PET瓶無(wú)菌冷灌裝技術(shù)分析

1、     PET瓶無(wú)菌冷灌裝技術(shù)分析   隨著PET瓶包裝在世界范圍的蓬勃發(fā)展，果汁和軟飲料的灌裝正在由熱灌裝向無(wú)菌冷灌裝進(jìn)發(fā)。根據(jù)市場(chǎng)及消費(fèi)者對(duì)飲料品質(zhì)的不斷追求，熱灌裝市場(chǎng)的份額將會(huì)逐步減少，取而代之的將是前景看好的無(wú)菌冷灌裝。   無(wú)菌冷灌裝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)   1、在常溫狀態(tài)下進(jìn)行灌裝，最大限度減少飲料的受熱時(shí)間，產(chǎn)品維生素?fù)p失很少，營(yíng)養(yǎng)更豐富，保持了飲料產(chǎn)品的原汁原味。   2、在不使用防腐劑和其他任何添加劑的情況下，能夠讓產(chǎn)品有更好的保鮮度，最大程度還原水果天然美味及色澤，為消費(fèi)

2、者提供最天然的綠色食品。   3、相較于熱灌裝，包裝材料成本可以減少1/21/3，有利于在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)。   4、由于是常溫灌裝，瓶型不象熱灌裝瓶那樣須防止瓶子受熱變形而單調(diào)，企業(yè)可自由設(shè)計(jì)瓶型，提升企業(yè)的品牌形象，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。   5、無(wú)菌冷灌裝對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)范圍更廣，如混合茶、奶茶、純奶和含蛋白的飲料都能采用生產(chǎn)，而熱灌裝卻不能。   PET瓶無(wú)菌冷灌裝設(shè)備簡(jiǎn)介   1、PET無(wú)菌冷灌裝線工藝流程。   正確實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的滅菌及灌裝設(shè)備、灌裝環(huán)境、空瓶、瓶蓋等的無(wú)菌處理，是

3、PET瓶無(wú)菌冷灌裝的關(guān)鍵。整個(gè)灌裝過(guò)程在隔離裝置內(nèi)操作，其無(wú)菌技術(shù)達(dá)到D6級(jí)(幾乎沒(méi)有微生物存在)。所有接觸產(chǎn)品的設(shè)備、物品甚至空間都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格滅菌。   2、瓶子的消毒。   可根據(jù)瓶子的容積或來(lái)源采用：用蒸汽霧化消毒劑均勻噴射到瓶子內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)瓶子內(nèi)壁的消毒作用，或采用了浸泡滅菌的方法，即先將空瓶灌滿消毒液，經(jīng)過(guò)設(shè)定的浸泡時(shí)間實(shí)現(xiàn)徹底的滅菌。瓶外部采用消毒劑多次噴淋，對(duì)瓶子外部的徹底消毒滅菌。   3、通過(guò)水、蒸汽、消毒液的優(yōu)化組合，保證最大限度的節(jié)約能源。   4、進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)不銹鋼管道、管件和衛(wèi)生泵，美國(guó)PALL的

4、過(guò)濾器等組成消毒液回收過(guò)濾循環(huán)利用系統(tǒng)。   瓶蓋輸送、消毒裝置   瓶蓋滅菌在無(wú)菌灌裝中非常重要，采用浸泡方式進(jìn)行徹底滅菌，通過(guò)溫度、濃度、時(shí)間、液位的合理設(shè)定保證蓋子的徹底滅菌。瓶蓋采用網(wǎng)鏈?zhǔn)饺芊馐教嵘斔停?jīng)理蓋機(jī)把蓋定向排列，通過(guò)螺旋滑道，采用浸泡和噴淋相結(jié)合的方式滅菌，然后用無(wú)菌水沖洗，再用無(wú)菌空氣吹干，經(jīng)全封閉的輸送滑道送到旋蓋機(jī)，該通道內(nèi)保持100級(jí)潔凈度的正壓。   消毒、沖瓶、灌裝、旋蓋三合一機(jī)組   采用模塊化設(shè)計(jì)，將消毒機(jī)、沖瓶機(jī)、灌裝機(jī)和旋蓋機(jī)組合成四合一機(jī)組，采用隔離罩將臺(tái)面以上部分全密

5、封，采用符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)結(jié)構(gòu)。   沖瓶機(jī)采用插入式噴嘴，可進(jìn)行多次無(wú)菌水沖洗、瀝干，使得殘留濃度小于0.1ppm。灌裝閥采用非接觸式流量計(jì)式定量灌裝，有效防止二次污染。采用進(jìn)口灌裝閥專用電磁流量計(jì)，計(jì)量精度高；設(shè)置有自動(dòng)假瓶機(jī)構(gòu)，在CIP清洗和SIP滅菌時(shí)自動(dòng)裝上。   旋蓋機(jī)采用磁懸浮式擰蓋頭，采用抓蓋、上蓋方式。封蓋前用無(wú)菌水沖洗瓶螺口，封蓋后用無(wú)菌水對(duì)瓶外表進(jìn)行沖洗。   采用持瓶口輸送方式，其特點(diǎn)在于灌裝兩種不同的瓶子時(shí)，若瓶徑相同，便毋須更換輸送的格式，從而減少停機(jī)時(shí)間。   無(wú)菌隔離技術(shù) 

6、  無(wú)菌隔離裝置是灌裝環(huán)境無(wú)菌的保證，特別的密封技術(shù)保證隔離裝置內(nèi)具有100級(jí)的潔凈度。其特點(diǎn)是：   1、該裝置直接安裝于設(shè)備上，其圍板上直接安裝多付隔離手套和隔離傳遞裝置等，可在不破壞無(wú)菌環(huán)境的情況下，調(diào)整生產(chǎn)步驟或排除故障。   2、無(wú)菌隔離裝置使氣動(dòng)、電動(dòng)和驅(qū)動(dòng)裝置有效的與無(wú)菌環(huán)境隔離，易于保養(yǎng)而又不影響無(wú)菌環(huán)境的運(yùn)作。   3、省卻了傳統(tǒng)的“潔凈室”，操作人員不必穿特殊的工作服。   4、是最小尺寸的無(wú)菌室，由于表面積減少，過(guò)濾空氣量減少，故運(yùn)行成本減少。   5、隔離裝置內(nèi)

7、為正壓，與室外的差壓為1020Pa，以保證周圍的空氣不能進(jìn)入隔離室。隔離室內(nèi)各角邊設(shè)計(jì)有利于進(jìn)行清洗，不留死角。   6、可連續(xù)運(yùn)行4872小時(shí)而無(wú)須進(jìn)行環(huán)境的消毒滅菌。   灌裝設(shè)備的外部滅菌(COP)   灌裝設(shè)備的外部滅菌是保證灌裝過(guò)程中不會(huì)有外部細(xì)菌帶入產(chǎn)品中。采用進(jìn)口的以泡沫發(fā)生器為主的外部泡沫清洗系統(tǒng)(COP)，按相應(yīng)程序，如“無(wú)菌水-泡沫消毒-無(wú)菌水-堿性消毒-無(wú)菌水-堿性消毒-無(wú)菌水-酸性消毒-無(wú)菌水”程序，依一定的時(shí)間對(duì)灌裝閥、擰蓋頭、星輪組件、設(shè)備表面、隔離罩內(nèi)表面等進(jìn)行滅菌。   滅菌間隔時(shí)間

8、在隔離罩不打開(kāi)的條件下連續(xù)工作4872小時(shí)進(jìn)行一次。灌裝設(shè)備的內(nèi)部與物料接觸部分的清洗(CIP)和滅菌(SIP）。   灌裝設(shè)備配置獨(dú)立CIP就地清洗系統(tǒng)，如果在停止生產(chǎn)數(shù)小時(shí)后再生產(chǎn)，則必須在停止生產(chǎn)后馬上對(duì)物料管路、料缸、灌裝閥等物料通道進(jìn)行酸、堿和無(wú)菌水清洗(CIP)，保證物料通道的潔凈。在恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，首先要對(duì)物料通道進(jìn)行消毒，用無(wú)菌水沖洗，然后進(jìn)行蒸汽殺菌，保證物料通道的無(wú)菌環(huán)境。   其他輔助系統(tǒng)的滅菌   為了保證產(chǎn)品是在無(wú)菌條件下生產(chǎn)，各輔助系統(tǒng)的滅菌也非常重要，防止由于這些系統(tǒng)將細(xì)菌帶入產(chǎn)品中，如：無(wú)菌水管道、無(wú)菌空氣

9、管道等。 聚酯瓶無(wú)菌冷罐裝與熱罐裝成本比較對(duì)于一些敏感類飲料的聚酯瓶灌裝，從微生物方面來(lái)看有兩種安全工藝，即加熱灌裝和無(wú)菌冷灌裝。兩者各有利弊，企業(yè)除考慮技術(shù)方面外，成本問(wèn)題在投資決策中也起到重要的作用。無(wú)菌冷灌裝中的產(chǎn)品、裝瓶容器以及瓶蓋均單獨(dú)進(jìn)行滅菌，并且在無(wú)菌條件下進(jìn)行灌裝，在其生產(chǎn)過(guò)程中或者生產(chǎn)過(guò)程之后不添加防腐劑或者進(jìn)行熱處理；熱灌裝中則需對(duì)產(chǎn)品、裝瓶容器以及瓶蓋進(jìn)行加熱，并以此來(lái)達(dá)到滅菌的效果。無(wú)菌冷灌裝需要在設(shè)備上作較大的投入，這樣它的投資成本也就高一些；而聚酯瓶熱灌裝中費(fèi)用最高的部分則是熱灌裝專用瓶。無(wú)菌冷灌裝與熱灌裝成本參數(shù)成本比較中，將兩種系統(tǒng)進(jìn)行比照，一條無(wú)菌冷

10、灌裝生產(chǎn)線與一條熱灌裝生產(chǎn)線都需要灌裝pH值在45以下的無(wú)汽飲料，例如：果汁、冰茶等。出發(fā)點(diǎn)是兩種設(shè)備灌裝05升瓶的產(chǎn)能均為40，000瓶時(shí)，設(shè)備效率假定為80，折舊期限為6年，利率假定為6。能源、化工用品以及用工成本按以下價(jià)格核算：電費(fèi)007歐元千瓦小時(shí)；柴油033歐元升；過(guò)氧乙酸150歐元升；洗滌劑（酸、堿）3500歐元立方米；外部洗滌劑（泡沫）200歐元千克；水以及廢水450歐元立方米；人工成本每人每月3070歐元。維護(hù)費(fèi)用在投資成本中所占比例定為3。連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間比較克朗斯公司的產(chǎn)品成本比較是從整段生產(chǎn)著手，清洗和滅菌忽略不計(jì)，進(jìn)行72小時(shí)的批處理生產(chǎn)。這都是克朗斯公司以及用戶的經(jīng)驗(yàn)值，

11、其中也包含無(wú)菌冷灌裝以及熱灌裝各兩種產(chǎn)品的變換以及用戶具體的停機(jī)時(shí)間，累計(jì)32小時(shí)。無(wú)菌冷灌裝每4小時(shí)還增加約8分鐘過(guò)氧乙酸外部沖洗。這就得出熱灌裝每個(gè)批次的凈生產(chǎn)用時(shí)為688小時(shí)，而無(wú)菌冷灌裝則為679小時(shí)。清洗、滅菌以及用戶批次之間機(jī)器更換模具的平均用時(shí)無(wú)菌冷灌裝是7小時(shí)，高于熱灌裝6小時(shí)的平均值。如此按每年計(jì)算則無(wú)菌冷灌裝為725個(gè)批次，而熱灌裝達(dá)到738個(gè)批次。綜合上述各參數(shù)，無(wú)菌冷灌裝年產(chǎn)157，502，000瓶，熱灌裝則為162，658，000瓶。關(guān)鍵是聚酯材料成本由投資成本和有效的生產(chǎn)用時(shí)得出的每瓶投資成本，對(duì)于無(wú)菌冷灌裝來(lái)說(shuō)相加后占到每瓶總成本的20，相比之下熱灌裝只占大約12

12、。不過(guò)這種乍一看的印象具有欺騙性，無(wú)菌冷灌裝在其他方面成本如電費(fèi)、熱能、維護(hù)保養(yǎng)以及耗材和人員費(fèi)用所占比例約13，而熱灌僅為94。特別值得注意的是，工時(shí)的相對(duì)成本很小可忽略不計(jì)。盡管無(wú)菌冷灌裝更需要?jiǎng)诹?，但三班制作業(yè)的人員開(kāi)支也僅占4，熱灌裝為26。起決定性的因素還是聚酯瓶坯的成本。對(duì)于市場(chǎng)上的瓶坯，無(wú)菌冷灌裝沒(méi)有任何附加要求，價(jià)格按每1000只40歐元計(jì)算。適用于熱灌裝的耐熱瓶瓶坯價(jià)格高出60，價(jià)格要以每1000只64歐元來(lái)計(jì)算。這項(xiàng)成本與兩種工藝方案的成本相加等于瓶蓋和標(biāo)簽的成本，也就得出每只瓶的絕對(duì)成本及其在灌裝總成本中所占的百分比。無(wú)菌冷灌裝的單瓶絕對(duì)成本為0058歐元，占灌裝總成本的

13、67，但是熱灌裝單瓶為0082歐元，單瓶絕對(duì)成本在灌裝總成本中所占比例高達(dá)79。成本低、引人注目的工藝變革在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，無(wú)菌冷灌裝工藝所產(chǎn)生的單瓶灌裝總成本為00871歐元，而熱灌裝達(dá)到01040歐元。所以如果綜合考慮所有因素，那么熱灌裝成本要比具有未來(lái)前景的聚酯瓶無(wú)菌冷灌裝高出20。另外常規(guī)聚酯瓶在瓶形設(shè)計(jì)上及市場(chǎng)營(yíng)銷方面幾乎沒(méi)有限制。如考慮到年灌裝成本并且按157億次來(lái)計(jì)算，那么兩種工藝之間的這種差異就會(huì)更加明顯。這里無(wú)菌冷灌裝每年節(jié)約的成本就能達(dá)到260萬(wàn)歐元。 PET瓶無(wú)菌冷灌裝設(shè)備簡(jiǎn)介1）PET無(wú)菌冷灌裝線工藝流程：滅菌飲料 PET瓶無(wú)菌罐進(jìn)瓶 消毒劑消毒液殺菌消毒液制備 蓋無(wú)菌水沖洗 無(wú)菌水制備蓋子輸送 無(wú)菌灌裝 外部清洗系統(tǒng)蓋子滅菌 無(wú)菌封蓋CIP、SIP系統(tǒng)出瓶隧道 流體過(guò)濾系統(tǒng)貼標(biāo)在線檢查噴碼包裝成品A無(wú)菌冷灌裝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)5、無(wú)菌冷灌裝對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)范圍更廣而熱灌裝卻不能。補(bǔ)充： 6）設(shè)備本身具備嚴(yán)格的消毒、滅菌程序及隔離的無(wú)菌灌裝封蓋環(huán)境，確保產(chǎn)品包裝的無(wú)菌條件。B、PET無(wú)菌冷灌裝線工藝流程物品甚至空間都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格