解析潔凈和超潔凈無(wú)菌灌裝工藝設備和灌裝流程應用HACCP方法

隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展及人們生活水平的提高，對各種飲料（水、果汁、茶、啤酒、乳品等）的健康要求越來(lái)越高，因而在飲料項目設備工程中應用潔凈和超潔凈灌裝技術(shù)的方法越來(lái)越普遍。以此來(lái)達到潔凈、經(jīng)濟生產(chǎn)的目的，滿(mǎn)足客戶(hù)對健康不斷需求的增長(cháng)。而把性能價(jià)格佳的裝備和工藝交付給客戶(hù)，生產(chǎn)出人們滿(mǎn)意的產(chǎn)品，成為飲料包裝工廠(chǎng)和飲料裝備工廠(chǎng)共同關(guān)心的問(wèn)題。對飲料工廠(chǎng)而言，設備尤其是灌裝及配套設備的經(jīng)濟應用，一直是行業(yè)追求的目標。運用技術(shù)經(jīng)濟價(jià)值分析比較、灌裝流程危害分析控制的方法，是潔凈和超潔凈無(wú)菌灌裝飲料丁程配套設備在飲料項目工程中應用的較佳的途徑。 

    1、潔凈和超潔凈飲料工程配套設備的工藝要求潔凈和超潔凈無(wú)菌灌裝工藝顯著(zhù)的特點(diǎn)就是選用的設備灌裝出的飲料原汁原味，符合飲品的健康屬性。 
    它對裝備從人的操作，機器的工藝價(jià)值性能，原料的潔凈衛生無(wú)菌，以及空間、地面諸多環(huán)境的潔凈滅菌人員的HACCP管理，飲料配套設備的無(wú)縫衛生銜接，灌裝生產(chǎn)線(xiàn)運行性能穩定可靠，清洗方便徹底，衛生安全有確定的技術(shù)規范和要求。 
    1．1潔凈和超潔凈灌裝飲料生產(chǎn)-1-藝流程原水→水處理→去離子→煮沸→冷卻→飲料原漿（60～80℃，2～4min）—過(guò)濾（200目濾布）→調和（加入各種添加劑和維生素C）→超高溫瞬時(shí)滅菌（UHT137℃，5、10、15s）→冷卻→脫氣→無(wú)菌灌裝（常溫，中溫）→封蓋→燈檢→套標→縮膜→噴碼→成品空瓶→浸泡或噴沖消毒→無(wú)菌水沖洗或在線(xiàn)吹瓶（理瓶）→噴沖消毒→無(wú)菌水沖洗瓶蓋→浸泡或噴沖消毒→無(wú)菌水沖洗→無(wú)菌氣吹干 
    1．2潔凈和超潔凈灌裝工藝技術(shù)潔凈灌裝（CleanFilling）和超潔凈灌裝（Ultra-CleanFilling）的工藝技術(shù)，是依據微生物柵欄技術(shù)的原理和HACCP質(zhì)量控制理論，利用潔凈的灌裝設備，在潔凈的充填環(huán)境下，將殺菌合格的物料充填到潔凈的包材中，不添加防腐劑，密封，從而達到延長(cháng)產(chǎn)品保質(zhì)期的目的。 
    1．2．1潔凈和超潔凈灌裝設備的設計要求無(wú)菌灌裝的主體設備要求符合衛生級設計，主要在管道和閥門(mén)技術(shù)、材料表面的拋光、重要區域的表面形狀設計、選擇抗腐蝕材料等諸多方面具有優(yōu)勢，還帶有完整的全自動(dòng)清洗（CIP）系統、殺菌（SIP）系統以及設備外部泡沫清洗系統（COP）。另外，無(wú)菌冷灌裝機都設計有自己獨特的無(wú)菌灌裝閥和無(wú)菌封蓋機，所有這些措施保證設備方面不會(huì )給物料二次污染，是潔凈和超潔凈灌裝設備選配考慮的重要方面。 
    1．2．2包材空瓶、瓶蓋消毒一次性PET空瓶和瓶蓋的消毒主要是使用注入浸泡式消毒機消毒或采用噴沖法的五合一機消毒。低速潔凈和超潔凈灌裝線(xiàn)瓶進(jìn)入消毒液時(shí)尚殘留有未消毒的空氣，這些空氣通過(guò)往瓶中注滿(mǎn)消毒液而排出，瓶的內外表面也必須完全浸沒(méi)于消毒液中，并停留一段的時(shí)間，保證細菌被完全殺滅，然后將瓶的消毒液傾倒完后用無(wú)菌水叉寸PET瓶進(jìn)行短暫的內、外噴身處理。高速灌裝線(xiàn)的PET瓶則需消毒液噴沖傾倒，無(wú)菌水噴沖傾倒。接著(zhù)用與瓶?jì)韧葔毫Φ臒o(wú)菌空氣（100級）吹淋，尤其是瓶蓋必須要求吹干，進(jìn)一步確保處理過(guò)程在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行。 
    1．2．3兩種灌裝工藝所使用PET瓶的比較從灌裝工藝可以看出，兩種灌裝方式對PET瓶的要求是不同的。
熱灌裝工藝要求PET瓶能夠承受85～92℃的高溫且不變形，這就要求增大PET材料的結晶度，同時(shí)在吹瓶時(shí)要限制誘導應力的產(chǎn)生。其使用的PET瓶就有以下特點(diǎn)：瓶壁厚，有明確的瓶壁肋骨防止熱收縮，要求有結晶瓶口等，這就大大限制了瓶型設計的自由度。無(wú)菌冷灌裝可以使用輕質(zhì)瓶（高耐熱溫度70℃）和標準蓋，這樣大大降低了瓶子和蓋子的成本，還可以自由地選擇設計瓶型。 
    1．2．4用純凈水配料水是飲料生產(chǎn)中使用量大的原料，水中離子和溶解氧的多少、pH的大小等均可能對飲料的品質(zhì)產(chǎn)生影響。純凈水是離子少的水，但也需要采取一定的措施將溶解氧限制在一定含量以下，因為水中溶解的氧在加工過(guò)程中可能氧化飲料中的有機物和維生素C等，從而使飲料色澤加深并改變風(fēng)味，減少溶解氧的措施可以是在灌裝前通過(guò)將純凈水脫氣去氧，也可以通過(guò)通入N2及CO2等方法除去。純凈水的制備一般需配備機械過(guò)濾器、精密過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、一級或二級RO反滲透裝置，具體情況可根據當地的水質(zhì)報告作相應的調整。 
    2、潔凈和超潔凈工藝設備與目前熱灌裝工藝設備的技術(shù)經(jīng)濟價(jià)值分析 
    2．13工藝特點(diǎn)與設備投資的比較 
    2．1．1灌裝工藝特點(diǎn)比較傳統的熱灌裝可以分為兩種，一種是高溫80℃以上熱灌裝，一種是中溫灌裝后再將產(chǎn)品升溫到65～75℃行巴氏殺菌。這兩種方式無(wú)需對產(chǎn)品、瓶子和蓋子進(jìn)行單獨滅菌，只需將產(chǎn)品在高溫下保持足夠長(cháng)的時(shí)間即可對瓶子和蓋子進(jìn)行殺菌。無(wú)菌灌裝首先需要將產(chǎn)品、瓶子、蓋子分別進(jìn)行殺菌，然后在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行灌裝，直至完全密封后才能離開(kāi)無(wú)菌環(huán)境。從兩者工藝對比來(lái)看，大的區別就是飲料受熱的時(shí)間不同。眾所周知，熱處理時(shí)間越長(cháng)，對飲料的品質(zhì)和口感影響越大。無(wú)菌灌裝采用UHT超高溫瞬時(shí)殺菌，對物料的熱處理時(shí)間長(cháng)不超過(guò)30s，并且在高溫情況下完全可以保證殺菌效果。而熱灌裝采用的殺菌方式使物料長(cháng)時(shí)間處在高溫狀態(tài)下嚴重影響產(chǎn)品口感、色澤以及熱敏性營(yíng)養素（如維生素）含量。此外，從生產(chǎn)線(xiàn)配置上來(lái)看，當灌裝機出現故障停機時(shí)，采用熱灌裝方式處理的物料有一部分回流會(huì )延長(cháng)受熱時(shí)間，這樣會(huì )嚴重影響整批產(chǎn)品的質(zhì)量，而無(wú)菌冷灌裝不會(huì )有此現象發(fā)生，物料經(jīng)過(guò)瞬時(shí)殺菌后已經(jīng)降到室溫，置于無(wú)菌罐內不會(huì )影響其品質(zhì)。 
    2．1．2設備投資的比較潔凈和超潔凈無(wú)菌灌裝技術(shù)就其工藝特點(diǎn)而言，較適合于生產(chǎn)奶、茶、果汁、純生啤酒飲料，在保持色、香、滋味等方面具有熱灌裝工藝無(wú)可比擬的優(yōu)勢。其配置的設備比較如表1。 
    2.2潔凈和超潔凈無(wú)菌冷灌裝與熱灌裝各項費用的比較克良斯股份有限公司漢斯?辛德?tīng)栂壬谐龅臒o(wú)菌冷灌裝與熱灌裝各項費用如表2。從表2可以看出無(wú)菌冷灌裝初期投資比較大，但由于無(wú)菌冷灌裝原料成本和操作成本比較低，所以會(huì )很快收回高出部分的投資。隨著(zhù)設備使用時(shí)間的延長(cháng)，潔凈和超潔凈無(wú)菌冷灌裝的低成本優(yōu)勢就可以明顯表現出來(lái)。 
    3、潔凈和超潔凈果汁飲料灌裝流程HACCP方法應用案例 
    3．1某果汁飲料灌裝流程圖（無(wú)菌灌裝工藝）（見(jiàn)圖） 
    3．2無(wú)菌常溫灌裝危害分析工作單（表3） 
    3．3灌裝時(shí)無(wú)菌空間環(huán)境的保持一般采用灌裝凈化間隔離措施。
主體灌裝機設計為D100級空氣凈化問(wèn)，外面還有萬(wàn)級凈化間（有些無(wú)菌灌裝設備并不需要），通過(guò)凈化間的過(guò)濾系統保證灌裝環(huán)境內空氣潔凈度，使物料不會(huì )被空氣中懸浮的微生物二次污染。 
    3．4飲料操作人員的管理在飲料生產(chǎn)整個(gè)環(huán)境體系中，生產(chǎn)操作人員是大的污染源，設計空氣凈化間在凈化空氣的同時(shí)，還很好地降低了人員帶來(lái)的污染操作人員在進(jìn)入萬(wàn)級凈化間時(shí)要經(jīng)過(guò)噴淋殺菌；百級凈化間設計的小而實(shí)用，可以使操作人員不破壞其無(wú)菌環(huán)境進(jìn)行操作；凈化設備的內表面可以進(jìn)行自動(dòng)清洗和消毒。飲料無(wú)菌冷灌裝技術(shù)含量很高，需要有高水平的技術(shù)人員和高素質(zhì)的管理人員進(jìn)行統一管理，一般都應用HACCP管理體系。所有管理都要形成文件制度，并有專(zhuān)人負責執行。只有做到規范化的管理，才能真正保證無(wú)菌冷灌裝飲料的安全性。 
    4、潔凈、超潔凈無(wú)菌灌裝和熱灌裝技術(shù)的結論綜上所述潔凈和超潔凈無(wú)菌灌裝PET瓶的技術(shù)與目前常用的熱灌裝PET瓶的技術(shù)相比較，其優(yōu)勢非常明顯，如產(chǎn)品受熱時(shí)間非常短能夠大程度保持產(chǎn)品的營(yíng)養成分和風(fēng)味，特別適合對熱敏感的飲料產(chǎn)品；能降低包裝材料成本；瓶器外觀(guān)可多樣化設計；減少能耗物耗，生產(chǎn)成本低。選擇符合工藝要求。

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