PET無(wú)菌冷灌裝的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展前景復(fù)習(xí)過(guò)程

2004食品、飲料塑料包裝國(guó)際論壇北京匯源飲料食品集團(tuán)有限公司，工程師-史繼軍先生中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，教授-高彥祥博士二○○四年七月一日(13:30–14:15)題目：PET無(wú)菌冷灌裝的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展前景自上世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)飲料行業(yè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段，各種包裝形式的飲料紛紛登臺(tái)亮相，玻璃瓶、易拉罐、紙盒包裝的出現(xiàn)都推動(dòng)了飲料行業(yè)發(fā)展。而PET瓶裝飲料自從問(wèn)世以來(lái)，由于其美觀(guān)、輕便、可回收的特點(diǎn)，已經(jīng)得到廣大消費(fèi)者的普遍認(rèn)可，目前在世界各地的發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛。在我國(guó)，熱灌裝和無(wú)菌冷灌裝的PET瓶裝飲料共存于市場(chǎng)，并以每年超過(guò)30%的速度增長(zhǎng)。據(jù)專(zhuān)家預(yù)計(jì)，到2015年，我國(guó)PET瓶裝飲料總量將會(huì)達(dá)到5000萬(wàn)噸。經(jīng)過(guò)各國(guó)飲料設(shè)備供應(yīng)商和技術(shù)人員長(zhǎng)期不懈的努力，PET無(wú)菌冷灌裝技術(shù)已越來(lái)越完善，管理經(jīng)驗(yàn)也日趨豐富，在飲料市場(chǎng)中所占的市場(chǎng)份額也逐漸增大。北京匯源果汁集團(tuán)在2001年成功引進(jìn)我國(guó)第一條PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)飲料加工的新階段。以下根據(jù)重點(diǎn)介紹PET無(wú)菌冷灌裝工藝的優(yōu)勢(shì)和最新的加工技術(shù)。一．PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)在中國(guó)的成功應(yīng)用與熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)相比，PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備投資大，生產(chǎn)管理過(guò)程復(fù)雜，技術(shù)含量要求也比較高。北京匯源果汁集團(tuán)自2001年引進(jìn)第一條PET無(wú)菌線(xiàn)以來(lái)，3年內(nèi)共計(jì)引入11條世界最先進(jìn)的PET無(wú)菌線(xiàn)，目前已成為全球擁有PET無(wú)菌線(xiàn)最多的飲料生產(chǎn)企業(yè)。這些生產(chǎn)線(xiàn)包括意大利PROCOMAC公司、意大利SIG公司、德國(guó)KRONES公司、法國(guó)SIDEL公司的設(shè)備，用來(lái)生產(chǎn)果汁等產(chǎn)品，均取得了成功。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)其他大型飲料加工企業(yè)包括統(tǒng)一、康師傅、銀鷺等也都開(kāi)始引入PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，設(shè)備供應(yīng)商包括意大利、德國(guó)、法國(guó)、日本等多個(gè)國(guó)家，技術(shù)水平達(dá)到世界一流，使得我國(guó)冷灌裝PET產(chǎn)品進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的階段。到目前為止，中國(guó)大陸區(qū)域已有超過(guò)20條PET無(wú)菌生產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)或安裝過(guò)程中。匯源果汁集團(tuán)還大力支持國(guó)內(nèi)PET無(wú)菌線(xiàn)加工制造業(yè)的發(fā)展，2003年與廣州樂(lè)惠廣輕合作開(kāi)發(fā)的一條小型無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)已投入正常生產(chǎn)，設(shè)備性能可以達(dá)到無(wú)菌灌裝技術(shù)要求，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)飲料包裝行業(yè)的整體發(fā)展。二．PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)的工藝特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)1．PET瓶裝飲料的優(yōu)勢(shì)與紙包裝、玻璃瓶、金屬罐等其他包裝形式的飲料相比，PET瓶裝飲料的增長(zhǎng)速度是最快的。其突出優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：?透明——消費(fèi)者可以直觀(guān)看到內(nèi)容物；?瓶型設(shè)計(jì)自由，形式多樣；?有韌性，耐沖擊強(qiáng)度比較高；?輕便——只有玻璃瓶重量的1/10；?低成本；?通過(guò)美國(guó)FDA認(rèn)證的安全食品包裝材料。2．PET無(wú)菌冷灌裝工藝技術(shù)特點(diǎn)所謂無(wú)菌灌裝就是將無(wú)菌的內(nèi)容物在無(wú)菌環(huán)境下，充填灌裝進(jìn)入無(wú)菌包裝容器內(nèi)的一種飲料灌裝工藝（工藝流程見(jiàn)圖1）。其中，建立產(chǎn)品無(wú)菌性的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和管理體系是非常重要的，關(guān)鍵是保證灌裝封口后的飲料內(nèi)微生物控制在允許范圍內(nèi)（即商業(yè)無(wú)菌）。為此，無(wú)菌灌裝生產(chǎn)線(xiàn)必須滿(mǎn)足以下基本要求：?產(chǎn)品經(jīng)過(guò)超高溫瞬時(shí)殺菌達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)；?包裝材料和密封容器要無(wú)菌；?灌裝設(shè)備達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)；?灌裝和封蓋要在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行；?關(guān)鍵控制點(diǎn)的建立、監(jiān)測(cè)、記錄和控制。瓶蓋殺菌瓶蓋提升封蓋吹瓶無(wú)菌輸送瓶殺菌瓶沖洗無(wú)菌灌裝后段包裝萬(wàn)級(jí)凈化間無(wú)菌環(huán)境配套系統(tǒng)：CIP系統(tǒng)、無(wú)菌空氣、無(wú)菌氮?dú)?、蒸汽過(guò)濾等產(chǎn)品超高溫殺菌圖一PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)工藝（圖中紅色區(qū)域?yàn)榘偌?jí)凈化間，粉紅色區(qū)域?yàn)槿f(wàn)級(jí)凈化間）根據(jù)國(guó)內(nèi)飲料廠(chǎng)家對(duì)PET無(wú)菌冷灌裝技術(shù)的使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，該技術(shù)的工藝特點(diǎn)主要在于以下幾個(gè)方面：1．制定合理的PET瓶和瓶蓋殺菌、沖洗工藝目前各家設(shè)備供應(yīng)商制定的PET瓶和瓶蓋殺菌、沖洗工藝并不相同，主要包括過(guò)氧乙酸浸泡殺菌、過(guò)氧乙酸噴沖殺菌、過(guò)氧乙酸+霧化熱風(fēng)（溫度低于50℃）噴沖殺菌以及雙氧水+霧化熱風(fēng)噴沖殺菌等方式，從使用效果來(lái)看，采用霧化熱風(fēng)配合消毒液進(jìn)行噴沖殺菌效果比較好，對(duì)瓶型的適應(yīng)性較強(qiáng)，不會(huì)有衛(wèi)生死角，還可節(jié)約消毒液的用量。兩種消毒液在各國(guó)的實(shí)際使用情況并不相同，但都可以確保對(duì)瓶子的殺菌效果達(dá)到5log以上。2．核心設(shè)備的制造和加工要達(dá)到食品衛(wèi)生級(jí)標(biāo)準(zhǔn)由于包材殺菌所使用的消毒液都具有強(qiáng)烈的腐蝕性，這就要求無(wú)菌冷灌裝機(jī)組需采用獨(dú)特的無(wú)菌灌裝閥和封蓋頭，另外在管道和閥門(mén)技術(shù)、材料表面刨光、重要區(qū)域表面處理等方面都需要進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)，還需帶有完整的全自動(dòng)清洗（CIP）系統(tǒng)、殺菌（SIP）系統(tǒng)以及設(shè)備外部泡沫清洗系統(tǒng)（COP），所有這些措施保證設(shè)備方面不會(huì)給物料帶來(lái)二次污染。3．無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)鍵控制點(diǎn)的建立、監(jiān)測(cè)、記錄和控制PET無(wú)菌冷灌裝線(xiàn)的生產(chǎn)是一個(gè)非常復(fù)雜的連續(xù)式生產(chǎn)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中任何一項(xiàng)操作失誤或產(chǎn)品微生物的二次污染，都有可能造成整個(gè)無(wú)菌控制系統(tǒng)的失敗，影響整批產(chǎn)品的安全性。所以建立科學(xué)完善的監(jiān)測(cè)控制體系是無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)成功運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素，目前飲料行業(yè)普遍采用的是HACCP管理體系。表1PET無(wú)菌冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)鍵控制點(diǎn)（部分舉例）工藝過(guò)程關(guān)鍵控制點(diǎn)監(jiān)測(cè)方式溫度顯示壓力顯示監(jiān)測(cè)記錄溫度顯示溫度顯示壓力顯示對(duì)策負(fù)責(zé)人員物料殺菌系統(tǒng)殺菌溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度到設(shè)定值操作員自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力到設(shè)定值操作員自動(dòng)調(diào)節(jié)濃度到設(shè)定值品控員自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度到設(shè)定