CN111995147A - 一种凉白开及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种凉白开及其生产工艺，属于饮用水制备的技术领域。该凉白开的生产工艺包括：a，前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、纳滤后，得到洁净水；b，UHT加热杀菌，将步骤a得到的洁净水进行加热杀菌；c，无菌瞬时冷却，将步骤b得到的水于无菌环境中瞬时冷却至30℃以下；d，无菌灌装，将步骤c得到的水进行灌装，灌装使用的容器采用双氧水杀菌。本申请的生产工艺采用纳滤替换现有工艺中的一级反渗透过滤、在无菌灌装前进行冷却。本申请获得的凉白开不含氯、微生物控制佳，安全性更高。

Description

一种凉白开及其生产工艺
技术领域
本申请涉及饮用水制备的技术领域，特别涉及一种凉白开及其生产工艺。
背景技术
凉白开属于熟水，相比于普通的瓶装饮用水，凉白开具有促进续血液循环、促进体内净化、浮肿、便秘，改善肌肤等功效，更加健康。
本申请的申请人拥有一项名称为“一种凉白开生产工艺”、专利号为“ZL201610678449.2”的发明专利，其生产工艺介绍如下：
a，前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、一级反渗透过滤后，得到洁净水；
b，脱气，将前处理得到的洁净水经过脱气处理，得脱气洁净水；
c，UHT加热杀菌，将脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，之后冷却至75±1℃；
d，灌装，步骤c中冷却至75±1℃的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，灌装用瓶坯采用氯水进行冲洗，瓶盖采用紫外杀菌；
e，冷却，经过逐级冷却从而得到凉白开。
微生物控制等安全性问题是凉白开产品生产过程中的重中之重。上述现有工艺中，灌装前采用氯水对瓶坯进行冲洗，提高瓶坯的清洁度，而且，从步骤c至步骤e，采用冷却-高温灌装-再次冷却的方式，即采用高温灌装，高温下更加易于控制微生物，以保障凉白开的安全性。如何在上述现有工艺的基础上，进一步开发凉白开安全生产新工艺，是本申请的发明人进一步研发过程中的重点。
发明内容
针对现有技术不足，本申请的目的一在于：提供一种凉白开的生产工艺，采用该生产工艺制得的凉白开产品不含氯、微生物控制佳，安全性更高。
本申请的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种凉白开的生产工艺，包括有以下步骤：
a，前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、纳滤后，得到洁净水；
b，UHT加热杀菌，将步骤a得到的洁净水进行加热杀菌；
c，无菌瞬时冷却，将步骤b得到的水于无菌环境中瞬时冷却至30℃以下；
d，无菌灌装，将步骤c得到的水进行灌装，灌装使用的容器采用双氧水杀菌。
通过采用上述方案，获得的凉白开的安全性更高，这主要表现为不含氯、微生物控制两个方面，介绍如下。
传统工艺中，灌装采用的瓶坯采用一定浓度的氯水进行冲洗，以提高瓶坯的清洁度，从而保障凉白开产品的安全性。然而，本申请的发明人发现，氯水冲洗仅能减少冲洗瓶坯的水里面的微生物，并不能给瓶坯杀菌，而且，还存在影响凉白开产品口感、余氯不符合《食品安全国家标准包装饮用水》要求的风险。本申请中，采用双氧水，不仅能给容器杀菌，而且，双氧水会挥发，不仅无需再次冲洗，更重要的，不会进入凉白开产品中，对凉白开品质无影响，食品安全性更高。
微生物控制方面，首先，本申请的灌装在无菌环境下进行，由此大大降低了滋生微生物的可能性。其次，如前文介绍，由于传统工艺中采用氯水对容器进行冲洗，其仅能减少冲洗容器的水里面的微生物，并不具备杀菌效果，而本申请中采用双氧水，能够起到杀菌效果，由此大大降低了滋生微生物的可能性。灌装环境的无菌设置以及针对容器采用双氧水杀菌替代氯水冲洗，使得本申请的整体生产工艺具备更高的安全性，从而使得制取的凉白开具备更高的安全性。
本申请提供的上述工艺除了具有产生更高安全性凉白开的优势以外，还具有以下优势，介绍如下。
现有工艺中，灌装步骤所处环境的微生物环境等级较低，为十万级，为此，其灌装步骤需要在75±1℃的高温下进行。而本申请的发明人在研发过程中发现，灌装的充填温度对凉白开的口感存在影响，较高的充填温度会使得凉白开口感发闷，不甘爽。为此，本申请将冷却步骤提前至灌装之前，与此同时，提高灌装间的微生物要求级别，在超净无菌线灌装间内进行无菌灌装，不仅能够更加保证凉白开的产品安全性，更能提升凉白开的口感。
现有工艺中，由于灌装是在75±1℃的高温下进行，故，灌装完成后还需要进行冷却，该步冷却是在冷瓶机中进行的，分四段逐级冷却，一段冷却温度为50～60℃，终段冷却温度为36～40℃，总耗时在20min左右。而本申请中，无菌灌装步骤进行之前即将水瞬时冷却至30℃以下，瞬时冷却时间仅为几秒钟，无菌灌装之后无需在冷瓶机中进行逐级冷却，由此省去了上述逐级冷却的20min耗时，不仅极大地提高了缩短了生产周期，提高了生产效率，而且极大地降低了生产能耗，减少了冷却水的使用，节约了水资源。
本申请采用纳滤替换现有工艺中的一级反渗透过滤，实现超低压软化脱盐。纳滤的操作温度为常温，脱盐率为90％～97％。纳滤膜孔径在1nm以上，一般为1～2nm，比一级反渗透膜孔径大。经过纳滤处理的水能够保留一价离子，截留大多数二价离子。纳滤膜比一级反渗透膜的孔径大，纳滤生产的水合理地保留了一些钙、镁离子，口感更加柔和，口感更佳。
一级反渗透过滤中的反渗透膜较纳滤膜贵，而且，一级反渗透过滤的产水率为75-80％，而纳滤的产水率为80-85％，故，采用纳滤比采用一级反渗透处理的投资成本和操作费用更低，生产更经济。
现有工艺中存在脱气步骤，这是因为，在前段水处理工艺步骤中，反渗透过滤通过膜两侧的压力差实现水中离子的分离过程，在膜一侧施加压力的过程中会促使O2及CO2微溶于水中，因此，通过膜过滤后的洁净水都是微碳酸化的水，含有一定量CO2气体，CO2溶于水后生成H2CO3，使水的pH值降低并呈弱酸性。现有工艺中，通过脱气工艺，在真空条件下加热使H2CO3分解，脱去CO2气体，提高洁净水的pH值，从而改善水质口感。本申请的发明人在研发过程中发现，UHT加热杀菌过程中的加热煮沸过程已经具有除去CO2气体的功能，无需单独设置脱气步骤，由此简化了凉白开的整体生产工艺。
本申请进一步设置为：步骤b中，所述UHT杀菌的杀菌温度为121～142℃，持续时间为5～15s。
本申请进一步设置为：所述步骤b和步骤c在UHT杀菌机中连续完成。
UHT杀菌机中自带瞬时冷却工序，本申请通过采用上述方案，将涉及冷却的操作全部安排在UHT杀菌机中进行，便于实现瞬时冷却。
本申请进一步设置为：步骤d中，无菌灌装的环境整体万级，局部百级。
本申请进一步设置为：步骤d中，灌装时的灌装充填温度为25±5℃。
本申请进一步设置为：步骤a中，所述纳滤的工作压力为0.8～1.2MPa。
本申请进一步设置为：步骤a中，所述保安过滤采用5μm过滤器。
本申请的目的二在于：提供一种上述生产工艺制得的凉白开，不含氯、微生物控制佳，安全性更高。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、获得的凉白开不含氯、微生物控制佳，安全性更高；
2、获得的凉白开口感更佳；
3、简化了生产工序，缩短了生产周期，节约了水资源，生产更经济。
附图说明
图1是本申请的的凉白开生产工艺步骤图。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
原料介绍
以下实施例中采用的原水符合“GB 5749《生活饮用水卫生标准》”。
实施例1
一种凉白开，如图1所示，生产工艺包括有以下步骤：
a，前段水处理，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、采用5μm过滤器的保安过滤、工作压力为0.8MPa的纳滤后，得到洁净水；
b，UHT加热杀菌，将步骤a得到的洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为121℃，持续时间为5s；
c，无菌瞬时冷却，在UHT杀菌机自带的冷却工序中，将经过步骤b得到的水瞬时冷却至25℃，装入缓冲罐中暂存，缓冲罐为内部无菌的无菌罐；
d，无菌灌装，将步骤c中暂存于缓冲罐中的水引入位于超净无菌线灌装间的充填旋盖一体机中进行灌装，超净无菌线灌装间的级别为整体万级、局部百级，灌装用容器用25％的H2O2溶液于95℃下喷雾杀菌，灌装时的灌装充填温度为20℃，完成灌装后得到凉白开。
实施例2
一种凉白开，如图1所示，生产工艺包括有以下步骤：
a，前段水处理，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、采用5μm过滤器的保安过滤、工作压力为1.0MPa的纳滤后，得到洁净水；
b，UHT加热杀菌，将步骤a得到的洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持续时间为10s；
c，无菌瞬时冷却，在UHT杀菌机自带的冷却工序中，将经过步骤b得到的水瞬时冷却至30℃，装入缓冲罐中暂存，缓冲罐为内部无菌的无菌罐；
d，无菌灌装，将步骤c中暂存于缓冲罐中的水引入位于超净无菌线灌装间的充填旋盖一体机中进行灌装，超净无菌线灌装间的级别为整体万级、局部百级，灌装用容器用25％的H2O2溶液于95℃下喷雾杀菌，灌装时的灌装充填温度为25℃，完成灌装后得到凉白开。
实施例3
一种凉白开，如图1所示，生产工艺包括有以下步骤：
a，前段水处理，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、采用5μm过滤器的保安过滤、工作压力为1.2MPa的纳滤后，得到洁净水；
b，UHT加热杀菌，将步骤a得到的洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为142℃，持续时间为15s；
c，无菌瞬时冷却，在UHT杀菌机自带的冷却工序中，将经过步骤b得到的水瞬时冷却至30℃，装入缓冲罐中暂存，缓冲罐为内部无菌的无菌罐；
d，无菌灌装，将步骤c中暂存于缓冲罐中的水引入位于超净无菌线灌装间的充填旋盖一体机中进行灌装，超净无菌线灌装间的级别为整体万级、局部百级，灌装用容器用25％的H2O2溶液于95℃下喷雾杀菌，灌装时的灌装充填温度为30℃，完成灌装后得到凉白开。
对比例1
一种凉白开，与实施例2的不同之处在于：步骤a中采用一级反渗透过滤替换纳滤。
对比例2
一种凉白开，与实施例2的不同之处在于：步骤c中的水冷却至75℃，步骤d中的水的灌装充填温度为75℃，灌装完成后的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为55℃，终段冷却温度为38℃，得到凉白开。
对比例3
一种凉白开，由现有生产工艺制得，包括有以下步骤：
a，前段水处理，原水依次经过叠片式过滤粗滤、超滤、活性炭过滤、采用5μm过滤器的保安过滤、一级反渗透过滤后，得到洁净水；
b，脱气，将步骤a获得的洁净水经过脱气塔进行脱气处理，脱气工艺温度为70℃，脱气时间为1min，得脱气洁净水；
c，UHT加热杀菌，将步骤b获得的脱气洁净水通入UHT杀菌机进行加热杀菌，杀菌温度为125℃，持续时间为10s，然后，在UHT杀菌机的自带工序中将水瞬时冷却至75℃； d，灌装，将经过步骤c获得的水引入充填旋盖一体机中完成灌装，瓶坯使用前采用氯水进行冲洗，瓶盖采用紫外杀菌，灌装充填温度为75℃；
e，冷却，将经过步骤d灌装的产品在冷瓶机中分四段逐级冷却，一段冷却温度为55℃，终段冷却温度为38℃，得到凉白开。
安全性检测与分析
依据国标GB 19298《食品安全国家标准包装饮用水》中的微生物指标要求，对实施例1-3 和对比例1-3进行检测，均未检出大肠杆菌和铜绿假单胞菌，符合国标要求。
虽然上述传统工艺和本申请的工艺制得的凉白开的微生物指标均符合国标要求，但从各自的具体工艺步骤来看，与传统工艺相比，本申请的生产工艺具备更高的安全性，这主要表现在两个方面，分析如下。
一方面，对比例3的传统工艺中，灌装采用的瓶坯采用氯水进行冲洗。然而，本申请的发明人发现，氯水冲洗仅能减少冲洗瓶坯的水里面的微生物，并不能给瓶坯杀菌。本申请采用双氧水，不仅能给容器杀菌，而且，双氧水会挥发，不会进入凉白开产品中，使得本申请的凉白开具备更高的安全性。
另一方面为微生物控制方面，首先，本申请的灌装在无菌环境下进行，由此大大降低了滋生微生物的可能性。其次，由于传统工艺中采用氯水对容器进行冲洗，其仅能减少冲洗容器的水里面的微生物，并不具备杀菌效果，而本申请中采用双氧水，能够起到杀菌效果，由此大大降低了滋生微生物的可能性。灌装环境的无菌设置以及针对容器采用双氧水杀菌替代氯水冲洗，使得本申请的生产工艺在微生物控制方面具备更高的安全性，从而使得制取的凉白开具备更高的安全性。
口感品评
对实施例1-3和对比例1-3制得的凉白开进行口感品评，品评凉白开的柔和以及甘爽情况，满分为10分，结果如表1所示。
表1凉白开口感品评结果
凉白开样品 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
口感品评打分 10 10 10 8 8 7
根据表1可以看出，相较于对比例3的现有工艺，本申请的实施例1-3制得的凉白开口感更佳，其原因分析如下。
结合实施例2和对比例1，本申请采用纳滤替换了现有工艺中的一级反渗透过滤，纳滤膜比一级反渗透膜的孔径大，纳滤生产的水合理地保留了一些钙、镁离子，口感更加柔和，口感更佳。
结合实施例2和对比例2，本申请摒弃了现有工艺中的热灌装。现有工艺中，灌装步骤所处环境的微生物环境等级较低，为此，其灌装步骤需要在75±1℃的高温下进行。而本申请在研发过程中发现，灌装的充填温度对凉白开的口感存在影响，较高的充填温度会使得凉白开口感发闷，不甘爽。为此，本申请将冷却步骤提前至灌装之前，与此同时，提高灌装间的微生物要求级别，在超净无菌线灌装间内进行无菌灌装，实现常温灌装，凉白开更加甘爽，口感更佳。
此外，本申请除了具有上述安全性高和口感佳的优势，还具有以下优势。
现有工艺中，由于灌装是在75±1℃的高温下进行，故，灌装完成后还需要进行冷却，该步冷却是在冷瓶机中进行的，分四段逐级冷却，一段冷却温度为50～60℃，终段冷却温度为36～40℃，总耗时在20min左右。而本申请中，无菌灌装步骤进行之前即将水瞬时冷却至30℃以下，无菌灌装之后无需在冷瓶机中进行逐级冷却，由此省去了上述逐级冷却的20min 耗时，不仅极大地提高了缩短了生产周期，提高了生产效率，而且极大地降低了生产能耗，减少了冷却水的使用，节约了水资源。
纳滤约三年需要更换纳滤膜，一级反渗透过滤中的反渗透膜的更换周期较纳滤短，而且，一级反渗透过滤的产水率为75-80％，而纳滤的产水率为80-85％，故，采用纳滤比采用一级反渗透处理的投资成本和操作费用更低，生产更经济。
现有工艺中存在脱气步骤，这是因为，在前段水处理工艺步骤中，反渗透过滤通过膜两侧的压力差实现水中离子的分离过程，在膜一侧施加压力的过程中会促使O2及CO2微溶于水中，因此，通过膜过滤后的洁净水都是微碳酸化的水，含有一定量CO2气体，CO2溶于水后生成H2CO3，使水的pH值降低并呈弱酸性。现有工艺中，通过脱气工艺，在真空条件下加热使H2CO3分解，脱去CO2气体，提高洁净水的pH值，从而改善水质口感。本申请的发明人在研发过程中发现，UHT加热杀菌过程中的加热煮沸过程已经具有除去CO2气体的功能，无需单独设置脱气步骤，由此简化了凉白开的整体生产工艺。
上述具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种凉白开的生产工艺，其特征在于，包括有以下步骤：
a，前段水处理，原水依次经过粗滤、超滤、活性炭过滤、保安过滤、纳滤后，得到洁净水；
b，UHT加热杀菌，将步骤a得到的洁净水进行加热杀菌；
c，无菌瞬时冷却，将步骤b得到的水于无菌环境中瞬时冷却至30℃以下；
d，无菌灌装，将步骤c得到的水进行灌装，灌装使用的容器采用双氧水杀菌。
2.根据权利要求1所述的凉白开的生产工艺，其特征在于：步骤b中，所述UHT杀菌的杀菌温度为121~142℃，持续时间为5～15s。
3.根据权利要求1所述的凉白开的生产工艺，其特征在于：所述步骤b和步骤c在UHT杀菌机中连续完成。
4.根据权利要求1所述的凉白开的生产工艺，其特征在于：步骤d中，无菌灌装的环境整体万级，局部百级。
5.根据权利要求1所述的凉白开的生产工艺，其特征在于：步骤d中，灌装时的灌装充填温度为25±5℃。
6.根据权利要求1所述的凉白开的生产工艺，其特征在于：步骤a中，所述纳滤的工作压力为0.8～1.2MPa。
7.根据权利要求1所述的凉白开的生产工艺，其特征在于：步骤a中，所述保安过滤采用5μm过滤器。
8.一种权利要求1-7任一所述的生产工艺生产的凉白开。
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