝步驟，將果汁貯存大容量罐與空氣無菌過濾器有機結合，使得不添加液氮等物質就能直接實現無菌，產品貯存效果好，貯存成本降低50%以上。
2018年12月20日，《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》獲得第二十屆中國專利獎金獎。
基本介紹
- 中文名：一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法
- 申請號：2009102293909
- 地址：山東省煙臺市牟平經濟開發區安德利大街18號
- 公告號：CN102048227A
- 發明人：倪元穎、張輝、曲昆生、劉萍、於東華、王濤
- 申請日：2009年10月30日
- Int. Cl.：A23L2/42(2006.01)I
- 授權日：2011年5月11日
- 代理機構：煙臺信合專利代理有限公司
- 申請人：煙臺北方安德利果汁股份有限公司、中國農業大學
- 代理人：遲元香
- 類別：專利
專利背景,發明內容,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著蘋果加工業的發展，濃縮蘋果汁已成為蘋果主要加工品種，從濃縮果汁的包裝趨勢看，為節約大量的儲運和包裝成本，單體包裝容量有越來越大的趨勢，採用大容量的液包袋包裝已成為國際新動向，產品經過殺菌後需採用無菌方式注入經過殺菌的無菌大罐中，可實現濃縮蘋果汁、濃縮梨汁等產品的無菌貯藏，尤其是為直接灌裝液袋服務，從而大大降低包裝、貯存成本。截至2009年10月30日，一般採用無菌桶包裝（275千克、280千克）、BIN包裝（1.5T、1.65T），使得儲運和包裝成本增加；大容量罐在節約貯存費用的同時，如果不採用無菌貯存則染菌機率顯著提高：另外也有對大罐採用充液氮或C02等方式解決，並未真正實現成本的降低。
發明內容
《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》的目的是克服上述已有技術的不足，而提供一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法，主要解決濃縮蘋果清汁的貯存成本高、染菌機率提高等問題。
為了達到上述目的，《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》是這樣實現的：一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法，它包括如下步驟：
a、大罐群的加工和安裝：在大罐群的每個罐頂設果汁進罐口，下面流出果汁，果汁進入每個大罐的管路單獨走管，果汁進入罐內的管路延伸至大罐底，在大罐的上錐體一側開有DN100的呼吸口，直接安裝無菌空氣過濾器；
b、大罐清洗的CIP管路：CIP管路單獨走管，獨立運行，獨立對每個罐進行清洗消毒，在CIP總站的管路出口處安裝過濾網，CIP噴頭採用360°旋轉式；
c、大罐群的清洗、消毒：進行CIP清洗，鹼液溫度為50-60℃，鹼液濃度2-5%，循環清洗1小時，清洗時進罐流速為60米/小時；然後用冷凝水或反滲透水沖洗20分鐘至pH≤7；進行消毒，清洗後的大罐再用反滲透水配製的100質量濃度的二氧化氯消毒液循環15分鐘後排放，消毒液排放完後立即關閉批次罐出口閥門，CIP管路中的水經排空管道排放後也須及時關閉閥門；
d、果汁進入：批次罐經二氧化氯消毒後，應在30分鐘內進入果汁；
e、大罐群低溫無菌貯存：果汁經巴殺進入大罐前，將果汁溫度降到6-8℃左右，以保證果汁色值，再打入冷庫大罐內進行貯存；冷庫的溫度應控制在0-4℃。
果汁罐裝過程中的無菌控制及貯存微生物指標影響，實驗如下：
大容量罐上的呼吸孔採用0.003微米的空氣過濾器封口，防止果汁污染，貯存溫度為0-4℃。
貯存不同時間後，對呼吸孔上安裝和沒安裝無菌空氣過濾器的大容量罐內濃縮果汁中的微生物進行檢測，結果見表1。
樣品編號 | 貯存時間（月） | 檢測時間 | 細菌總數（cfu/mL） | 黴菌&酵母菌（cfu/mL） | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|
1-0 | 0 | 070908 | <1 | <1 | 呼吸孔安裝無菌空氣過濾器 |
1-1 | 2 | 071108 | <1 | <1 | |
1-2 | 4 | 080108 | <1 | <1 | |
1-3 | 6 | 080308 | <1 | <1 | |
1-4 | 8 | 080508 | <1 | <1 | |
1-5 | 10 | 080708 | <1 | <1 | |
2-0 | 0 | 070908 | <1 | <1 | 呼吸孔未安裝無菌空氣過濾器 |
2-1 | 2 | 071108 | 1 | 30 | |
2-2 | 4 | 080108 | 9 | 17 | |
2-3 | 6 | 080308 | 15 | 25 | |
2-4 | 8 | 080508 | 24 | 36 | |
2-5 | 10 | 080708 | 32 | 41 |
從表1中可以看出，呼吸孔上安裝0.003微米的無菌空氣過濾器，大容量罐內果汁在貯存2個月至10個月後，其細菌總數、黴菌&酵母菌數均低於1cfu/mL。而未在呼吸孔上安裝空氣過濾器的大容量罐內的果汁在貯存2個月時其細菌總數、黴菌&酵母菌數均低於1cfu/mL，但在隨後的貯存時間裡，隨著貯存時間的延長，果汁內的細菌總數、黴菌&酵母菌數均顯著增加。
跟蹤801號罐，801號罐的果汁在貯存10個月後走貨，灌裝過程中，對每個小批次連續取三個樣品進行微生物檢測，結果見表2。從表中可以看出，果汁經過巴殺（98-102℃、30秒）進入裝有無菌空氣過濾器的大罐，可以有效控制罐內果汁無菌。
批次號 | 檢測時間 | 細菌總數（cfu/mL） | 黴菌&酵母菌（cfu/mL） |
|---|---|---|---|
801-1 | 080715 | <1 | <1 |
801-2 | 080715 | <1 | <1 |
801-3 | 080715 | <1 | <1 |
801-4 | 080715 | <1 | <1 |
801-5 | 080715 | <1 | <1 |
實際套用效果：貯存後大容量罐內果汁質量指標的變化見表3。
樣品編號 | 貯存時間 （月） | 檢測日期 | 色值 | 色值日下降 | 細菌總數 （cfu/mL） | 黴菌&酵母菌 （cfu/mL） |
001 | 0 | 070908 | 83.1 | / | <1 | <1 |
1 | 071008 | 81.7 | 0.045 | <1 | <1 | |
2 | 071108 | 80.5 | 0.043 | <1 | <1 | |
4 | 080108 | 77.7 | 0.045 | <1 | <1 | |
6 | 080308 | 75.7 | 0.041 | <1 | <1 | |
8 | 080508 | 74 | 0.038 | <1 | <1 | |
10 | 080708 | 72 | 0.037 | <1 | <1 | |
12 | 080908 | 70.1 | 0.036 | <1 | <1 | |
002 | 0 | 070908 | 83.3 | / | <1 | <1 |
1 | 071008 | 81.8 | 0.05 | <1 | <1 | |
2 | 071108 | 80.4 | 0.048 | <1 | <1 | |
4 | 080108 | 78.1 | 0.043 | <1 | <1 | |
6 | 080308 | 75.9 | 0.041 | <1 | <1 | |
8 | 080508 | 74.2 | 0.038 | <1 | <1 | |
10 | 080708 | 72.8 | 0.035 | <1 | <1 | |
12 | 080908 | 71.8 | 0.032 | <1 | <1 |
結論：採用大容量罐群的清洗、消毒、無菌貯存技術，產品指標能達到無菌桶、BIN包裝的貯存效果。
《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》所述的一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法與已有技術相比具有突出進步：1、將果汁貯存大容量罐與空氣無菌過濾器有機結合，使得不添加液氮等物質就能直接實現無菌；2、採用大容量罐群的清洗、消毒、無菌貯存技術，產品指標能達到無菌桶、BIN包裝的貯存效果，貯存效果好；3、採用《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》，濃縮果汁的貯存成本降低50%以上。
技術領域
《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》涉及果汁加工技術領域，具體地講是一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌儲存方法。
權利要求
《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》包括如下步驟：
a、大罐群的加工和安裝：在大罐群的每個罐頂設果汁進罐口，下面流出果汁，果汁進入每個大罐的管路單獨走管，果汁進入罐內的管路延伸至大罐底，在大罐的上錐體一側開有DN100的呼吸口，直接安裝無菌空氣過濾器；
b、大罐清洗的CIP管路：CIP管路單獨走管，獨立運行，獨立對每個罐進行清洗消毒，在CIP總站的管路出口處安裝過濾網，CIP噴頭採用360°旋轉式；
c、大罐群的清洗、消毒：進行CIP清洗，鹼液溫度為50-60℃，鹼液濃度2-5%，循環清洗1小時，清洗時進罐流速為60m/h；然後用冷凝水或反滲透水沖洗20分鐘至pH≤7；進行消毒，清洗後的大罐再用反滲透水配製的100質量濃度的二氧化氯消毒液循環15分鐘後排放，消毒液排放完後立即關閉批次罐出口閥門，CIP管路中的水經排空管道排放後也須及時關閉閥門；
d、果汁進入：批次罐經二氧化氯消毒後，應在30分鐘內進入果汁；
e、大罐群低溫無菌貯存：果汁經巴殺進入大罐前，將果汁溫度降到6-8℃左右，以保證果汁色值，再打入冷庫大罐內進行貯存；冷庫的溫度應控制在0-4℃。
實施方式
- 實施例1
第一步進行大罐群的加工和安裝：選用不鏽鋼板，按QB/T2681-2004（食品工業用不鏽鋼薄壁容器）進行大罐製造、檢驗和驗收，大罐容量根據冷庫最大使用面積和生產要求設計成一組8個罐，每個罐的容量為245T濃縮果汁，大罐設計為180立方米果汁罐，全容積181立方米（不含上封頭）；為使得冷藏庫的空間利用率最大，增加大罐的容量和庫容量，充分利用庫體積，大罐採用上端進入果汁，即果汁進罐口在罐頂，下面流出果汁；為了實現每台大罐可以同步進果汁，果汁進入每個大罐的管路單獨走管；為了防止果汁飛濺產生氣泡，直接影響果汁的色值，果汁進入罐內的管路延伸至大罐底，同時防止染菌；在大罐的上錐體一側開有DN100的呼吸口，直接安裝無菌空氣過濾器（儲罐呼吸過濾器），該過濾器為採用0.003微米PTFE濾膜，可有效祛除入罐空氣中所含的細菌、黴菌和酵母菌等微生物；該過濾器操作壓力為常壓，可以採用蒸汽消毒；
第二步安裝大罐清洗所需CIP管路：為有效的防止果汁因交叉污染或因管路擁堵影響正常生產需求，要求CIP清洗可以在果汁進料或出料的同時對其他罐進行清洗消毒，因此CIP管路單獨走管，可獨立對每個罐進行清洗消毒；即CIP管路單獨走管，獨立運行；為防止噴頭眼堵塞，在CIP總站的管路出口處安裝200目的過濾網，截留清洗液中可能出現的雜質，確保噴頭眼始終處於暢通狀態；採用360°旋轉式CIP噴頭，防止產生清洗死角，確保清洗消毒效果；
第三步進行大罐群的清洗、消毒：進行CIP清洗，清洗對象包括大容量罐、果汁進出管路，採用2-5%的Na0H溶液進行清洗，溫度為50-60℃，濃度2%，循環清洗1小時，清洗時進罐流速為60立方米/小時；然後用冷凝水或反滲透水沖洗20分鐘至pH≤7；進行消毒，清洗後的大罐再用反滲透水配製的100質量濃度的二氧化氯消毒液循環15分鐘後排放，消毒液排放完後立即關閉批次罐出口閥門，CIP管路中的水經排空管道排放後也須及時關閉閥門；
第四步果汁進入：批次罐經二氧化氯消毒後，應在30分鐘內進入果汁；
第五步大容量罐群低溫無菌貯存：果汁經巴殺（98-102℃、30秒）進入大罐前，將果汁溫度降到6-8℃左右，以保證果汁色值再打入冷庫大罐內進行貯存；冷庫的溫度應控制在0-4℃。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種濃縮蘋果清汁大容量罐群低溫無菌貯存方法》獲得第二十屆中國專利獎金獎。
