按照果汁生產(chǎn)廠和裝瓶廠的慣例，果汁在到達(dá)消費者之前需要進(jìn)行兩次巴氏殺菌——第一次是在果汁萃取之后立即進(jìn)行，第二次是在果汁灌裝之前。二次巴氏殺菌的目的就是消滅在散裝儲存階段以及還原果汁時產(chǎn)生的微生物。
詳細(xì)的分析表明最高可節(jié)省19%的成本
早在2013年，利樂的研究小組就發(fā)現(xiàn)可以將果汁、果肉飲品和果汁飲料的二次巴氏殺菌的殺菌過程溫度從95℃/15s降至80℃/15s，并且同樣能生產(chǎn)出安全的商業(yè)無菌產(chǎn)品。研究還發(fā)現(xiàn)，對于從濃縮汁還原的果汁，降低巴氏殺菌的溫度或?qū)夭睿╠T）提高到25℃并不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。
研究小組的發(fā)現(xiàn)，以詳細(xì)的微生物分析和對儲存數(shù)月的產(chǎn)品進(jìn)行的質(zhì)量評估為依據(jù)，對提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有重大的意義。
降低二次巴氏殺菌的溫度具有兩點優(yōu)勢，一是減少能源的使用，二是提高靈活性。溫度的降低意味著產(chǎn)生巨大的節(jié)能潛力。例如，將巴氏殺菌溫度95℃/15s降至80℃/15s將減少19%的能源消耗。
同時，隨著溫差（dT）的增加，果汁生產(chǎn)商會在換熱器設(shè)計或流量調(diào)整時獲得更大的靈活性。一般來講，利樂果汁加工專用換熱器的設(shè)計溫差（dT）為3~5℃。溫差上升意味著同樣的換熱器能夠處理具有不同黏度和不同流量的產(chǎn)品。
“我們可以在不影響果汁質(zhì)量的情況下降低二次巴氏殺菌的溫度，這一發(fā)現(xiàn)意義重大，因為它創(chuàng)造了節(jié)省能源和降低成本的潛力。”高級食品工藝專家克里斯特·朗金（Christer Lanzingh）說道。
微生物和pH值是重要因素
果汁的低pH值是抑制多種微生物生長的天然屏障，但是，即使pH值小于4.2，仍然有一些微生物群體能夠存活并且在果汁中生長。我們利用文獻(xiàn)資料對相關(guān)微生物的耐熱性進(jìn)行評估，由于它們具有關(guān)聯(lián)性和耐熱性，試驗中我們選用酵母菌的酵母子囊孢子作為這項測試的靶標(biāo)生物，對3個不同熱處理程度的巴氏殺菌果汁進(jìn)行觀察。
通過在利樂客戶位于芬蘭赫爾辛基的工廠進(jìn)行的一次熱滅活試驗，進(jìn)一步驗證了二次巴氏殺菌過程中殺菌溫度80℃并保持15s能夠提供生產(chǎn)商業(yè)無菌產(chǎn)品所需的足夠熱處理這一發(fā)現(xiàn)。在這次試驗中，對4000L的橙汁（11.3ºBrix, pH 4.0）以78℃/22s進(jìn)行巴氏殺菌，該殺菌強(qiáng)度等同于以80℃/9.5s進(jìn)行巴氏殺菌（即熱處理的強(qiáng)度比80℃/15s要低）。
通過對降低二次巴氏殺菌溫度的中試結(jié)果進(jìn)行微生物分析表明，將熱處理溫度降至80℃并持續(xù)15s是可行的。
新的巴氏殺菌方案使質(zhì)量得到保護(hù)
為了對果汁的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行測評，我們對口味、維生素C和外觀這3項指標(biāo)進(jìn)行了評估。無論是在產(chǎn)品剛剛下線還是在室溫條件下（20~23℃）儲存6個月后，經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的試驗專家組都未發(fā)現(xiàn)分別接受了最溫和（樣本A）和最嚴(yán)格（樣本D）的熱處理的由濃縮汁還原的橙汁在口味上有任何不同。
對分別儲存3.5個月和7個月的樣本進(jìn)行的高效液相色譜（HPLC）試驗表明由于存儲期間氧氣穿透包裝進(jìn)入產(chǎn)品而導(dǎo)致的維生素C的流失處于正常水平。采用80℃和95℃殺菌溫度處理的樣本之間并無差異，采用低溫差dT（3℃）和高溫差dT（25℃）生產(chǎn)出的樣本之間也沒什么不同。
最后，利樂研究小組的研究結(jié)果表明，經(jīng)過儲存后，這兩份不同的果汁樣品在外觀上也并沒有差異。
表 果汁質(zhì)量評估的加工參數(shù)
對巴氏殺菌溫度推薦值的調(diào)整
基于利樂公司的研究發(fā)現(xiàn)，我們對巴氏殺菌過程的一些建議參數(shù)作了相應(yīng)調(diào)整。下表列出了對果汁、果肉飲品及果汁飲料的建議：
表中1表示溫度偏離下限，比設(shè)定溫度低3℃；2表示果囊最大長度5mm
以上全部試驗都是在瑞典和芬蘭進(jìn)行。有關(guān)巴氏殺菌優(yōu)化以及這些結(jié)論所依據(jù)的試驗的詳情，可直接聯(lián)系利樂加工服務(wù)團(tuán)隊。
