टनल पास्चुरीकरण के लिए तापमान और समय क्या है?

उत्पाद सुरक्षा और शेल्फ स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए पेय और तरल खाद्य उद्योग थर्मल प्रसंस्करण पर बहुत अधिक निर्भर करता है। उपलब्ध विभिन्न तरीकों में से, टनल पास्चुरीकरण बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए आधारशिला प्रौद्योगिकी के रूप में खड़ा है, खासकर बोतलबंद और डिब्बाबंद उत्पादों के लिए। तापमान और समय के बीच सटीक संतुलन को समझना उत्पाद के संवेदी गुणों को संरक्षित करते हुए माइक्रोबियल निष्क्रियता प्राप्त करने की कुंजी है।

टनल पास्चुरीकरण के लिए मानक तापमान आमतौर पर 60°C से 72°C (140°F से 161.6°F) तक होता है, उत्पाद के पीएच, CO2 स्तर और प्रारंभिक माइक्रोबियल लोड के आधार पर, पास्चुरीकरण क्षेत्र में रहने का समय 15 से 30 मिनट तक होता है। प्रक्रिया को पाश्चराइजेशन यूनिट्स (पीयू) का उपयोग करके मात्राबद्ध किया जाता है, जहां 1 पीयू को 60 डिग्री सेल्सियस पर 1 मिनट के एक्सपोजर के रूप में परिभाषित किया जाता है।

यह लेख टनल पाश्चराइज़र के भीतर थर्मल गतिशीलता, पाश्चराइजेशन इकाइयों की गणना और समय और तापमान मापदंडों के चयन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों की गहन खोज प्रदान करता है। इस गाइड के अंत तक, उत्पादन प्रबंधकों और इंजीनियरों को इस बात की स्पष्ट समझ होगी कि अधिकतम दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता के लिए अपनी सुरंग पास्चुरीकरण लाइनों को कैसे अनुकूलित किया जाए।

विषयसूची

टनल पाश्चराइजेशन के मुख्य सिद्धांत

टनल पास्चुरीकरण एक थर्मल संरक्षण प्रक्रिया है जहां पैक किए गए उत्पादों को एक लंबी सुरंग के माध्यम से ले जाया जाता है और माइक्रोबियल स्थिरता प्राप्त करने के लिए अलग-अलग तापमान पर पानी का छिड़काव किया जाता है।

यह विधि अलग है क्योंकि यह उत्पाद को उसके अंतिम कंटेनर में सील करने के बाद उपचारित करती है, चाहे वह कांच की बोतल हो, एल्युमीनियम कैन हो या पीईटी बोतल हो। प्राथमिक उद्देश्य यीस्ट, मोल्ड और लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया जैसे खराब करने वाले जीवों को खत्म करना है। यह प्रक्रिया गर्मी हस्तांतरण के सिद्धांत पर निर्भर करती है, जहां बाहरी स्प्रे पानी कंटेनर को गर्म करता है, जो बदले में अंदर के तरल को गर्म करता है।

सुरंग को कई अलग-अलग क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: प्री-हीटिंग, पाश्चराइजिंग और कूलिंग। थर्मल झटके को रोकने के लिए यह क्रमिक परिवर्तन आवश्यक है, जिससे कंटेनर टूट सकता है, खासकर कांच की बोतलों में। प्रत्येक क्षेत्र में पानी के तापमान को नियंत्रित करके, निर्माता कंटेनर के अंदर 'ठंडे स्थान' तापमान को सटीक रूप से प्रबंधित कर सकते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रत्येक इकाई आवश्यक जैविक घातकता तक पहुंच जाए।

बी2बी परिप्रेक्ष्य से, इस पद्धति की विश्वसनीयता इसे उच्च मात्रा वाले ब्रुअरीज और जूस निर्माताओं के लिए पसंदीदा बनाती है। भरने से पहले तरल का उपचार करने वाली विधियों के विपरीत, टनल पास्चुरीकरण कैपिंग या सीमिंग प्रक्रिया के दौरान पुन: संदूषण के जोखिम को समाप्त कर देता है। यह लंबी दूरी की शिपिंग या बिना रेफ्रिजरेटेड शेल्फ भंडारण के लिए लक्षित उत्पादों के लिए सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत प्रदान करता है।

विशिष्ट तापमान और समय पैरामीटर

अधिकांश बीयर और अम्लीय पेय पदार्थों के लिए, आवश्यक पाश्चराइजेशन यूनिट (पीयू) सीमा तक पहुंचने के लिए लक्ष्य पाश्चराइजेशन तापमान 15 से 20 मिनट की अवधि के लिए 60 डिग्री सेल्सियस और 65 डिग्री सेल्सियस के बीच रखा जाता है।

जबकि 60°C से 65°C की सीमा सामान्य है, तरल से जुड़े विशिष्ट जैविक जोखिमों के आधार पर विशिष्ट मापदंडों में उतार-चढ़ाव होता है। उदाहरण के लिए, यदि प्रारंभिक माइक्रोबियल गिनती अधिक है तो कार्बोनेटेड शीतल पेय या उच्च एसिड जूस को थोड़ा अधिक तापमान या लंबे समय तक रखने की आवश्यकता हो सकती है। इसके विपरीत, अवशिष्ट शर्करा वाले भारी स्टाउट या क्राफ्ट बियर को अत्यधिक गर्मी में होने वाले 'पके हुए' स्वाद से बचने के लिए अधिक नाजुक स्पर्श की आवश्यकता हो सकती है।

एक कंटेनर द्वारा मशीन के अंदर बिताया गया कुल समय - जिसे अक्सर 'चक्र समय' कहा जाता है - पाश्चुरीकरण समय से कहीं अधिक लंबा होता है। एक सामान्य चक्र 45 से 60 मिनट तक चल सकता है, जो तापमान को बढ़ाने और इसे लगभग 25 डिग्री सेल्सियस से 30 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने के लिए आवश्यक समय को ध्यान में रखता है। यह सुनिश्चित करता है कि उत्पाद को सुरंग से बाहर निकलने पर तुरंत संभालना और लेबल करना सुरक्षित है।

इन आवश्यकताओं की कल्पना करने में सहायता के लिए, निम्न तालिका मानक उद्योग बेंचमार्क दर्शाती है:

पाश्चराइजेशन इकाइयों की गणना (पीयू)

पाश्चराइजेशन यूनिट (पीयू) गर्मी के जैविक प्रभाव का एक मात्रात्मक माप है, जिसकी गणना सूत्र पीयू = टी टाइम्स 1.393 ^ {(टी - 60)} का उपयोग करके की जाती है , जहां टी  मिनटों में समय है और टी  डिग्री सेल्सियस में तापमान है।

पीयू अवधारणा गुणवत्ता नियंत्रण प्रबंधकों को अपनी प्रक्रिया को मानकीकृत करने की अनुमति देती है, भले ही तापमान में थोड़ा उतार-चढ़ाव हो। 60°C का आधार तापमान वह बिंदु है जिस पर हर मिनट 1 PU अर्जित होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, सूक्ष्मजीवों के नष्ट होने की दर तेजी से बढ़ती है। उदाहरण के लिए, 67°C पर, घातक प्रभाव 60°C की तुलना में काफी अधिक होता है, जिसका अर्थ है कि उत्पाद को समान स्तर की सुरक्षा प्राप्त करने के लिए पास्चुरीकरण क्षेत्र में बहुत कम समय की आवश्यकता होती है।

एक पेशेवर टनल पाश्चराइजेशन सेटअप में, सेंसर 'ठंडे स्थान' की निगरानी करते हैं - कंटेनर में वह क्षेत्र जो गर्म होने में सबसे धीमी गति से होता है, आमतौर पर निचले केंद्र के पास। परिष्कृत सॉफ्टवेयर सुरंग के माध्यम से यात्रा के दौरान इस ठंडे स्थान के तापमान को ट्रैक करता है, वास्तविक समय में पीयू मान जमा करता है। यदि पानी का तापमान अप्रत्याशित रूप से गिरता है, तो क्षतिपूर्ति करने और लक्ष्य पीयू तक पहुंचने को सुनिश्चित करने के लिए कन्वेयर की गति धीमी की जा सकती है।

स्वाद की अखंडता बनाए रखने के लिए पीयू को समझना महत्वपूर्ण है। 'अति-पाश्चराइजिंग' (बहुत अधिक पीयू जमा करने से) ऑक्सीकरण, स्वाद में गिरावट और कम संवेदी शेल्फ जीवन हो सकता है, भले ही उत्पाद सूक्ष्म रूप से 'सुरक्षित' हो। इसलिए, बी2बी पेय ऑपरेशन का लक्ष्य सुरक्षा के लिए न्यूनतम आवश्यक पीयू को इससे अधिक किए बिना प्राप्त करना है, जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान के बीच संतुलन बनाए रखना है।

थर्मल आवश्यकताओं को प्रभावित करने वाले कारक

आवश्यक समय और तापमान कंटेनर की सामग्री, उसके आकार, उत्पाद के पीएच स्तर और कार्बोनेशन मात्रा से प्रभावित होते हैं, जो सभी गर्मी प्रवेश और माइक्रोबियल प्रतिरोध को प्रभावित करते हैं।

1. कंटेनर सामग्री और आकार : एल्यूमीनियम के डिब्बे कांच की बोतलों की तुलना में बहुत तेजी से गर्मी का संचालन करते हैं। नतीजतन, 330 मिलीलीटर कैन में एक उत्पाद 500 मिलीलीटर मोटी दीवार वाली कांच की बोतल में उसी उत्पाद की तुलना में कई मिनट तेजी से अपने लक्ष्य तापमान तक पहुंच सकता है। सुरंग की गति निर्धारित करते समय ''थर्मल लैग'' को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

2. उत्पाद रसायन विज्ञान : उच्च अम्ल वातावरण (कम पीएच) में सूक्ष्मजीव अधिक आसानी से मारे जाते हैं। इसलिए, अत्यधिक अम्लीय फलों के रस को तटस्थ-पीएच पेय की तुलना में कम पीयू की आवश्यकता हो सकती है। इसी तरह, बीयर में उच्च अल्कोहल सामग्री एक संरक्षक के रूप में कार्य करती है, जो संभावित रूप से कम पाश्चुरीकरण तापमान की अनुमति देती है।

3. प्रारंभिक माइक्रोबियल लोड : यदि अपस्ट्रीम निस्पंदन और स्वच्छता प्रक्रियाएं विश्व स्तरीय हैं, तो प्रारंभिक 'बायोबर्डन' कम है, जो अधिक रूढ़िवादी पाश्चराइजेशन शेड्यूल की अनुमति देता है। यदि कच्ची सामग्री या भरने का वातावरण कम नियंत्रित है, तो कुल सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उच्च पीयू आवश्यक हैं।

इन चरों का मतलब है कि टनल पाश्चराइज़र के लिए कोई 'एक आकार सभी के लिए उपयुक्त' सेटिंग नहीं है। प्रत्येक उत्पाद और पैकेजिंग संयोजन के लिए एक सत्यापन अध्ययन की आवश्यकता होती है, जिसमें अक्सर सटीक थर्मल प्रोफ़ाइल को मैप करने के लिए 'ट्रैवलिंग रिकॉर्डर' शामिल होते हैं - जो एक नमूना कंटेनर के अंदर सुरंग के माध्यम से चलते हैं।

टनल बनाम फ्लैश पाश्चराइजेशन

जबकि टनल पास्चुरीकरण में तैयार पैकेज का उपचार किया जाता है, फ्लैश पास्चुरीकरण में तरल को एक बाँझ कंटेनर में भरने से पहले एक छोटी अवधि (उदाहरण के लिए, 15 सेकंड के लिए 72°C) के लिए हीट एक्सचेंजर में गर्म करना शामिल होता है।

इन दो तरीकों के बीच चयन करना किसी भी पेय व्यवसाय के लिए एक महत्वपूर्ण निर्णय है। सुरंग प्रणालियां उच्च स्तर की सुरक्षा प्रदान करती हैं क्योंकि वे भरने के बाद संदूषण के जोखिम को खत्म कर देती हैं। हालाँकि, उन्हें काफी अधिक फर्श स्थान की आवश्यकता होती है और फ्लैश सिस्टम की तुलना में अधिक पानी और ऊर्जा की खपत होती है। टनल पाश्चराइज़र उन उत्पादों के लिए भी बेहतर अनुकूल हैं जिन्हें सड़न रोकने योग्य रूप से भरना मुश्किल होता है, जैसे कि उच्च लुगदी सामग्री या जटिल कार्बोनेशन प्रोफाइल वाले।

यह गहराई से जानने के लिए कि कौन सी प्रणाली आपकी विशिष्ट उत्पादन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है, आप इसकी विस्तृत तुलना का पता लगा सकते हैं टनल पाश्चराइजर्स बनाम फ्लैश पाश्चराइजर्स: अपने प्रोसेसडब के लिए सर्वश्रेष्ठ पाश्चराइजिंग सिस्टम चुनना । यह संसाधन पूंजीगत व्यय और परिचालन अंतर को रेखांकित करता है जो दीर्घकालिक आरओआई को प्रभावित कर सकता है।

तापमान और समय के संदर्भ में, फ्लैश पाश्चराइजेशन 'उच्च तापमान कम समय' (HTST) तर्क का उपयोग करता है, जबकि सुरंग पाश्चराइजेशन 'कम तापमान लंबा समय' (LTLT) तर्क का उपयोग करता है। सुरंग का क्रमिक दृष्टिकोण अक्सर प्रीमियम पेय पदार्थों के लिए पसंद किया जाता है जहां लक्ष्य कभी-कभी फ्लैश सिस्टम की तीव्र गर्मी से जुड़े 'जले हुए' नोटों को कम करना होता है।

रखरखाव और गुणवत्ता नियंत्रण

लगातार पाश्चुरीकरण के लिए तापमान सेंसरों के नियमित अंशांकन, रुकावटों के लिए पानी स्प्रे नोजल का निरीक्षण और स्वतंत्र डेटा लॉगर्स का उपयोग करके नियमित सत्यापन की आवश्यकता होती है।

टनल पाश्चराइज़र मशीनरी का एक जटिल टुकड़ा है जिसमें सैकड़ों स्प्रे नोजल होते हैं। यदि नोजल का एक भाग स्केल या मलबे से भरा हो जाता है, तो उस क्षेत्र के कंटेनरों को अपेक्षित गर्मी नहीं मिलेगी, जिसके परिणामस्वरूप 'अंडर-पास्चुरीकृत' इकाइयाँ होंगी जो शेल्फ पर खराब हो सकती हैं। यह किसी भी B2B ऑपरेशन के लिए एक मजबूत निवारक रखरखाव कार्यक्रम को आवश्यक बनाता है।

1. नोजल रखरखाव : स्प्रे हेडर की नियमित सफाई से कन्वेयर बेल्ट की पूरी चौड़ाई में पानी का समान वितरण सुनिश्चित होता है।

2. जल उपचार : चूंकि पानी को पुनर्चक्रित किया जाता है, इसलिए शैवाल की वृद्धि और खनिज जमा के संचय को रोकने के लिए इसका उपचार किया जाना चाहिए, जो कंटेनरों को इन्सुलेट कर सकता है और गर्मी हस्तांतरण दक्षता को कम कर सकता है।

3. स्पीड कैलिब्रेशन : कन्वेयर ड्राइव सिस्टम को सटीक रूप से कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। चूंकि पीयू समीकरण में समय एक प्राथमिक चर है, बेल्ट गति में कोई भी विचलन सीधे उत्पाद की सुरक्षा को प्रभावित करेगा।

सर्वोत्तम प्रथाओं का सारांश

यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपकी सुरंग पास्चुरीकरण प्रक्रिया सुरक्षित और कुशल दोनों है, इन मुख्य दिशानिर्देशों का पालन करें:

• प्रति माह कम से कम एक बार या जब भी उत्पाद का नुस्खा बदलता है, कैलिब्रेटेड डेटा लॉगर का उपयोग करके हमेशा अपने थर्मल प्रोफ़ाइल को मान्य करें।

• शीतलन क्षेत्रों की बारीकी से निगरानी करें; उत्पाद को बहुत धीरे-धीरे ठंडा करने से 'स्टैक बर्न' और स्वाद का नुकसान हो सकता है।

• हीट रिकवरी सिस्टम का उपयोग करके पानी की खपत को अनुकूलित करें जो कूलिंग ज़ोन से प्री-हीटिंग ज़ोन में गर्मी स्थानांतरित करता है।