PET无菌冷灌装的优势及发展前景复习过程

2004食品、饮料塑料包装国际论坛北京汇源饮料食品集团有限公司，工程师-史继军先生中国农业大学食品科学与营养工程学院，教授-高彦祥博士二○○四年七月一日(13:30–14:15)题目：PET无菌冷灌装的优势及发展前景自上世纪90年代以来，中国饮料行业进入一个高速发展的阶段，各种包装形式的饮料纷纷登台亮相，玻璃瓶、易拉罐、纸盒包装的出现都推动了饮料行业发展。而PET瓶装饮料自从问世以来，由于其美观、轻便、可回收的特点，已经得到广大消费者的普遍认可，目前在世界各地的发展势头非常迅猛。在我国，热灌装和无菌冷灌装的PET瓶装饮料共存于市场，并以每年超过30%的速度增长。据专家预计，到2015年，我国PET瓶装饮料总量将会达到5000万吨。经过各国饮料设备供应商和技术人员长期不懈的努力，PET无菌冷灌装技术已越来越完善，管理经验也日趋丰富，在饮料市场中所占的市场份额也逐渐增大。北京汇源果汁集团在2001年成功引进我国第一条PET无菌冷灌装生产线，开创了中国饮料加工的新阶段。以下根据重点介绍PET无菌冷灌装工艺的优势和最新的加工技术。一．PET无菌冷灌装生产线在中国的成功应用与热灌装生产线相比，PET无菌冷灌装生产线设备投资大，生产管理过程复杂，技术含量要求也比较高。北京汇源果汁集团自2001年引进第一条PET无菌线以来，3年内共计引入11条世界最先进的PET无菌线，目前已成为全球拥有PET无菌线最多的饮料生产企业。这些生产线包括意大利PROCOMAC公司、意大利SIG公司、德国KRONES公司、法国SIDEL公司的设备，用来生产果汁等产品，均取得了成功。与此同时，国内其他大型饮料加工企业包括统一、康师傅、银鹭等也都开始引入PET无菌冷灌装生产线，设备供应商包括意大利、德国、法国、日本等多个国家，技术水平达到世界一流，使得我国冷灌装PET产品进入一个高速发展的阶段。到目前为止，中国大陆区域已有超过20条PET无菌生产线在生产或安装过程中。汇源果汁集团还大力支持国内PET无菌线加工制造业的发展，2003年与广州乐惠广轻合作开发的一条小型无菌冷灌装生产线已投入正常生产，设备性能可以达到无菌灌装技术要求，推动了国内饮料包装行业的整体发展。二．PET无菌冷灌装生产线的工艺特点和技术优势1．PET瓶装饮料的优势与纸包装、玻璃瓶、金属罐等其他包装形式的饮料相比，PET瓶装饮料的增长速度是最快的。其突出优点表现为：✧透明——消费者可以直观看到内容物；✧瓶型设计自由，形式多样；✧有韧性，耐冲击强度比较高；✧轻便——只有玻璃瓶重量的1/10；✧低成本；✧通过美国FDA认证的安全食品包装材料。2．PET无菌冷灌装工艺技术特点所谓无菌灌装就是将无菌的内容物在无菌环境下，充填灌装进入无菌包装容器内的一种饮料灌装工艺（工艺流程见图1）。其中，建立产品无菌性的检测标准和管理体系是非常重要的，关键是保证灌装封口后的饮料内微生物控制在允许范围内（即商业无菌）。为此，无菌灌装生产线必须满足以下基本要求：✧产品经过超高温瞬时杀菌达到无菌状态；✧包装材料和密封容器要无菌；✧灌装设备达到无菌状态；✧灌装和封盖要在无菌环境下进行；✧关键控制点的建立、监测、记录和控制。瓶盖杀菌瓶盖提升封盖吹瓶无菌输送瓶杀菌瓶冲洗无菌灌装后段包装万级净化间无菌环境配套系统：CIP系统、无菌空气、无菌氮气、蒸汽过滤等产品超高温杀菌图一PET无菌冷灌装生产工艺（图中红色区域为百级净化间，粉红色区域为万级净化间）根据国内饮料厂家对PET无菌冷灌装技术的使用经验来看，该技术的工艺特点主要在于以下几个方面：1．制定合理的PET瓶和瓶盖杀菌、冲洗工艺目前各家设备供应商制定的PET瓶和瓶盖杀菌、冲洗工艺并不相同，主要包括过氧乙酸浸泡杀菌、过氧乙酸喷冲杀菌、过氧乙酸+雾化热风（温度低于50℃）喷冲杀菌以及双氧水+雾化热风喷冲杀菌等方式，从使用效果来看，采用雾化热风配合消毒液进行喷冲杀菌效果比较好，对瓶型的适应性较强，不会有卫生死角，还可节约消毒液的用量。两种消毒液在各国的实际使用情况并不相同，但都可以确保对瓶子的杀菌效果达到5log以上。2．核心设备的制造和加工要达到食品卫生级标准由于包材杀菌所使用的消毒液都具有强烈的腐蚀性，这就要求无菌冷灌装机组需采用独特的无菌灌装阀和封盖头，另外在管道和阀门技术、材料表面刨光、重要区域表面处理等方面都需要进行独特设计，还需带有完整的全自动清洗（CIP）系统、杀菌（SIP）系统以及设备外部泡沫清洗系统（COP），所有这些措施保证设备方面不会给物料带来二次污染。3．无菌冷灌装生产线关键控制点的建立、监测、记录和控制PET无菌冷灌装线的生产是一个非常复杂的连续式生产过程，在这个过程中任何一项操作失误或产品微生物的二次污染，都有可能造成整个无菌控制系统的失败，影响整批产品的安全性。所以建立科学完善的监测控制体系是无菌冷灌装生产线成功运转的关键因素，目前饮料行业普遍采用的是HACCP管理体系。表1PET无菌冷灌装生产线关键控制点（部分举例）工艺过程关键控制点监测方式温度显示压力显示监测记录温度显示温度显示压力显示对策负责人员物料杀菌系统杀菌温度自动调节温度到设定值操作员自动调节压力到设定值操作员自动调节浓度到设定值品控员自动调节温度到设定