杀菌后为什么掉盖、胀盖:三种杀菌方式与四条真实原因

舟山尚唯 · 技术文章

杀菌环节的掉盖、胀盖,是很多做玻璃瓶罐头的人头疼、又常常找不到真正原因的问题。 有时候会怀疑到旋盖机上,有时候怀疑盖子质量,换了又换,问题还在。

这一篇不讲怎么杀菌——那是食品工艺的范围,专业资料很多。这一篇只讲一件事: 杀菌这道工序,对封口质量和抽真空质量提出了什么要求,以及掉盖胀盖到底该往哪里查。

一、先说清楚:杀菌就是一次"把封好的瓶子整体加热"

产品怎么杀菌才算达标,设备厂家不好替用户下结论——这要看物料、pH 值、含酸量、容器规格, 得由食品工艺的专业资料来定。

但从包装效果这个角度看,杀菌就是一次把封好的瓶子整体加热的过程。 瓶盖旋得好不好、真空抽得够不够,都会在这一步被放大出来。 平时看不出来的差别,到杀菌工序会集中暴露。

二、三种常用方式,各自适合什么

方式温度与形式说明
① 巴氏杀菌
(常压杀菌)
80~100℃
常压下进行
分两种:水浴杀菌(整瓶浸在热水槽里)与喷淋杀菌(上下喷嘴持续喷淋热水)。 用得比较多,适合含酸量较高的产品(水果罐头一类)。 喷淋式热交换效率高、受热均匀;水浴式结构简单、能耗相对低。
② 高温杀菌
(高压杀菌)
加热到接近 120℃
在压力容器中进行
家用场景可以类比高压锅。适合含酸量低、或对杀菌强度要求高的产品(肉类、水产、部分蔬菜)。 杀菌强度大,对封口的考验也最大。
③ 蒸煮杀菌 100℃ 蒸煮
常压下进行
很多工厂直接用商用蒸饭车这类蒸箱设备来做。比较经济实用的一种做法,在实际使用中反映不错。 据我们了解,很多用户都采用这种方式——设备投入成本很低,又比较可靠。

具体该用哪一种温度、多长时间,要按产品特性来定。这里只列个大致印象,方便后面对上号。

三、加热的时候,瓶子里面发生了什么

不管是 80℃ 喷淋、水浴、100℃ 蒸煮,还是接近 120℃ 的高温杀菌,对玻璃瓶罐头来说, 都会出现两个变化——这两个变化正是掉盖问题的根源。

第一个变化:瓶内气压会升高

即使抽了很高的真空,加热时水的蒸发、溶解气体的析出, 加上物料内部本身的变化,都会让瓶内气压升上去——甚至可能超过瓶外气压。 这一点是抽多高真空也无法避免的。

第二个变化才是真正危险的:高温下这种封口方式很脆弱

尤其是在接近 120℃ 的环境下,盖胶会软化。这时候盖子实际上只能靠 一点点盖钩的扣合力,加上一点气压差来维持不松动、不脱落——非常脆弱。

只有等冷却以后,盖胶重新硬化、重新胶合在瓶口上,才算度过这个危险期。 这也是为什么要按工艺要求分段缓慢冷却,而不是一下子降温。 一下子把温度降下来,盖胶的重新胶合还没完成,外部的应力已经上来了。

四、掉盖、胀盖:原因按概率排

用户在杀菌环节经常碰到,高温杀菌里出现得更严重,损失也更大。 但实际上,杀菌报废的原因很多,要具体分析。从我们的经验看,大致是这么几条:

  1. 盖子和瓶子本身的质量——盖钩尺寸、盖胶的软硬与厚薄、瓶口平整度。 这类因素造成的报废是小概率的,难免。
  2. 真空度是否一致——如果同一批产品的真空度偏差比较大,那这一批里就一定有一部分处在风险里。
  3. 旋盖位置的一致性——也就是盖钩旋进去的位置,如果进出随机性很大。

关键在于这一句:如果真空度一致、封口质量(盖钩位置)一致性也比较好,出现掉盖、胀盖废品的概率会小很多。

反过来,如果真空度偏差大、盖钩位置随机性大,那杀菌过程中的废品率就很难说了—— 有些盖子一定概率是旋得好、抽得好,就没有报废;真空差的、旋盖位置不好的,就有这个概率出现掉盖报废。

注意这里说的是一致性,不是"抽得越高越好"。 一台一直抽到 -75 kPa 的机器,比一台有时 -90、有时 -65 的机器,杀菌废品率往往更低。 这也是选设备时该盯的东西。

五、为什么这类报废往往无法挽回

这条很少有人讲,但它决定了这件事的成本。

盖子一旦出现松动、真空泄漏,冷却的时候无法再次形成真空; 更严重的是——盖子松动以后,冷却水会进入瓶子内部。 这就不只是掉盖的问题了,连里面的物料都没有再次利用的可能。

也就是说,杀菌这一道出问题,损失的不是一个盖子,是整瓶连物料一起。 所以前面几道工序的稳定性,值这个钱。

六、能提前做的四件事

  1. 包材先筛一遍——瓶口平整度、盖钩长度、盖胶软硬,批量采购前就该定型。 具体两个判断方法见《盖子和瓶子同规格却封不住》。
  2. 盯真空度的一致性,不只是峰值。 一批货里真空度忽高忽低,杀菌阶段一定还回来找你。
  3. 盯盖钩位置的一致性。 盖子旋到位没有,不看手感看盖钩落在螺纹的哪一段,见《盖子旋好了没有》。
  4. 按工艺要求分段缓慢冷却,不要图快一下子降温,给盖胶留出重新胶合的时间。

七、常见问题

杀菌后掉盖,是不是旋盖机没旋紧?

不一定,但值得查。掉盖胀盖的原因分三类:盖子和瓶子本身的质量(这类是小概率、难免的)、 同一批产品真空度是否一致、盖钩旋进去的位置是否一致。如果真空度和盖钩位置的一致性都好, 废品率会明显低。反过来,一致性差的时候,问题就会集中在这道工序暴露出来。

三种杀菌方式怎么选?

看产品特性。含酸量较高的产品(水果罐头一类)多用巴氏杀菌;含酸量低、或对杀菌强度要求高的 (肉类、水产、部分蔬菜)用接近 120℃ 的高温杀菌。100℃ 蒸煮是很多工厂在用的经济做法, 设备投入低。具体温度和时长要按产品定,食品工艺的专业资料里写得更细。

为什么必须分段缓慢冷却?

因为接近 120℃ 时盖胶是软的,盖子只靠一点盖钩扣合力和气压差维持。 只有冷却以后盖胶重新硬化、重新胶合在瓶口上,才算度过危险期。 一下子降温,胶还没重新胶合,应力已经上来了。

杀菌报废的瓶子,里面的物料还能回用吗?

基本不能。盖子松动后冷却的时候无法再次形成真空,更麻烦的是冷却水会进入瓶内。 所以这类报废是整个瓶子连物料一起损失,不是换个盖子就能救回来。

关于这些内容

本文讲的是舟山尚唯出品的真空旋盖机(X35C3、X35C1、X5131H、X30K 等机型)的选型、使用与维护。文中的参数、接口规格、操作方式,都是按我们的机型写的。

各家真空旋盖机的结构、管路和控制方式不一样,有些内容并不适用于其他厂家出品的机器,请以自己设备的说明书为准。

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