日本无菌瓶装矿泉水的生产方法

一、方法     1、本方法是不添加杀菌剂，而且有良好保存性的无菌矿泉水生产方法。
    人们历来都在寻找甘甜可口的水，将各地有名气的水装入容器大量出售一 般情况下，矿泉水取水和装瓶不在同一个地方，抽出的水放在水罐中。从取水到装瓶这段时间内，细菌有可能繁殖滋生。以前防止细菌的繁殖，都是在抽出的水中添加氟，这样将损害矿泉水的天然风味，同时残留的氟可能生成有害物质。有人建议，在添加氟的情况下，可用活性炭进行再处理，但同样会影响矿泉水的天然风味。所以，需要研究一种方法，既能有效的防止矿泉水从取水到装瓶这段时间内细菌的繁殖，又不须添加氟等杀菌剂。
    2、将矿泉水抽出后，在12摄氏度以下冷却，或者在冷却的同时，用孔径0.45微米的滤膜过滤，然后再进行灭菌处理，在无菌条件下装入容器。
    从底下抽出的矿泉水的温度一般在15---17摄氏度左右。由于天然矿泉水来源的不同或在抽水过程中空气的混入等原因，使水中含有各种细菌。根据本方法，抽出的矿泉水要冷却到12摄氏度以下，若能冷却到10摄氏度以下更好，冷却到5摄氏度以下更显著。冷却是为了防止矿泉水滋生细菌。其次，上述条件作为在该温度下矿泉水不冻结的条件。矿泉水被从底下抽出后最好尽快的强制冷却。冷却时可采用平板式冷却机进行冷却。
    其次，按照本方法，最好将抽出的水用0.45微米的膜过滤，以除去矿泉水中存在的革兰氏阴性菌或不溶解物。这样在灭菌处理前，能将有害微生物除去是最理想的。所以，在冷却处理的同时，用滤膜进行过滤。
    在用膜进行过滤时，最好保持工作压力1.0---2.0公斤，水流量5---12升/分，过滤的矿泉水的温度，必须维持在上述的范围。膜可以使用市场上出售的微孔滤膜。
    矿泉水在经过上述冷却处理和过滤后，在一定时间继续保持低温条件，再用常规方法进行灭菌处理，达到完全灭绝矿泉水中的杂菌，如使用高温加热灭菌方法。要保持矿泉水的味道不变，须采用精密过滤的方法，可用孔径0.22微米以下的滤膜进行精密过滤。这种方法可有效除去存在于矿泉水中的全部细菌，又能使矿泉水不变质并保持原味，从而达到与高温杀菌同样的灭菌效果。
    3、下面通过实例加以说明：
    实例一
    从井水中抽出的矿泉水，用滤布过滤将异物除去后，用平板式冷却机冷却至5摄氏度。经过上述冷却处理的矿泉水再用孔径0.45微米的滤膜进行精密过滤。经过上述处理的矿泉水，用水槽车运送到装瓶工厂，存于该厂的贮水罐内，水抽出后到进入贮水罐这段时间内，以及在贮水罐内，水温仍要保持在12摄氏度以下。
    矿泉水贮藏十二小时，用活性炭处理，通过孔径0.22微米的滤膜精密过滤，在100等级以下的净化无菌条件下，装入用合成树脂制成的瓶子中并加以密封，于是就成为瓶装灭菌矿泉水了。
    这样的矿泉水在常温下保存了十八个月。饮用在常温下保存了十二个月的矿泉水，发现仍保持原有的风味。
    实例二
    从井中抽出的矿泉水，用滤布过滤将异物除去之后，用平板式冷却机冷却至5摄氏度。将水放在贮水罐内，在矿泉水从抽出到存入水罐这段时间，以及在罐内贮存期间，使矿泉水水温仍保持在10摄氏度以下。
    在贮水罐内贮藏约四个小时后，将矿泉水用活性炭处理，之后加热到85 摄氏度，装入合成树脂瓶内密封，并将容器上下颠倒，保持30秒，于是得到瓶装灭菌矿泉水。
    这样的矿泉水可在常温下保存十八个月，饮用在常温下保存了十二个月的矿泉水，发现仍保持原有风味。
    二、方法
    瓶装矿泉水的生产方法：将0.01---5ppm臭氧溶解于矿泉水中，之后充添入容器内并密封。
    矿泉水中含有钾、钙、钠、铁、磷、锌等元素的硬水，与一般饮用水的软水不同。由于不进行添加氟的杀菌过程，所以矿泉水比软水的味道好。
    根据食品法规定，矿泉水的杀菌方法有：以85摄氏度加热30分钟杀菌，或者采用与此效果相同的其它方法，有的也不需要杀菌。在需要进行杀菌，制成灌装密封矿泉水产品时，通常采用加热灌装方法，以满足上述加热灭菌条件。
    在许多情况下，矿泉水往往不经过滤处理而直接装入容器，所以常常含有有机物，使水有异味、臭味。造成异味、臭味的的这种矿物质破坏了矿泉水原有的风味，降低其作为饮料水的价值。即使进行了加热消毒，也未能除去造成异味、臭味的物质，从而未能解决这一问题。
    本方法的目的是提供一种方法，消除矿泉水中含有的异味、臭味等物质，生产出能保持良好风味的矿泉水的方法。
    为达到上述目的制成密闭容器装矿泉水，要在矿泉水中添加0.01---5ppm的臭氧使之溶解，之后再将矿泉水装入容器中密封。
    具有很强氧化能力的臭氧，使这种异味、臭味物质氧化，其结果使不良的异味、臭味消失。
    由于矿泉水的类型不同，异味、臭味的含量不同，从而在矿泉水内添加臭氧的浓度也不一样。即使异臭物质含量比较少的矿泉水，如果臭氧量添加不足0.01ppm，矿泉水的风味就不会改善。对于异臭物质含量比较多的矿泉水，即使臭氧的浓度已超过一定量，也不能再改善矿泉水的风味。臭氧是一种危险的物质，如果添加大量的臭氧，相应的会给处理工作带来麻烦，所以应该避免臭氧的浓度超过限量值。
    为了向矿泉水中添加臭氧并使之溶解，用臭氧发生装置制造臭氧，用起泡法注入矿泉水。臭氧对微生物有很强的杀菌力，所以在矿泉水中可以充分杀灭其中的卫生物。因此可以省略以前为了杀菌而加热瓶装的工序，在常温下就可以瓶装了。
    三、方法
    以往对装矿泉水用的PET等制成的塑料瓶，用过氧化氢水等杀菌剂将瓶子内外进行杀菌处理，杀菌剂会残留在瓶子上，有害饮水者的健康。为了解决这些问题，提出了各种办法，其中有干燥方法，即将附在瓶子上的残留物清洗除去；再一种方法，在喷杀菌剂之后，喷洒清洗液，其缺点是杀菌剂不好清除，工作过程很复杂。
    本方法的工作流程是：将塑料瓶和瓶盖分别在特定条件下，进行湿热和热加工处理，将经过孔径0.22微米以下滤膜过滤的矿泉水，在100等级的灭菌条件下瓶装，即可有效的解决上述问题。
    首先，将瓶子和瓶盖分别在相当于70摄氏度保持10秒的条件下，进行湿热加热杀菌。所谓相当于70摄氏度温度下保持10秒钟的条件，可由下式得出：
    logy=1-(x-70)/10
式中的x为瓶子和瓶盖内壁的温度，y为保持时间。
    一般说来，塑料瓶和瓶盖的耐热温度较底，若在这样的杀菌条件下，它们不变形又能有效的杀菌，这样是理想的。其次，若杀菌温度达不到70摄氏度，或者相当于在此温度下，保持不了10秒的条件下，则不能达到充分的灭菌效果。进行瓶子的湿热杀菌的具体方法是：将PET瓶瓶口向下放置，将注热水的瓶嘴从瓶口插入瓶内喷到瓶底的内壁上，然后热水顺着侧壁，再从瓶口流出，这样使瓶子内壁的温度升至杀菌温度。在将热水喷入瓶内时，要注意使注热水喷嘴的前端不要接触从瓶底流向侧壁再流下来的热水，使注热水喷嘴的前端避免受到污染，而且能保证热水的给定热量在热水从瓶底向侧壁流动过程中可有效利用，使之达到杀菌温度。瓶盖的灭菌，可以采用同样的注热水洗内壁的方法，也可通过热水使其接触蒸汽或热风的方法。例如金属瓶盖，应使其接触蒸汽，使它在3---15秒通过温度95---1000摄氏度的蒸汽管以达到杀菌的目的。
    为了进一步提高杀菌效率,在用热水使瓶子和盖子的内壁温度达到杀菌温度的同时,将瓶子知盖子的外壁也加热.,从瓶子的上方和左右方向喷淋热水效果较好,用这种方法容易控制温度，在保持瓶子不变形这一点上,比用蒸汽和风好.对瓶盖出可用同样方法。
    在不用热水而用蒸汽的场合，可用0.2－0.5kg/cm2(计示压力)的蒸汽，喷射瓶子的外壁3－15秒。在使用热风的场合，可使用80－100°C的热 风喷射瓶子的外壁3－15秒种。
    本方法的水处理和灌装内容参见《日本瓶装矿泉水的生法》。