最新无菌灌装技术

作者：SIG（中国）饮料机械有限公司

欢迎访问e展厅 展厅 1 灌装机/粉剂包装机械展厅 液体自动包装机, 灌装机, 旋盖机, 吨袋包装机, 颗粒自动包装机, ... 今年2月26-27日SIG集团在济南举办了无菌技术研讨会，SIG集团所属的康美包，西蒙纳西， 科柏拉斯和曼齐尼等公司分别介绍了液体食品的无菌包装技术及其相关话题。会议期间还组织参观了济南佳宝乳业和汇源莱芜饮料工厂。现将本次研讨会中感受比较深的几个方面汇集于下，供饮料协会的同仁参政。 SIG西蒙纳西无菌灌装技术 SIG的设计理念是“机器的设计应满足无菌的要求，而不是依靠建立一个无菌区来适应机器的需要”，它的基本点就是机器在连续运行时各项技术指标的稳定性。 SIG西蒙纳西研制的第二代旋转式PET瓶无菌灌装机是将原有的包容了瓶器消毒-冲洗-灌装-封盖的124m3的整体无菌室作了较大的革新。 新一代无菌区容积仅为9m3，其密封摒弃了传统的机械式密封而采用流体动态密封。呈环状的无菌区将灌装阀体和流量计，机器的传动装置均排除在无菌区外，从而减少了消毒剂的用量，节省了对无菌区的消毒时间，最大程度减少了消毒剂对操作人员的污染，还便于对机械部件的维护。 灌装机旋转体和无菌室固定罩上均设置了一些清洗喷嘴以互为清洗和消毒。 瓶器进入清洗机便被瓶颈夹持器夹住并使其倒置，过氧乙酸对倒置的PET瓶进行全方位喷淋，其杀菌效率达到log6；用无菌水冲洗后再用氮气喷射使瓶中空气量减少到5%，过氧化氢的残留量小于0.5ppm。 在控制技术上，采用红外线信号传输技术，每个灌装阀的流量均由流量计控制，使其在灌装过程的任一时刻均可实测通过灌装阀的液体流量。 直线式无菌系统 SIG西蒙纳西直线式无菌灌装机的操作过程是：瓶器经风送入机后被机械手抓起送入机器的卡瓶口式传送带，每次可以进10个瓶。 瓶器进入消毒区，在预先已被抽空的真空室里用浓度为35%的汽化的过氧化氢向瓶器内外喷射，经过一段反应时间，通过第二次抽空将残余水汽抽出，通入热无菌空气将瓶器吹干；果汁经2次灌装达到规定的容量，注入量是由流量计控制的灌注阀与瓶器不接触，必要时可在灌装后再注入液氮以充分排除氧气；用铝塑薄膜封口，此后瓶子被移出无菌区，并加旋启盖。 从瓶器消毒开始直到瓶口密封，在瓶口的上区域为无菌区，下方为非无菌区，无菌区的空间只有1.5m3。机器连续运行48-72小时后应对系统进行CIP。 生产开始前，先用121℃蒸汽对系统灭菌，灭菌后用无菌空气吹干，再用70℃的过氧化氢溶液喷雾，停留片刻后再用热空气吹干。对灌注站用120℃ -130℃蒸汽杀菌。 直线式无菌灌装机适于灌注高酸或低酸果汁或牛奶，可用于PET或HDPE（高密度聚乙烯）材料制成的瓶器。该机的生产能力为12000BPH，产品杀菌率达LOG6，保质期为6-12月，饮料产品已进入市场销售。 PET瓶的等离子涂层技术 PET瓶因质轻，透明，不易破碎，瓶形多样化，易封盖储存，材料可回收利用而得到广泛应用，当前PET瓶的消费量已接近8000亿个。但通常壁厚的PET瓶所具有的透气性使内容物中的维生素C氧化或充氮饮料中的CO2损失，因而改善PET瓶的阻隔性能已为各国所关注。 SIG科柏拉斯公司陈俊添先生介绍的改进PET瓶阻隔性能的等离子涂层技术的具体方法是：将PET瓶置于一个密闭的涂层室，排气达到真空状态，注入一种含有Si原子的化学气体，同时注入O2，施加微波使气体产生脉冲和化学反应从而使SiO2沉积在瓶壁，其厚度只有15Nm。用肉眼观察涂层的PET瓶与涂层前的透明度并无异样。 科柏拉斯公司生产的第一台旋转式多工位等离子涂层设备已在瑞士的Bischofszell食品公司工厂投入商业运行。该机与吹瓶机和无菌灌装机联线生产0.4-1L的果汁饮料，产量达10000BPH。涂层瓶可用于95℃热灌装和无菌冷灌装；可灌装果汁饮料，碳酸饮料如啤酒。经涂层的PET瓶的改进阻隔要素为27倍，冷灌装果汁后为17倍，于20℃下保存26周后果汁中维生素C从450ppm降到220ppm。果汁于89℃热灌装后改进阻隔要素为7-10倍。此项技术已获得美国食品和药物管理局FDA和欧盟的认可。 波纹管传热技术的研究 传统观念认为在管式加热器中液体在波纹管中加热和冷却时，波纹管会增强流体的湍流作用，因而会提高总体热系数，这是大多数管式UHT或HTST系统采用波纹管的主要依据。Gerardo先生在研讨会上介绍的SIG曼齐尼公司与意大利帕尔玛大学合作对管式换热器中波纹管和光滑管的传热技术的研究结果。 研究认为，粘度不大的牛奶或果汁在UHT系统中采用波纹管或光滑管加热和冷却时，流体处于紊流或湍流流动状态的总传热系数比较接近，而波纹管中的液体的压力降（压力损失）则明显大于光滑管。对粘稠物料的加热和冷却，当处于过渡流时，波纹管的总传热系数明显大于光滑管，这是由于起伏的波纹对粘稠物料产生的搅动效果而致。粘稠物料在波纹管中的压力降大于光滑管。这一研究结论对果蔬汁加工的UHT设备选型具有一定意义。(end)

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