PET无菌冷灌装与热灌装技术比较
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无菌冷灌装工艺的应用研究一:无菌包装技术简介:无菌包装技术诞生于二十世纪三十年代,1961年利乐公司首先将纸盒(Tetra Pak)无菌包装技术用于商业生产,现在PET无菌冷灌装生产线采用无菌空间进行杀菌,确保整个灌装过程达到无菌要求。
无菌冷灌装是指在无菌条件下对饮料产品进行冷(常温)灌装,这是相对于通常采用在一般条件下进行的高温热灌装方式而言的。
在无菌条件下灌装时,设备上可能会引起饮料发生微生物污染的部位均保持无菌状态,所以不必在饮料内添加防腐剂,也不必在饮料灌装封口后再进行后期杀菌,就可以满足长货架期的要求,同时可保持饮料的口感、色泽和风味。
无菌冷灌装技术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),为了保证无菌冷灌装的成功,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。
冷热灌装全方位对比“虽然PET无菌冷灌装发展时间不长,但世界几大著名饮料设备生产商已具有比较成熟的无菌冷灌装工艺。
以下是无菌冷灌装和热灌装的详细比较。
热灌装一般分为两种:一种是高温热灌装,即物料经过UHT瞬时杀菌后,降温到85~92℃进行灌装,同时进行产品回流以保持恒定的灌装温度,然后保持该温度对瓶盖进行杀菌。
一种是物料杀菌灌装后在65~75℃进行巴氏杀菌并添加防腐剂。
这两种方式无需对瓶子和盖子进行单独灭菌,只需将产品在高温下保持足够长的时间即可达到杀菌效果。
PET无菌冷灌装首先对物料进行UHT瞬时杀菌,然后快速降温至常温(25℃),进入无菌罐中暂存。
其次用化学消毒剂将瓶子、盖子进行杀菌,然后在无菌环境下进行灌装,直至完全密封后才离开无菌环境。
整个过程物料受热时间短,灌装操作均在无菌环境下进行,灌装设备和灌装区也都经过消毒处理,产品的安全性可以得到保证。
PET无菌冷灌装与热灌装相比的突出优点在于:(一)、采用超高温瞬时杀菌技术(UHT),对物料的热处理时间不超过30秒,最大程度地保证了产品的口感和色泽,并最大限度地保存了物料中维生素(热敏性营养素)的含量。
PET瓶饮料无菌冷灌装的技术进展王 鹏随着消费者越加注重饮料的安全与营养,饮料市场逐渐从微生物不敏感产品例如碳酸饮料,向微生物敏感型产品例如含乳饮料转型;逐渐从包装主流化向包装个性化转型从而带来了整个饮料生产工艺的改变。
这个变化过程中的驱动力包括:国家食品安全方面法规的强制性要求;含有天然原料饮料的消费需求;不含防腐剂饮料的消费需求;口感外观更好的消费需求;需要长保质期储存环境条件的分布经济学;瓶子轻量化降低成本的需求;密集的市场营销驱动扩大范围的方案以及迎合大容量PET瓶的趋势等等。
在这样的条件下,市场上迎来了新的饮料生产工艺——无菌冷灌装。
对比之前的饮料生产工艺,无菌冷灌装采用了先进彻底的清洗杀菌工艺,全自动的生产流程的控制,完善的质量监控体系,严格的无菌性能验证程序,能够最大程度地降低微生物的风险,保证生产出来的饮料的安全。
无菌冷灌装[1](Aseptic Cold-filling)是指将经过灭菌的液体食品在常温无菌条件下灌装、密封在经过灭菌的容器中,使食品在保质期内能在常温下运输和贮存。
无菌冷灌装的“冷”是相对于热灌装来说的,热灌装工艺是在85~95℃下进行灌装,而其是在常温条件下灌装料液。
由于包装内最初已达到商业无菌,所以包装后的食品可在不加防腐剂、不经冷藏条件下得到较长的货架寿命[2]。
无菌冷灌装技术是一项对食品及药品的安全性实现综合技术保障的系统工程,集光机电一体化技术、现代化学、物理学、微生物学、自动控制、计算机通讯等多项高新技术为一体[3]。
无菌冷灌装生产线不仅需要满足额定的产能,还必须通过无菌保证水平测试来验证整条生产线是否满足商业无菌的要求。
无菌工艺,全面反映了整个生产过程采用无菌工艺生产无菌产品的能力,需要从以下方面进行验证:尘埃粒子数检测,灌装环境的染色测试,沉降菌、浮游菌检测,涂抹检测,灌装环境的杀菌强度测试,包材的杀菌强度测试,水包测试,LG培养基测试[4],低酸性产品的批量生产测试等方面验证[5]。
pet瓶果汁饮料无菌冷灌装工艺及质量控制Pet瓶果汁饮料无菌冷灌装工艺及质量控制进入21世纪后,随着消费者对于健康饮品的需求不断增加,果汁饮料市场呈现出高速增长。
目前,市场上瓶装果汁饮料形式多,其中Pet瓶已成为市场主流。
而无菌冷灌装技术则是当前Pet瓶果汁饮料的制造工艺的主流。
本文将从无菌冷灌装技术及其优势、Pet瓶选择与消毒、质量控制等多个方面对Pet瓶果汁饮料无菌冷灌装工艺进行探讨。
一、无菌冷灌装技术及其优势无菌冷灌装技术一般分两步:首先是在高温、高压条件下对瓶身和瓶盖进行杀菌处理,然后再将被杀菌的果汁以低温进行灌装。
该技术主要优势在于:1.有效保护果汁品质:通过在灌装过程中控制温度和时间来避免果汁中的营养成分和有益成分发生破坏,从而使果汁的口感和品质得到保护。
2.延长货架期:无菌冷灌装技术在杀菌和灌装过程中加入保鲜剂,有效保持果汁的新鲜度,从而延长货架期,增强了果汁饮料的市场竞争力。
3.节约能源:对于传统的果汁灌装机而言,需要在高温和高压条件下对制品杀菌,而采用无菌冷灌装技术可以在较低的温度下进行灌装,从而节约了能源成本。
二、Pet瓶选择与消毒Pet瓶是目前市场上使用最广泛的瓶型之一,因其轻便且耐摔韧性好而广受欢迎。
Pet瓶选择的主要因素包括使用寿命、透明度、稳定性等。
使用Pet瓶灌装果汁饮料时,需要进行消毒处理,一般采用高温消毒或药品消毒方式。
高温消毒方式一般采用热水或蒸汽对Pet瓶进行清洗和消毒,而药品消毒方式则是采用化学消毒剂对Pet瓶进行清洗和消毒。
三、质量控制1.设备控制:在无菌冷灌装过程中,需要对灌装设备进行严格控制,要确保每个步骤均按照程序进行,并按时更换过滤器。
2.原料控制:为了保障产品安全和质量,果汁饮料的生产必须以新鲜优质水果为原料。
同时,需要对原料的采摘、运输、储存、加工等环节进行质量控制。
3.检测控制:在生产过程中,需要对产品各项指标进行严格检测,并保持记录。
主要检测内容包括产品的营养成分、食品安全、微生物等指标。
PET无菌冷灌装与热灌装技术比较PET瓶装饮料自问世以来,由于其美观、轻便、可回收的特点,已得到广大消费者的普遍认可,目前在欧美及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PET瓶装饮料共存于市场,并以每年30%的速度增长。
据专家预计,到2005年,我国PET瓶装饮料总量将会达到1000万吨。
经过十多年不断努力,PET无菌冷灌装技术日趋完善,生产的饮料品种也越来越多,包括果蔬汁饮料、茶饮料、运动饮料、碳酸饮料、水等等,目前在欧洲和北美PET瓶装乳饮料已经比较普遍。
2001年,汇源集团成功引进中国第一条PET无菌冷灌装生产线,开创了中国饮料制造行业的新局面。
一.PET瓶的突出优势与纸包装、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;✧与玻璃瓶比较:有更高的空间利用率;✧低成本;✧通过美国FDA认证的安全食品包装材料。
二.无菌冷灌装理论基础无菌包装技术诞生于二十世纪三十年代,1961年利乐公司首先将纸盒(Tetra Pak)无菌包装技术用于商业生产,现在PET无菌冷灌装生产线也采用无菌空间加上化学消毒剂的方法来进行杀菌,确保整个灌装过程达到无菌要求。
无菌冷灌装是指在无菌条件下对饮料产品进行冷(常温)灌装,这是相对于通常采用在一般条件下进行的高温热灌装方式而言的。
在无菌条件下灌装时,设备上可能会引起饮料发生微生物污染的部位均保持无菌状态,所以不必在饮料内添加防腐剂,不必在饮料灌装封口后再进行后期杀菌,就可以满足长货架期的要求,同时可保持饮料的口感、色泽和风味。
无菌冷灌装技术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),为了保证无菌冷灌装的成功,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。
PET瓶无菌冷灌装技术分析一、PET瓶无菌冷灌装技术的原理1.PET瓶预处理:PET瓶是饮料包装的常见材料,但在灌装前需要通过热烘干等方式对PET瓶进行预处理,确保瓶体内外表面的无菌状态。
2.饮料无菌处理:饮料在经过高温灭菌等处理后,保持无菌状态,以确保在灌装过程中不会受到细菌的污染。
3.灌装:将无菌处理的饮料灌装到PET瓶中,在此过程中需要保证瓶口和灌装装置也处于无菌状态。
4.冷却处理:在灌装完成后,通过冷却设备对瓶中的饮料进行降温处理,以减少细菌的繁殖,确保产品质量。
二、PET瓶无菌冷灌装技术的优势1.可靠性高:PET瓶无菌冷灌装技术采用了多重无菌处理方式,确保产品在灌装过程中不受到细菌的污染。
2.效率高:无菌冷灌装技术可以实现高速连续灌装,提高生产效率,降低生产成本。
3.保鲜效果好:通过冷却处理,可以有效降低产品的温度,延长产品的保质期。
4.环保节能:PET瓶无菌冷灌装技术可以减少生产过程中的能源消耗,降低对环境的影响。
5.安全性高:无菌处理和冷却处理可以保证产品在灌装过程中达到食品安全标准。
三、PET瓶无菌冷灌装技术的应用领域四、PET瓶无菌冷灌装技术的发展趋势1.技术升级:随着科技的不断发展,PET瓶无菌冷灌装技术也会不断进行技术升级,提高产品的灌装速度和质量。
2.自动化:自动化程度会逐渐提高,实现全自动化生产线,减少人力成本,提高生产效率。
3.环保节能:将环保节能作为技术升级的重点方向,减少对环境的影响。
总之,PET瓶无菌冷灌装技术是一种先进的灌装技术,可以保证产品在灌装过程中达到无菌状态,提高产品的质量和安全性。
随着技术的不断发展,这种技术将会越来越普及和完善,为饮料生产企业带来更大的经济效益和市场竞争优势。
无菌冷灌装技术基础介绍上一期题目:过滤原理及滤芯知识简介本期问题:1、什么是无菌冷灌装技术?2、无菌冷灌装技术与传统热灌装技术的主要差异是什么?3、我司无菌线配置状况是怎样的?目前,饮料行业对无菌冷灌装生产线的关注程度达到了新的高度,主要有三个原因:1、许多饮料生产企业已经到了设备更新换代的时期;2、除瓶装水以外,茶饮料和含乳饮料将是今后国内饮料市场发展最快的产品,而最能体现它们良好口味和丰富营养的灌装工艺就是无菌冷灌装技术;3、在PET价格大幅上涨的压力下,无菌冷灌装生产线需要的瓶子重量可以降低3g~5g,并且瓶型的变化也更为多样,而且这种技术在水、电,以及管理成本等方面也可以帮助饮料生产企业节约大量成本。
在这些优势下,饮料生产企业采用无菌冷灌装设备成为了必然的趋势。
何谓无菌冷灌装技术无菌冷灌装技术是将无菌的产品,使用无菌的容器,在无菌的环境下进行常温充填和封盖的饮料生产技术。
保证无菌的四个要素无菌的介质无菌的环境无菌的容器无菌的产品无菌的产品无菌的产品-杀菌Ø产品通过UHT进行超高温杀菌。
Ø无菌线的产品UHT与热充填UHT最大区别在于产品的出口温度为常温,一般在25-30℃左右,具体温度根据设备和使用者生产的实际需求而定。
Ø配置大无菌罐作为充填生产的缓冲。
无菌的产品-灌装Ø可以充填含粒度为3*3*3的果肉的果汁产品。
Ø无菌桶内通入氮气控制压力,并使空气与产品隔离。
无菌的产品-灌装机无菌的产品-罐装控制Ø共100支充填头,30支封盖头。
Ø每个充填头独立的电子流量计控制。
无菌的产品-灌装阀•非接触式灌装,更小的顶隙控制。
•慢速-快速-慢速的灌装速度变换减少泡沫并防止溅液。
无菌的产品-灌装异常停机•进行CIP/SIP时,生产过程中异常停机或正压环境出问题时会关闭充填头的紧急关闭阀门,防止料液的损失。
无菌的环境-产品切换无菌的容器无菌的容器-瓶处理Ø空瓶在瓶杀菌机段进行杀菌,杀菌液由药剂中心配制。
PET瓶无菌冷灌装技术与灌装间空调净化2009/12/2/08:56 来源:中国空调制冷网【慧聪食品工业网】无菌冷灌装技术以其营养物质损失少、运行成本低、能耗少等优势渐渐取代了传统的热灌装技术。
冷灌装工艺具有很强的科学性,对环境、设备要求严格。
正确实现果汁、灌装设备、灌装材料的无菌处理以及灌装环境的空气净化是无菌冷灌装技术的关键。
本文将以果汁饮料的PET瓶灌装为例,讨论无菌冷灌装技术及其灌装环境的净化空调设计。
1无菌冷灌装的工艺要点无菌冷灌装的主要工艺流程【1】如下:PET瓶果汁饮料冷灌装工艺流程图点击此处查看全部新闻图片根据生产工艺和洁净等级将果汁车间分区布置。
瓶盖消毒、冲瓶、灌装和封盖过程在无菌灌装间内完成,其空气净化级别为5级(原标准为100级)。
所有接触果汁饮料的设备、物品甚至空间都必须经过严格的灭菌。
1.1瓶子无菌由于PET材料不耐热,一般采用化学试剂进行灭菌,且不能让化学试剂影响到果汁。
无菌灌装采取了以下措施:要求最初吹制的瓶子原始菌落数不超过5cuf /瓶;瓶子采用250ppm的二氧化氯消毒液浸泡30s[2];浸泡槽做局部5级净化;消毒剂有自动回收和浓度测定系统,保证消毒剂浓度稳定;瓶子消毒后输送至灌装间,用无菌水将瓶中残留的消毒剂冲洗干净,再用无菌空气吹干,保证残留消毒剂不会对物料产生影响。
1.2盖子无菌盖子杀菌可采用臭氧熏蒸法,在臭氧消毒柜中进行,臭氧浓度为1%左右,时间为25~30分钟。
臭氧消毒柜放置在无菌间内,灭菌后的盖子直接上灌装机。
1.3果汁无菌与热灌装相比,无菌冷灌装对果汁杀菌是采用UHT超高温瞬时杀菌,温度135~1500C、时间3~5秒[2]。
物料受热时间短,营养成分损失很少,品质和口感也没有明显变化。
1.4灌装设备无菌无菌冷灌装的主体设备要求符合卫生级设计,在管道和阀门技术、材料表面的刨光、重要区域的表面设计、选择抗腐蚀材料等几方面都有严格的要求。
目前一般采用将消毒机、冲瓶机、灌装机和旋盖机组合成四合一机组,采用隔离罩将台面以上部分全密封,做局部5级空气净化,灌装间做8级空气净化[3];也可采用三合一机组在灌装间内且不加密封罩,在整个灌装间做5级空气净化。
PET热灌装与无菌冷灌装工艺技术PET瓶是热灌装以及无菌冷灌装技术的主要应用对象之一。
在这篇文章中,我们将讨论PET热灌装和无菌冷灌装的工艺技术以及与之相关的一些重要因素。
热灌装是一种常见的PET瓶灌装方式,通常适用于非碳酸饮料和果汁等产品。
热灌装的基本原理是利用高温杀菌以保证产品的安全性和稳定性。
首先,PET瓶会通过预处理工艺,例如预热和时量法杀菌,以确保瓶子表面的无菌状态。
然后,产品会在高温条件下被注入到无菌PET瓶中,之后瓶口会被盖子封闭,形成完全密封的容器。
热灌装技术的优势在于能够杀灭微生物,延长产品的保质期。
然而,尽管热灌装技术在保证产品质量方面非常有效,但由于高温处理对某些产品品质的不利影响,一些特殊产品不适合热灌装。
在这种情况下,无菌冷灌装成为了一个更合适的选择。
与热灌装不同,无菌冷灌装技术不需要高温处理,因此可以避免产品因高温而受损。
无菌冷灌装首先要确保瓶子的无菌状态,这可以通过UV杀菌或过滤等方法实现。
然后,无菌产品会被注入到无菌PET瓶中,之后瓶口会被盖子封闭。
值得注意的是,无菌冷灌装技术要求操作环境的严格控制,以确保产品不受外界环境污染。
除了工艺技术本身,还有一些其他重要因素需要考虑。
例如,PET瓶的材质和瓶形对热灌装和无菌冷灌装过程都至关重要。
材质和瓶形的选择应能够适应产品的特性,并提供足够的强度和耐热性。
此外,灌装设备的选择和合适的操作参数也是影响灌装质量的关键因素。
灌装设备应具备稳定的性能和准确的控制功能,以确保瓶内产品的准确计量和无菌状态的保持。
总结起来,PET热灌装和无菌冷灌装是两种常见的灌装工艺技术,适用于PET瓶包装的一系列产品。
热灌装通过高温杀菌确保无菌状态,并延长产品的保质期。
而无菌冷灌装则通过无菌环境的控制,避免了产品因高温处理而受损。
在选择合适的工艺技术时,需要考虑产品特性、PET瓶材质和瓶形、灌装设备以及操作参数等因素。
通过合理的选择和应用,PET瓶灌装技术能够满足不同产品的需求,保证产品的质量和安全性。
聚酯瓶无菌冷罐装与热罐装成本比较对于一些敏感类饮料的聚酯瓶灌装,从微生物方面来看有两种安全工艺,即加热灌装和无菌冷灌装。
两者各有利弊,企业除考虑技术方面外,成本问题在投资决策中也起到重要的作用。
无菌冷灌装中的产品、装瓶容器以及瓶盖均单独进行灭菌,并且在无菌条件下进行灌装,在其生产过程中或者生产过程之后不添加防腐剂或者进行热处理;热灌装中则需对产品、装瓶容器以及瓶盖进行加热,并以此来达到灭菌的效果。
无菌冷灌装需要在设备上作较大的投入,这样它的投资成本也就高一些;而聚酯瓶热灌装中费用最高的部分则是热灌装专用瓶。
无菌冷灌装与热灌装成本参数成本比较中,将两种系统进行比照,一条无菌冷灌装生产线与一条热灌装生产线都需要灌装pH值在4.5以下的无汽饮料,例如:果汁、冰茶等。
出发点是两种设备灌装0.5升瓶的产能均为40,000瓶/时,设备效率假定为80%,折旧期限为6年,利率假定为6%。
能源、化工用品以及用工成本按以下价格核算:电费0.07欧元/千瓦小时;柴油0.33欧元/升;过氧乙酸1.50欧元/升;洗涤剂(酸、碱)35.00欧元/立方米;外部洗涤剂(泡沫)2.00欧元/千克;水以及废水4.50欧元/立方米;人工成本每人每月3.070欧元。
维护费用在投资成本中所占比例定为3%。
连续生产时间比较克朗斯公司的产品成本比较是从整段生产着手,清洗和灭菌忽略不计,进行72小时的批处理生产。
这都是克朗斯公司以及用户的经验值,其中也包含无菌冷灌装以及热灌装各两种产品的变换以及用户具体的停机时间,累计3.2小时。
无菌冷灌装每4小时还增加约8分钟过氧乙酸外部冲洗。
这就得出热灌装每个批次的净生产用时为68.8小时,而无菌冷灌装则为67.9小时。
清洗、灭菌以及用户批次之间机器更换模具的平均用时无菌冷灌装是7小时,高于热灌装6小时的平均值。
如此按每年计算则无菌冷灌装为72.5个批次,而热灌装达到73.8个批次。
综合上述各参数,无菌冷灌装年产157,502,000瓶,热灌装则为162,658,000瓶。
PET瓶无菌冷灌装技术分析随着PET瓶包装在世界范围的蓬勃发展,果汁和软饮料的灌装正在由热灌装向无菌冷灌装进发;根据市场及消费者对饮料品质的不断追求,热灌装市场的份额将会逐步减少,取而代之的将是前景看好的无菌冷灌装;无菌冷灌装的技术优势1、在常温状态下进行灌装,最大限度减少饮料的受热时间,产品维生素损失很少,营养更丰富,保持了饮料产品的原汁原味;2、在不使用防腐剂和其他任何添加剂的情况下,能够让产品有更好的保鲜度,最大程度还原水果天然美味及色泽,为消费者提供最天然的绿色食品;3、相较于热灌装,包装材料成本可以减少1/2~1/3,有利于在市场上的竞争;4、由于是常温灌装,瓶型不象热灌装瓶那样须防止瓶子受热变形而单调,企业可自由设计瓶型,提升企业的品牌形象,增强市场竞争力;5、无菌冷灌装对产品的适应范围更广,如混合茶、奶茶、纯奶和含蛋白的饮料都能采用生产,而热灌装却不能; PET瓶无菌冷灌装设备简介1、PET无菌冷灌装线工艺流程;正确实现产品的灭菌及灌装设备、灌装环境、空瓶、瓶盖等的无菌处理,是PET瓶无菌冷灌装的关键;整个灌装过程在隔离装置内操作,其无菌技术达到D6级几乎没有微生物存在;所有接触产品的设备、物品甚至空间都经过严格灭菌;2、瓶子的消毒;可根据瓶子的容积或来源采用:用蒸汽雾化消毒剂均匀喷射到瓶子内壁实现瓶子内壁的消毒作用,或采用了浸泡灭菌的方法,即先将空瓶灌满消毒液,经过设定的浸泡时间实现彻底的灭菌;瓶外部采用消毒剂多次喷淋,对瓶子外部的彻底消毒灭菌;3、通过水、蒸汽、消毒液的优化组合,保证最大限度的节约能源;4、进口的优质不锈钢管道、管件和卫生泵,美国PALL的过滤器等组成消毒液回收过滤循环利用系统;瓶盖输送、消毒装置瓶盖灭菌在无菌灌装中非常重要,采用浸泡方式进行彻底灭菌,通过温度、浓度、时间、液位的合理设定保证盖子的彻底灭菌;瓶盖采用网链式全密封式提升输送,经理盖机把盖定向排列,通过螺旋滑道,采用浸泡和喷淋相结合的方式灭菌,然后用无菌水冲洗,再用无菌空气吹干,经全封闭的输送滑道送到旋盖机,该通道内保持100级洁净度的正压;消毒、冲瓶、灌装、旋盖三合一机组采用模块化设计,将消毒机、冲瓶机、灌装机和旋盖机组合成四合一机组,采用隔离罩将台面以上部分全密封,采用符合卫生标准的平台结构;冲瓶机采用插入式喷嘴,可进行多次无菌水冲洗、沥干,使得残留浓度小于;灌装阀采用非接触式流量计式定量灌装,有效防止二次污染;采用进口灌装阀专用电磁流量计,计量精度高;设置有自动假瓶机构,在CIP清洗和SIP灭菌时自动装上;旋盖机采用磁悬浮式拧盖头,采用抓盖、上盖方式;封盖前用无菌水冲洗瓶螺口,封盖后用无菌水对瓶外表进行冲洗;采用持瓶口输送方式,其特点在于灌装两种不同的瓶子时,若瓶径相同,便毋须更换输送的格式,从而减少停机时间;无菌隔离技术无菌隔离装置是灌装环境无菌的保证,特别的密封技术保证隔离装置内具有100级的洁净度;其特点是:1、该装置直接安装于设备上,其围板上直接安装多付隔离手套和隔离传递装置等,可在不破坏无菌环境的情况下,调整生产步骤或排除故障;2、无菌隔离装置使气动、电动和驱动装置有效的与无菌环境隔离,易于保养而又不影响无菌环境的运作;3、省却了传统的“洁净室”,操作人员不必穿特殊的工作服;4、是最小尺寸的无菌室,由于表面积减少,过滤空气量减少,故运行成本减少;5、隔离装置内为正压,与室外的差压为10~20Pa,以保证周围的空气不能进入隔离室;隔离室内各角边设计有利于进行清洗,不留死角;6、可连续运行48~72小时而无须进行环境的消毒灭菌;灌装设备的外部灭菌COP灌装设备的外部灭菌是保证灌装过程中不会有外部细菌带入产品中;采用进口的以泡沫发生器为主的外部泡沫清洗系统COP,按相应程序,如“无菌水-泡沫消毒-无菌水-碱性消毒-无菌水-碱性消毒-无菌水-酸性消毒-无菌水”程序,依一定的时间对灌装阀、拧盖头、星轮组件、设备表面、隔离罩内表面等进行灭菌;灭菌间隔时间在隔离罩不打开的条件下连续工作48~72小时进行一次;灌装设备的内部与物料接触部分的清洗CIP和灭菌SIP;灌装设备配置独立CIP就地清洗系统,如果在停止生产数小时后再生产,则必须在停止生产后马上对物料管路、料缸、灌装阀等物料通道进行酸、碱和无菌水清洗CIP,保证物料通道的洁净;在恢复生产时,首先要对物料通道进行消毒,用无菌水冲洗,然后进行蒸汽杀菌,保证物料通道的无菌环境;其他辅助系统的灭菌为了保证产品是在无菌条件下生产,各辅助系统的灭菌也非常重要,防止由于这些系统将细菌带入产品中,如:无菌水管道、无菌空气管道等;聚酯瓶无菌冷罐装与热罐装成本比较对于一些敏感类饮料的聚酯瓶灌装,从微生物方面来看有两种安全工艺,即加热灌装和无菌冷灌装;两者各有利弊,企业除考虑技术方面外,成本问题在投资决策中也起到重要的作用;无菌冷灌装中的产品、装瓶容器以及瓶盖均单独进行灭菌,并且在无菌条件下进行灌装,在其生产过程中或者生产过程之后不添加防腐剂或者进行热处理;热灌装中则需对产品、装瓶容器以及瓶盖进行加热,并以此来达到灭菌的效果;无菌冷灌装需要在设备上作较大的投入,这样它的投资成本也就高一些;而聚酯瓶热灌装中费用最高的部分则是热灌装专用瓶;无菌冷灌装与热灌装成本参数成本比较中,将两种系统进行比照,一条无菌冷灌装生产线与一条热灌装生产线都需要灌装pH值在4.5以下的无汽饮料,例如:果汁、冰茶等;出发点是两种设备灌装0.5升瓶的产能均为40,000瓶/时,设备效率假定为80%,折旧期限为6年,利率假定为6%;能源、化工用品以及用工成本按以下价格核算:电费0.07欧元/千瓦小时;柴油0.33欧元/升;过氧乙酸1.50欧元/升;洗涤剂酸、碱35.00欧元/立方米;外部洗涤剂泡沫2.00欧元/千克;水以及废水4.50欧元/立方米;人工成本每人每月3.070欧元;维护费用在投资成本中所占比例定为3%;连续生产时间比较克朗斯公司的产品成本比较是从整段生产着手,清洗和灭菌忽略不计,进行72小时的批处理生产;这都是克朗斯公司以及用户的经验值,其中也包含无菌冷灌装以及热灌装各两种产品的变换以及用户具体的停机时间,累计3.2小时;无菌冷灌装每4小时还增加约8分钟过氧乙酸外部冲洗;这就得出热灌装每个批次的净生产用时为68.8小时,而无菌冷灌装则为67.9小时;清洗、灭菌以及用户批次之间机器更换模具的平均用时无菌冷灌装是7小时,高于热灌装6小时的平均值;如此按每年计算则无菌冷灌装为72.5个批次,而热灌装达到73.8个批次;综合上述各参数,无菌冷灌装年产157,502,000瓶,热灌装则为162,658,000瓶;关键是聚酯材料成本由投资成本和有效的生产用时得出的每瓶投资成本,对于无菌冷灌装来说相加后占到每瓶总成本的20%,相比之下热灌装只占大约12%;不过这种乍一看的印象具有欺骗性,无菌冷灌装在其他方面成本如电费、热能、维护保养以及耗材和人员费用所占比例约13%,而热灌仅为9.4%;特别值得注意的是,工时的相对成本很小可忽略不计;尽管无菌冷灌装更需要劳力,但三班制作业的人员开支也仅占4%,热灌装为2.6%;起决定性的因素还是聚酯瓶坯的成本;对于市场上的瓶坯,无菌冷灌装没有任何附加要求,价格按每1000只40欧元计算;适用于热灌装的耐热瓶瓶坯价格高出60%,价格要以每1000只64欧元来计算;这项成本与两种工艺方案的成本相加等于瓶盖和标签的成本,也就得出每只瓶的绝对成本及其在灌装总成本中所占的百分比;无菌冷灌装的单瓶绝对成本为0.058欧元,占灌装总成本的67%,但是热灌装单瓶为0.082欧元,单瓶绝对成本在灌装总成本中所占比例高达79%;成本低、引人注目的工艺变革在现有的生产条件下,无菌冷灌装工艺所产生的单瓶灌装总成本为0.0871欧元,而热灌装达到0.1040欧元;所以如果综合考虑所有因素,那么热灌装成本要比具有未来前景的聚酯瓶无菌冷灌装高出20%;另外常规聚酯瓶在瓶形设计上及市场营销方面几乎没有限制;如考虑到年灌装成本并且按1.57亿次来计算,那么两种工艺之间的这种差异就会更加明显;这里无菌冷灌装每年节约的成本就能达到260万欧元;PET瓶无菌冷灌装设备简介1PET无菌冷灌装线工艺流程:灭菌饮料PET瓶无菌罐进瓶消毒剂消毒液杀菌消毒液制备盖无菌水冲洗无菌水制备盖子输送无菌灌装外部清洗系统盖子灭菌无菌封盖CIP、SIP系统出瓶隧道流体过滤系统贴标在线检查喷码包装成品A无菌冷灌装的技术优势5、无菌冷灌装对产品的适应范围更广……而热灌装却不能;补充: 6设备本身具备严格的消毒、灭菌程序及隔离的无菌灌装封盖环境,确保产品包装的无菌条件;B、PET无菌冷灌装线工艺流程^^……物品甚至空间都经过严格灭菌;补充:1产品:能依产品的特性正确分析,制定准确的设备要求;2灌装设备:能做到易CIP清洗、SIP灭菌,保证对包装容器进行有效的灭菌处理,根据不同的产品特性制定不同的灭菌工艺;3灌装环境:为了保证灌装过程中由于空气流动将细菌等微生物带入产品包装中,采用独特的密封技术保证隔离罩内的无菌环境;4包装容器:为了尽量减少污染可能性,包装容器尽量不暴露于空气中,其输送过程在无菌环境下输送,在完成灭菌处理后迅速进入灌装过程;。
一:无菌包装技术简介:无菌包装技术诞生于二十世纪三十年代,1961年利乐公司首先将纸盒(Tetra Pak)无菌包装技术用于商业生产,现在PET无菌冷灌装生产线采用无菌空间进行杀菌,确保整个灌装过程达到无菌要求。
无菌冷灌装是指在无菌条件下对饮料产品进行冷(常温)灌装,这是相对于通常采用在一般条件下进行的高温热灌装方式而言的。
在无菌条件下灌装时,设备上可能会引起饮料发生微生物污染的部位均保持无菌状态,所以不必在饮料内添加防腐剂,也不必在饮料灌装封口后再进行后期杀菌,就可以满足长货架期的要求,同时可保持饮料的口感、色泽和风味。
无菌冷灌装技术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),为了保证无菌冷灌装的成功,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。
冷热灌装全方位对比“虽然PET无菌冷灌装发展时间不长,但世界几大著名饮料设备生产商已具有比较成熟的无菌冷灌装工艺。
以下是无菌冷灌装和热灌装的详细比较。
热灌装一般分为两种:一种是高温热灌装,即物料经过UHT瞬时杀菌后,降温到85~92℃进行灌装,同时进行产品回流以保持恒定的灌装温度,然后保持该温度对瓶盖进行杀菌。
一种是物料杀菌灌装后在65~75℃进行巴氏杀菌并添加防腐剂。
这两种方式无需对瓶子和盖子进行单独灭菌,只需将产品在高温下保持足够长的时间即可达到杀菌效果。
PET无菌冷灌装首先对物料进行UHT瞬时杀菌,然后快速降温至常温(25℃),进入无菌罐中暂存。
其次用化学消毒剂将瓶子、盖子进行杀菌,然后在无菌环境下进行灌装,直至完全密封后才离开无菌环境。
整个过程物料受热时间短,灌装操作均在无菌环境下进行,灌装设备和灌装区也都经过消毒处理,产品的安全性可以得到保证。
PET无菌冷灌装与热灌装相比的突出优点在于:(一)、采用超高温瞬时杀菌技术(UHT),对物料的热处理时间不超过30秒,最大程度地保证了产品的口感和色泽,并最大限度地保存了物料中维生素(热敏性营养素)的含量。
虽然PET无菌冷灌装发展时间不长,但世界几大著名饮料及酿造设备生产商已具有比较成熟的无菌冷灌装工艺。
灌装工艺比较。
传统的热灌装可以分为两种,一种是高温热灌装,一种是中温灌装后再将产品升温到65℃~75℃进行巴氏杀菌。
这两种方式无需对产品、瓶子和盖子进行单独灭菌,只需将产品在高温下保持足够长的时间即可对瓶子和盖子进行杀菌。
无菌冷灌装首先需要将产品、瓶子、盖子分别进行杀菌,然后再无菌环境下进行灌装,直至完全密封后才能离开无菌环境。
从两者工艺流程图对比来看,最大的区别就是饮料受热时间不同。
众所周知,热处理时间越长,对饮料的品质和口感影响越大。
无菌冷灌装采用UHT超高温瞬时杀菌,对物料的热处理时间不超过30秒,并且在高温情况下完全可以保证杀菌效果,而热灌装采用的杀菌方式使物料长时间处在高温状态下,严重影响产品口感、色泽以及热敏性营养素(如维生素)含量。
此外,从生产线配置上来看,当灌装机出现故障停机肘,采用热灌装方式处理的物料有-部分回流会延长受热时间,这样会严重影响整批产品的质量,而无菌冷灌装不会有此现象发生,物料经过瞬时杀菌后已经降到室温,置于无菌罐内不会影响其品质。
所使用PET瓶的比较。
从上面的灌装工艺可以看出,两种灌装方式对PET瓶的要求是不同的。
热灌装工艺要求PET瓶能够承受85℃~92℃的高温且不变,这就要求增大PET材料的结晶度,同时在吹瓶时要限制诱导应力的产生。
其使用的PET瓶就有以下特点:瓶壁厚,有明确的瓶壁肋骨防止热收缩;要求有结晶瓶口等,大大限制了瓶型设计的自由度。
无菌冷灌装可以使用轻质瓶(最高耐热温度60℃)和标准盖,这样大大降低了瓶子和盖子的成本,还可以自由的选择设计瓶型。
无菌冷灌装工艺技术特点热灌装工艺中,饮料在高温下保持较长时间,-般细菌和微生物都会被杀灭,并且还要添加防腐剂,这样饮料安全性比较高。
那么,无菌冷灌装是如何保证饮料安全性呢?最主要是无菌环境的建立和保障。
与热灌装相比,无菌冷灌装对物料杀菌是采用UHT 超高温瞬时杀菌,物料受热时间短,营养成分损失很少,品质和口感也没有明显变化。
最新的无菌冷灌装工艺可以配合巴氏杀菌进行冷链生产,这样对于物料的营养成分造成的损失就更低,并且在冷链的条件下,产品的安全性完全可以得到保障。
包装材料的灭菌,是无菌冷灌装生产工艺中最关键的一步。
由于PET材料的不耐热性,只能采用化学试剂进行灭菌,要保证瓶子和盖子得到有效的灭菌,且不能让化学试剂影响到物料,无菌灌装采取了以下措施:要求最初吹制的瓶子原始菌落数不超过5cf /瓶;输送瓶子采用无菌空气,要有空气输送带;瓶子内部采用过乙酸类消毒剂(PAA)进行杀菌,可以达到很高的杀菌效果(最高7log);同时对瓶子外部进行消毒剂灭菌;消毒剂有自动回收和浓度测定系统,保证消毒剂浓度稳定;用无菌水将瓶中残留的消毒剂冲洗干净,再用无菌空气吹干,保证残留消毒剂不会对物料产生影响;瓶盖一般采用消毒剂浸泡式灭菌,通过控制浸泡时间可以很好的保证灭菌效果。
无菌冷灌装的主体设备要求符合卫生级设计,主要在管道和阀门技术、材料表面的刨光、重要区域的表面设计、选择抗腐蚀材料等几方面具有优势,还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),另外,无菌冷灌装机都设计有自己独特的无菌灌装阀,所有这些措施保证设备方面不会给物料二次污染。
由于冷灌装后PET瓶不会收缩,这样物料和瓶盖之间会有-部分空气,其中的氧会在存放过程中缓慢氧化物料,从而导致饮料变质。
所以,无菌冷灌装设备会添加一套氮气(或其他惰性气体)置换系统,将顶部的空气吹走,保证物料不被氧化。
无菌空间环境的保持,一般采用净化间隔离措施。
主体灌装机设计为D100级空气净化间,外面还有万级净化间(有些无菌灌装设备并不需要),通过净化间的过滤系统保证灌装环境内空气洁净度,使物料不会被空气中悬浮的微生物二次污染。
对于中性饮料无法用热灌装工艺进行生产,由于其采用倒瓶方式对瓶盖进行杀菌,高酸饮料还可以抑制微生物增长,而中性饮料则无法保证产品安全性,产品不良率很高。
如果用热灌装工艺生产中性茶饮料,就必须添加防腐剂。
对于无菌冷灌装,由于是在无菌条件下进行灌装,其工艺适应惭艮强,能够生产的产品类型非常广泛,包括中性茶饮品、乳饮料以及其他各种饮料,只需对前处理设备进行调整既可改变产品类型。
操作人员因素,在整个环境体系中,操作人员是最大的污染源,设计空气净化间在净化空气的同时,还很好地降低了人员带来的污染;操作人员在进入万级净化间时,要经过喷淋杀菌;百级净化间设计的小而实用,可以使操作人员不破坏其无菌环境进行操作;净化设备的内表面可以进行自动清洗和消毒。
管理因素。
饮料无菌冷罐装技术含量很高,需要有高水平的技术人员和高素质的管理人员进行统一管理,一般都应用HACCP管理体系。
所有管理都要形成文件制度,并有专人负责执行。
只有做到规范化的管理;才能真正保证无菌冷灌装饮料的安全性。
原材料和生产线成本比较两种灌装方式生产线投入成本上有很大差别,无菌冷灌装使用的吹瓶机肷瓶速度快,耗电少,而热灌装吹瓶机吹瓶速度比较慢,耗电量很大,在同样生产能力的情况下,投资比冷灌装吹瓶帆高很多(不包括瓶坯设备)。
无菌冷灌装工艺过程复杂,灌装辅助设备比较多。
整体比较,一条无菌灌装生产线的初期投资要高于热灌装生产线。
原材料成本方面,主要是两种瓶的质量差别很大,节省原材料以降低成本,由于热灌装PET瓶口的特殊要求,两种瓶盖重量也不相同。
从操作成本来讲,无菌冷灌装多-项杀菌液消耗,但总的成本还是低很多,而且生产线速度越快,产量越高,其生产成本越低。
通过比较,可以看出无菌冷灌装初期投资比较大,但由于无菌冷灌装原料成本和操作成本比较低,所以会很快收回高出部分的投资。
随着设备使用时间的延长,无菌冷灌装的低成本优势就可以明显表现出来。
PET瓶装饮料自问世以来,由于其美观、轻便、可回收的特点,已得到广大消费者的普遍认可,目前在欧美及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PET瓶装饮料共存于市场,并以每年30%的速度增长。
据专家预计,到2005年,我国PET 瓶装饮料总量将会达到1000万吨。
经过十多年不断努力,PET无菌冷灌装技术日趋完善,生产的饮料品种也越来越多,包括果蔬汁饮料、茶饮料、运动饮料、碳酸饮料、水等等,目前在欧洲和北美PET瓶装乳饮料已经比较普遍。
2001年,汇源集团成功引进中国第一条PET无菌冷灌装生产线,开创了中国饮料制造行业的新局面。
一.PET瓶的突出优势与纸包装、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;与玻璃瓶比较:有更高的空间利用率;"低成本;""通过美国FDA认证的安全食品包装材料。
二.无菌冷灌装理论基础无菌包装技术诞生于二十世纪三十年代,1961年利乐公司首先将纸盒(Tetra Pak)无菌包装技术用于商业生产,现在PET无菌冷灌装生产线也采用无菌空间加上化学消毒剂的方法来进行杀菌,确保整个灌装过程达到无菌要求。
无菌冷灌装是指在无菌条件下对饮料产品进行冷(常温)灌装,这是相对于通常采用在一般条件下进行的高温热灌装方式而言的。
在无菌条件下灌装时,设备上可能会引起饮料发生微生物污染的部位均保持无菌状态,所以不必在饮料内添加防腐剂,不必在饮料灌装封口后再进行后期杀菌,就可以满足长货架期的要求,同时可保持饮料的口感、色泽和风味。
无菌冷灌装技术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),为了保证无菌冷灌装的成功,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。
三.两种灌装方式比较虽然PET无菌冷灌装发展时间不长,但世界几大著名饮料设备生产商已具有比较成熟的无菌冷灌装工艺。
以下是无菌冷灌装和热灌装的详细比较。
1.灌装工艺比较:热灌装一般分为两种,一种是高温热灌装,即物料经过UHT瞬时杀菌后,降温到85~92℃进行灌装,同时进行产品回流以保持恒定的灌装温度,然后保持该温度对瓶盖进行杀菌;一种是物料杀菌灌装后在65~75℃进行巴氏杀菌并添加防腐剂。
这两种方式无需对瓶子和盖子进行单独灭菌,只需将产品在高温下保持足够长的时间即可达到杀菌效果。
具体工艺见图一。
图一、PET热灌装杀菌工艺PET无菌冷灌装首先对物料进行UHT瞬时杀菌,然后快速降温至常温(25℃),进入无菌罐中暂存。
其次用化学消毒剂将瓶子、盖子进行杀菌,然后在无菌环境下进行灌装,直至完全密封后才离开无菌环境。
整个过程物料受热时间短,灌装操作均在无菌环境下进行,灌装设备和灌装区也都经过消毒处理,产品的安全性可以得到保证。
具体工艺见图二。
图二、PET无菌冷灌装杀菌及灌装工艺从工艺流程对比来看,两者最大区别在于饮料受热时间不同。
大家知道,热处理时间越长,对饮料品质影响越大。
无菌冷灌装只采用UHT超高温瞬时杀菌,对物料的热处理时间不超过30秒;而热灌装采用的杀菌方式使物料长时间处在高温状态下,严重影响产品口感、色泽以及热敏性营养素(如维生素)含量。
上述生产工艺决定了热灌装方式只适宜生产高酸产品,因高酸环境本身对微生物具有抑制作用,对于低酸性饮料热灌装则不能很好保证其产品的安全性,产品不良率很高。
对于无菌冷灌装,由于整个灌装过程是在无菌条件下进行的,其工艺适应性很强,能够生产的产品类型非常广泛,包括中性茶饮品、乳饮料以及其他各种饮料,只需对前处理设备进行适当调整既可。
2.两种PET瓶比较两种灌装方式对PET瓶要求不同,热灌装PET瓶需要承受85~92℃高温且不变形,这就要求增大PET材料的结晶度,在吹瓶时限制诱导应力的产生。
具体有以下特点:瓶壁厚,需要高晶体化程度增强热稳定性;有明确的瓶壁肋骨防止热收缩;要求有结晶瓶口等,大大限制了瓶型设计的自由度。
无菌冷灌装可以使用标准PET轻质瓶(最高耐热温度60℃)和标准盖,大幅度降低了包材成本,还可根据产品特性自由设计瓶型,进行个性化包装。
两种PET瓶比较见表1。
表1、两种灌装方式所用PET瓶比较项目热灌装PET瓶无菌冷灌装PET瓶瓶重重(500ml,28~32g)轻(500ml,18~23g)瓶颈特殊结晶瓶颈标准瓶颈材料拉伸率要求高标准瓶型设计带热嵌板的特殊瓶型可用户化的瓶型设计耐热温度 85~92℃ 60℃透氧性瓶壁厚,透氧性低瓶壁薄,透氧性高瓶盖耐高温瓶盖标准盖瓶和盖成本高低3.无菌冷灌装工艺技术特点无菌冷灌装必须满足的基本要求包括以下五个方面:(1)无菌冷灌装对物料杀菌只采用UHT超高温瞬时杀菌,物料受热时间短,营养成分损失少,品质和口感无明显变化。