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隨著消費需求者愈加著重飲料的安全可靠與膳食，飲料消費市場漸漸從細菌不脆弱商品比如氫氟酸飲料，向細菌脆弱型商品比如豆則飲料結(jié)構(gòu)調(diào)整；漸漸從包裝袋主流化向包裝袋個人化結(jié)構(gòu)調(diào)整進而增添了整座飲料工藝技術(shù)技術(shù)的發(fā)生改變。那個變動過程中的推動力主要包括：北歐國家食品產(chǎn)品質(zhì)量可靠各方面法律法規(guī)的硬性要求；所含純天然原材料飲料的消費需求消費市場需求；不含添加劑飲料的消費需求消費市場需求；色澤外形更快的消費需求消費市場需求；須要長效期存儲自然環(huán)境前提的原產(chǎn)政治經(jīng)濟學(xué)；罐子高性能提高效率的消費市場需求；稀疏的消費市場推廣驅(qū)動力Paulhaguet的計劃和取悅大容量PET瓶的態(tài)勢之類。

在這種的前提下，消費市場上迎了捷伊飲料工藝技術(shù)技術(shù)——無菌冷灌裝。對照以后的飲料工藝技術(shù)技術(shù)，無菌冷灌裝選用了一流全盤的沖洗滅菌工藝技術(shù)，半自動的制造工藝技術(shù)的掌控，健全的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)視管理體系，嚴(yán)苛的無菌性能校正流程，能最小某種程度地減少細菌的信用風(fēng)險，確保制造出的飲料的安全可靠。

無菌冷灌裝果汁飲料灌裝機^[1]（Aseptic Cold-filling）是指將經(jīng)過滅菌的液體食品在常溫?zé)o菌前提下灌裝、密封在經(jīng)過滅菌的容器中，使食品在效期內(nèi)能在常溫下運輸和貯存。無菌冷灌裝的冷是相對于熱灌裝來說的，熱灌裝工藝技術(shù)是在85～95℃下進行灌裝，而其是在常溫前提下灌裝料液。由于包裝袋內(nèi)最初已達到商業(yè)無菌，所以包裝袋后的食品可在不加添加劑、不經(jīng)冷藏前提下得到較長的貨架壽命^[2]。無菌冷灌裝技術(shù)是一項對食品及藥品的安全可靠性實現(xiàn)綜合技術(shù)保障的系統(tǒng)工程，集光機電一體化技術(shù)、現(xiàn)代化學(xué)、物理學(xué)、細菌學(xué)、自動掌控、計算機通訊等多項高新技術(shù)為一體^[3]。無菌冷灌裝制造線不僅須要滿足額定的產(chǎn)能，還必須通過無菌確保水平測試來校正整條制造線是否滿足商業(yè)無菌的要求。無菌工藝技術(shù)，全面反映了整座制造過程選用無菌工藝技術(shù)制造無菌商品的能力，須要從以下各方面進行校正：塵埃粒子數(shù)檢測，灌裝自然環(huán)境的染色測試，沉降菌、浮游菌檢測，涂抹檢測，灌裝自然環(huán)境的滅菌強度測試，包材的滅菌強度測試，水包測試，LG培養(yǎng)基測試^[4]，低酸性商品的批量制造測試等各方面校正^[5]。無菌工藝技術(shù)技術(shù)引入的變量很多，諸如制造區(qū)的設(shè)計及其設(shè)備布局、制造時的自然環(huán)境狀況、所有與制造相關(guān)的設(shè)備及物料的污染狀況、人員操作和衛(wèi)生狀況等，每一個環(huán)節(jié)對最終商品的產(chǎn)品質(zhì)量都至關(guān)重要。一旦發(fā)現(xiàn)細菌的污染問題，可通過多種細菌的限量檢測方法來進行菌群分析最終找到制造線的問題點^[6]。

1 無菌冷灌裝技術(shù)的現(xiàn)狀

PET無菌制造線的國外制造商有克朗斯、西得樂、基伊埃博高瑪、日本Shibuya果汁飲料灌裝機等，國內(nèi)制造商有樂惠、新美星、廊坊百冠、達意隆、普華盛等。國外制造商的無菌線的產(chǎn)能一般能達到48000BPH，Shibuya可達到72000BPH，機械效率在90%以上；能源利用率較高；設(shè)備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定；無菌校正一次通過率高；無菌確保水平較高；低酸性商品的無菌周期可達72h，高酸性商品的無菌周期可達120h。國產(chǎn)無菌線發(fā)展水平參差不齊，目前只有樂惠和新美星的無菌線產(chǎn)能達到30000BPH并且能通過無菌校正，其他廠家的產(chǎn)能一般在18000-24000BPH，且很多不能通過無菌校正，同類商品的無菌周期也比國外的短，能源及化學(xué)品消耗很多。國產(chǎn)無菌線還普遍存在機械故障率高等問題。但國外制造線設(shè)備一次性投資高，維護成本高昂，售后服務(wù)周期長。

國產(chǎn)PET無菌冷灌裝制造線獲得無菌物料是通過UHT果汁飲料灌裝機滅菌；獲得無菌的灌裝空間一般先通過COP/SOP沖洗滅菌，再通過HEPA過濾器、風(fēng)機達到灌裝自然環(huán)境的百級要求，還要再通過廢氣塔形成區(qū)域壓差，使得無菌區(qū)的壓力最高來隔絕外界污染；獲得無菌的管路系統(tǒng)先通過CIP沖洗，滅菌則根絕管道的實際情況來定，常壓的使用PAA消毒液法，密閉管路使用蒸汽法和過熱水閥；獲得無菌的包裝袋容器通過PAA溶液對PET空瓶噴沖，對瓶蓋浸泡或沖洗進行滅菌。

2 無菌冷灌裝的先行技術(shù)

2.1瓶坯干式滅菌技術(shù)

西得樂將果汁飲料灌裝機PredisTM解決計劃和其最捷伊Sensofill Fma無菌灌裝技術(shù)整合在一臺集吹瓶、灌裝和封蓋為一體的設(shè)備內(nèi)，制造出Combi PredisTM Fma無菌灌裝機^[7]。在克朗斯的Contiform AseptBloc中，瓶坯在紅外烘箱中經(jīng)過加熱，然后在滅菌單元中經(jīng)過氣態(tài)過氧化氫處理，此后直接進入無菌設(shè)計的吹塑單元^[8]。容器在無菌前提下進行吹塑。罐子進入無菌灌裝機灌裝，并封上瓶蓋。西得樂和克朗斯使用的瓶坯干式滅菌技術(shù)的原理是用過氧化氫蒸汽在吹瓶機加熱爐入口處對瓶坯進行干式滅菌。滅菌內(nèi)壁光滑的小型瓶坯比不規(guī)則瓶型的罐子更加有效和簡單，殘留物極少，一般罐子中的殘留物都低于0.5mg/kg，此外，使用該技術(shù)的無菌灌裝系統(tǒng)還具有節(jié)能、占地面積更小、可用于輕量瓶灌裝等優(yōu)點。由于使用過氧化氫蒸汽對瓶坯進行干式滅菌，不須要使用化學(xué)品和水，因此，極大的減少了化學(xué)品和水的使用，在設(shè)備正常使用前提下，每天可節(jié)約用水200－300立方米和減少150－200升化學(xué)品的使用，并且沒有污水產(chǎn)生。

2.2低速直線型灌裝技術(shù)

在西得樂的Combi PredisTM/CapdisTM FMa低速解決計劃的設(shè)計過程中，使用直線型設(shè)計，以成熟的干式瓶坯和瓶蓋滅菌技術(shù)為基礎(chǔ)，集吹瓶、灌裝和旋蓋于一體，適用于各種類型的瓶坯和瓶蓋滅菌，減少設(shè)備的占地面積，能憑借超小的占地面積輕松嵌入到新建或現(xiàn)有工廠中。新型飲料商品在大規(guī)模上市前，飲料制造商通常一流行小批量制造，以便對這些商品進行消費市場測試并觀察消費需求者的反應(yīng)，然后再進行大規(guī)模制造。這些定位于細分消費市場的高端商品必須在低速運轉(zhuǎn)的制造線上制造。同時，在商品消費市場需求量較小的區(qū)域性消費市場，低速制造也不失為一種實用的解決計劃^[9]。

3 無菌冷灌裝的現(xiàn)行研究

3.1組合式滅菌

多種滅菌方式的組合能起到良好的滅菌效果。比如單獨選用紫外線對果汁飲料灌裝機PET瓶蓋滅菌，由于PET瓶蓋內(nèi)外表面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，滅菌效果一般，有研究成果表明，低濃度過氧化氫溶液 高強度紫外線照射結(jié)合使用會產(chǎn)生驚人的滅菌效果^[10-11]。劉鳳臣等研究的低濃度過氧化氫噴霧 無菌熱空氣 高強度紫外線的PET瓶蓋滅菌系統(tǒng)，與原有的過氧化氫溶液 熱空氣滅菌和過氧化氫溶液 高強度紫外線滅菌計劃相比，在滅菌機理上有所改進，滅菌強度明顯增加，同時，熱空氣蒸發(fā)和紫外線輻射能增強滅菌效果，有效促進過氧化氫分解，使得瓶蓋表面無過氧化氫殘留的作用，避免了對飲料口味和飲用者身體的影響，是一種滅菌全盤、耗時少、無殘留的新型滅菌系統(tǒng)^[12]。

3.2電子束輻照滅菌

相比于傳統(tǒng)的食品保鮮方法，電子束輻照不存在放射性污染及農(nóng)、獸藥物殘留等問題，且節(jié)省能源，具有特別顯著的優(yōu)勢^[13]。電子束輻照技術(shù)是利用電子加速器產(chǎn)生的低能或高能電子束射線（10MeV以下的電子束），利用高能脈沖直接作用破壞活體生物細胞內(nèi)DNA或通過間接作用使小分子和水物質(zhì)發(fā)生輻解，形成-OH、-H等活性自由基，與核內(nèi)物質(zhì)作用，發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。目前，已有多家國外廠家使用電子束輻照技術(shù)對PET空瓶進行滅菌并取得了良好效果。國內(nèi)的新美星也已制造出一臺樣機，具體使用情況不詳。電子束輻照技術(shù)的難道是電子束的穿透能力較弱，對PET空瓶較厚的瓶口處滅菌存在問題。

4 小結(jié)

近年來，世界性的自然環(huán)境素質(zhì)的下降和人群生活壓力的增加，使得處于亞健康狀態(tài)的人群日漸增多，而同時隨著生活水平的不斷提高，人們也越來越著重個人健康問題，受益于中國龐大的人口基數(shù)，功能飲料和植物蛋白飲料的快速增長會值得期待。中國功能飲料消費市場最近幾年發(fā)展迅速，在2014年取得了17.4%果汁飲料灌裝機的增長，消費市場容量達到109.1億升。在2010年到2014年的5年時間里，行業(yè)平均增長率達到28.9%。預(yù)計到2019年行業(yè)將達到254.57億升的規(guī)模。植物蛋白飲品正成為飲料消費市場的亮點，以純天然及健康的概念吸引消費需求者。飲料消費需求量的提升將直接導(dǎo)致飲料制造線的銷售量提升。而無菌冷灌裝制造線適用范圍廣，尤其是熱敏性的中性商品，將會成為最佳的選擇。

PET瓶無菌冷灌裝的客戶普遍追求設(shè)備好用、安全可靠可靠、空間節(jié)約、節(jié)能減排、高性能、低成本。這些要求將引領(lǐng)PET瓶無菌線向以下幾個各方面發(fā)展：

1、向高新技術(shù)集成性和高可靠度的方向發(fā)展。為滿足商品的安全可靠性要求，系統(tǒng)本身的每一個子系統(tǒng)無不包含著新技術(shù)、新材料、新工藝技術(shù)的成果。為了滿足高可靠性的要求，每一個子系統(tǒng)從設(shè)計到制造，從運行實驗到運行監(jiān)視，和信息反饋與補償修正都要融入現(xiàn)代產(chǎn)品質(zhì)量的理念，達到設(shè)備固有可靠性與運行可靠性相統(tǒng)一。

2、向多個產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展和延伸無菌的概念和要求是醫(yī)學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。隨著現(xiàn)代細菌學(xué)和應(yīng)用滅菌技術(shù)的發(fā)展，人類對殺滅主要包括細菌芽孢在內(nèi)的全部病原細菌和非病原細菌有了更捷伊認識和掌控手段。商業(yè)無菌作為評價食品產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的技術(shù)指標(biāo)為相關(guān)行業(yè)和消費市場認同。果汁飲料灌裝機

3、無菌包裝袋設(shè)備向單一高速型發(fā)展。發(fā)展無菌包裝袋設(shè)備無論從技術(shù)含量和技術(shù)指標(biāo)要求上都屬于包裝袋機械中的高端商品。對于使用廠家而言，這種技術(shù)和資本雙重稀疏性的設(shè)備定位必須以提高制造效率為方向，而不同于現(xiàn)代包裝袋機械向多功能和單一高速型兩極化發(fā)展。從技術(shù)層面上講，高可靠度的裝備向多功能型發(fā)展，將意味著諸多工程技術(shù)中有待解決的問題出現(xiàn)，將加大技術(shù)上的難度。

4、向以技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化性價比的方向發(fā)展。雖然無菌包裝袋有很多優(yōu)點，但是其設(shè)備昂貴令許多企業(yè)望而卻步。國內(nèi)企業(yè)要推動無菌包裝袋行業(yè)的健康發(fā)展，為消費市場提供價格適中，性價比優(yōu)良的設(shè)備以推動消費需求消費市場，須要優(yōu)化性價比來減少投入。因此應(yīng)選用技術(shù)創(chuàng)新，采取集成性與突破性相融合的技術(shù)策略。

王鵬/南京保利隆包裝袋機械有限公司

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