Охлаждение и фасовка стерилизованного молока (Часть 4)

Фасовка.Стерилизованное в потоке при УВТ-режиме молоко обязательно фасуют и упаковывают в стерильных условиях, предотвращая тем самым попадание микроорганизмов из окружающей среды и обеспечивая установленные для него сроки хранения. Для фасовки и упаковки стерилизованного молока и стерилизованных молочных продуктов применяют различные виды упаковок: жесткие металлические банки из алюминия или жести; пластмассовые бутылки; полужесткие - пакеты из ламинированной бумаги; мягкие - мешочки из полимерного материала.

Материал, применяемый для изготовления упаковки, независимо от ее вида должен отвечать следующим требованиям: не пропускать газ, пар, влагу, свет; не придавать привкуса стерилизованному молоку; обладать термоустойчивостью и стойкостью к химикатам; обладать механической прочностью; быть легким и сравнительно недорогим. К упаковкам, изготовленным из вышеперечисленных материалов, предъявляются следующие требования: отсутствие течи, способность отталкивать влагу. Форма упаковок бывает трех видов: цилиндрическая, тетраэдральная и прямоугольная. Из всех видов наиболее предпочтительной считается прямоугольная, так как при последующей укладке упаковок прямоугольной формы в корзины или ящики коэффициент заполнения их объема наибольший.

Упаковкой, отвечающей почти всем вышеперечисленным требованиям, является стеклянная упаковка (стеклянные бутылки или банки). Наиболее предпочтительна стеклянная тара из цветного стекла. Однако конструкции машин, осуществляющих розлив стерилизованного молока в стеклянные бутылки и их укупорку в асептических условиях, очень сложные и до настоящего времени еще не нашли широкого промышленного применения. Сложности при конструировании подобных машин обусловлены прежде всего способом стерилизации бутылки перед ее заполнением.

Соответственно виду упаковок создаются фасовочные автоматы, отличающиеся как конструкцией, так и принципом действия.

Фирма «Грейм-Инок» (Англия) изготовила фасовочный автомат карусельного типа для розлива. Производительность автомата 12 000 бутылок в час стерилизованного молока в стеклянные бутылки вместимостью 0,57 л (пинта).

Бутылки после обработки в бутылкомоечной машине по транспортеру подаются к разливочно-укупорочному автомату. Сначала бутылка попадает в герметическую камеру цилиндрической формы из нержавеющей стали, где она предварительно обрабатывается паром. Затем на ее горлышко надевается алюминиевый колпачок, и бутылка поступает в другую камеру цилиндрической формы. После обеспечения герметического закрытия камеры из нее отсасывается воздух и подается пар для стерилизации бутылки. Алюминиевый колпачок в этот момент снимается. Далее бутылка заполняется стерилизованным молоком и укупоривается предварительно стерилизованным алюминиевым колпачком. Продолжительность полного цикла (стерилизация бутылки, наполнение и укупорка ее) не превышает 10 с.

В автомате использован принцип индивидуальной изоляции бутылок от окружающей среды.

В Англии также изготовлена машина производительностью 2000 бутылок в час, в которой сочетается три автомата: автомат для мойки бутылок отмочно-шприцевального типа с секцией обработки бутылок химическими стерилизующими растворами, разливочный автомат карусельного типа и укупорочный автомат. Колпачки, предназначенные для укупорки бутылок, обрабатывают раствором перекиси водорода с- последующей обработкой теплом электронагревателя. Транспортер от бутылкомоечного автомата к фасовочному автомату, разливочный и укупорочный автоматы заключены в герметические камеры. Укупоренные бутылки со стерилизованным молоком из камеры выходят через водяной затвор.

В Швейцарии сконструирован автомат для фасовки стерилизованного молока в асептических условиях. Производительность автомата от 2500 бутылок в час (вместимость 0,25 л) до 4000 бутылок в час (вместимостью 1 л).

Бутылки стерилизуют при 180° С с помощью инфракрасного облучения, наполняют стерилизованным молоком и укупоривают металлическими колпачками. Все операции осуществляются в специальном туннеле, где поддерживаются стерильные условия.

В конструкциях двух последних автоматов применяют общую изоляцию от влияния окружающей среды.

Сложность конструкций автоматов для фасовки стерилизованного молока в стеклянные бутылки и, следовательно, их высокая стоимость явились причиной создания автоматов для фасовки стерилизованного молока в бумажные пакеты.

Принципиальная схема автомата «Тетра-Пак Асептик», предложенная фирмой «Тетра-Пак» (Швеция), на основе которой в настоящее время разрабатываются и совершенствуются автоматы для фасовки и упаковки стерилизованного молока в асептических условиях, представлена на рис. 8.

Для изготовления упаковки тетраэдральной формы применяют ламинированную бумажную ленту 1, свернутую в рулон. Ленту, прежде чем она поступает в машину к механизму 3, формирующему бумажную трубу, обрабатывают 15%-ным раствором перекиси водорода, содержащим 0,1% смачивающего вещества, в ванне 2, расположенной в верхней части машины. После образования бумажной трубы, внутреннюю поверхность ее облучают теплом электронагревателя 5, который установлен внутри нее. Под действием тепла (температура у поверхности бумаги поддерживается в пределах 200-250° С) перекись водорода разлагается на воду и атомарный кислород. Вода также под действием тепла испаряется с внутренней поверхности трубы, которая становится стерильной. Таким образом, стерильность поверхности, которая должна соприкасаться со стерильным молоком, достигается в результате комбинированного действия химического агента и тепла.

Рис. 8. Принципиальная схема асептического устройства автомата «Тетра-Пак Асептик»:

1 - ламинированная бумажная лента; 2 -ванна для перекиси водорода; 3 - механизм образования бумажной трубы; 4 - механизм сварки продольного шва; 5 - электронагреватель; 6 - трубка для ввода стерилизованного молока; 7 - механизм сварки поперечного шва.

После того как труба пройдет электронагреватели, ее запаивают поперечным швом и в образовавшееся пространство из трубы' 6, которая пропущена через электронагреватель, бумажная труба заполняется стерилизованным молоком.

Далее на определенном интервале от поперечного шва трубу запаивают вторым поперечным швом, повернутым по отношению к первому на 90°. Благодаря этому образуется упаковка тетраэдральной формы. Вместимость упаковки зависит от диаметра бумажной трубы и от интервала между двумя поперечными швами.

Запайка поперечных швов осуществляется механизмом с электронагревательными элементами, расположенным в нижней части автомата. Для упаковки применяют два вида материала: парафинированную бумагу с полиэтиленовым покрытием и парафинированную бумагу с трехслойным покрытием (полиэтилен, алюминиевая фольга, полиэтилен).

Первый материал газо- и паропроницаем. Его используют только для фасовки молока, которое должно храниться не более двух недель. Второй материал не проницаем для газа, пара и света. Его применяют в том случае, когда молоко должно храниться в течение 1 мес.