國際大公司無菌冷灌裝最新技術(shù)

　　 KRONES公司采用星形輪連接設(shè)計和新型隔離技術(shù)的BLOC同步模塊。嚴(yán)格意義上的無菌冷灌裝，在經(jīng)過灌裝機灌裝時不能添加防腐劑或進行熱處理，因而保證了產(chǎn)品的最佳品質(zhì)。KRO NES公司開發(fā)了一種新的 PET無菌灌裝技術(shù)，目前，以此項新技術(shù)為核心的無菌冷灌裝系統(tǒng)在德國、瑞士和中國都有用戶應(yīng)用，匯源集團就在此列。

　　 在KRONES公司提供的PET無菌工藝中，瓶子在—個BLOC同步模塊中被消毒。BLOC同步模塊由一個消毒器、—個清洗裝置、一個灌注機和一個壓蓋機組成，這些組件由星形輪連接，這種結(jié)構(gòu)所起到的關(guān)鍵作用是將清洗室縮到最小，其優(yōu)點是占地面積小、清洗面積小、節(jié)省能源和更加安全衛(wèi)生。在這個模塊中，KRONES開發(fā)了瓶子沿軌道運轉(zhuǎn)進入隔離裝置的新型隔離技術(shù)。這種隔離裝置可以防漏，并確保與周圍空氣的隔絕。同時，該模塊在發(fā)動機、電路和氣路等處都采用密封式設(shè)計。另外，高效的微粒氣體 (HEPA)過濾器可以把任何細(xì)菌都隔離在入口之外，并在密封裝置內(nèi)部產(chǎn)生經(jīng)過消毒的空氣。

　　 KRONES公司提供的此套系統(tǒng)中配有-q-由“電子——空氣”作用控制的測定體積的灌裝機。該灌裝機采用流量感應(yīng)測量的方法，可以灌裝特定壓力下的碳酸飲料，也可以灌裝非碳酸飲料。該機的壓蓋部件經(jīng)特殊設(shè)計，用于減少瓶子導(dǎo)軌上的機器部件，進而保證潤滑劑和灰塵在接近過濾器時不會掉到瓶子上或掉進瓶子里。

　　 SIG公司進行確保無菌控制、節(jié)省能源的新型無菌區(qū)設(shè)計。SIG的設(shè)計理念是“機器的設(shè)計應(yīng)滿足無菌的要求，而不是依靠建立一個無菌區(qū)來適應(yīng)機器的需要”，其基本點就是機器在連續(xù)運行時各項技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定性。

　　 本著上述理念，SIG西蒙納西研制的第二代旋轉(zhuǎn)式 PET瓶無菌灌裝杌在設(shè)計上滿足無菌要求的做法是，將原有的包括了瓶器消毒——沖洗——灌裝——封蓋的 124立方米的整體無菌室作了較大的革新，僅將進行瓶子灌裝的部分設(shè)置在無菌區(qū)內(nèi)，這—革新使新—代無菌區(qū)的容積僅為9立方米。這樣做既容易實現(xiàn)對無菌的控制，又節(jié)省了能源。

　　新一代無菌區(qū)的密封摒棄了傳統(tǒng)的機械式密封而采用流體動態(tài)密封的方法。呈環(huán)狀的無菌區(qū)將灌裝閥體和流量計、機器的傳動裝置均排除在無菌區(qū)外，因此減少了消毒劑的用量，節(jié)省了對無菌區(qū)的消毒時間，方便了對機械部件的維護，并且最大程度減少了消毒劑對操作人員的污染。這種設(shè)計并沒有使設(shè)備的速度受到影響，其灌裝速度仍能達(dá)10，000瓶／小時，甚至50，000或 60，000瓶／小時的水平。目前，這一設(shè)計在匯源集團得到了很好的應(yīng)用。

　　該機的灌裝機旋轉(zhuǎn)體和無菌室固定I罩上均設(shè)置了一些清洗噴嘴，以便進行兩工位間相互的清洗和消毒。PET瓶進入清洗機便被瓶頸夾持器夾住并倒置，過氧乙酸對倒置的 PET瓶進行全方位噴淋，殺菌效率極高；PET瓶用無菌水沖洗后再用氮氣噴射，這時瓶中的空氣量可減少到5％，過氧化氫的殘留量小于0．5ppm。在控制技術(shù)上，該機采用紅外線信號傳輸技術(shù)。每個灌裝閥的流量均由流量計控制，使其在灌裝過程的任一時刻均可實測通過灌裝閥的液體流量。

　　這種第二代旋轉(zhuǎn)式PET瓶無菌灌裝機除飲料外，還可應(yīng)用于奶或奶茶產(chǎn)品的灌裝。

PET無菌冷灌裝技術(shù)介紹
    PET無菌冷灌裝技術(shù)介紹     無菌包裝技術(shù)誕生于二十世紀(jì)三十年代，1961年利樂公司首先將紙盒（Tetra Pak）無菌包裝技術(shù)用于商業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)在PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線采用無菌空間進行殺菌，確保整個灌裝過程達(dá)到無菌要求。 
       無菌冷灌裝是指在無菌條件下對飲料產(chǎn)品進行冷（常溫）灌裝，這是相對于通常采用在一般條件下進行的高溫?zé)峁嘌b方式而言的。在無菌條件下灌裝時，設(shè)備上可能會引起飲料發(fā)生微生物污染的部位均保持無菌狀態(tài)，所以不必在飲料內(nèi)添加防腐劑，也不必在飲料灌裝封口后再進行后期殺菌，就可以滿足長貨架期的要求，同時可保持飲料的口感、色澤和風(fēng)味。
         無菌冷灌裝技術(shù)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)無菌），為了保證無菌冷灌裝的成功，生產(chǎn)線必須滿足以下基本要求：產(chǎn)品經(jīng)過超高溫瞬時殺菌達(dá)到無菌狀態(tài)；包裝材料和密封容器要無菌；灌裝設(shè)備達(dá)到無菌狀態(tài)；灌裝和封蓋要在無菌環(huán)境下進行；關(guān)鍵控制點的建立、監(jiān)測、記錄和控制。
    冷熱灌裝全方位對比
      雖然PET無菌冷灌裝發(fā)展時間不長，但世界幾大著名飲料設(shè)備生產(chǎn)商已具有比較成熟的無菌冷灌裝工藝。以下是無菌冷灌裝和熱灌裝的詳細(xì)比較。
      熱灌裝一般分為兩種:
      一種是高溫?zé)峁嘌b，即物料經(jīng)過UHT瞬時殺菌后，降溫到85～92℃進行灌裝，同時進行產(chǎn)品回流以保持恒定的灌裝溫度，然后保持該溫度對瓶蓋進行殺菌。
       一種是物料殺菌灌裝后在65～75℃進行巴氏殺菌并添加防腐劑。 這兩種方式無需對瓶子和蓋子進行單獨滅菌，只需將產(chǎn)品在高溫下保持足夠長的時間即可達(dá)到殺菌效果。        PET無菌冷灌裝首先對物料進行UHT瞬時殺菌，然后快速降溫至常溫（25℃），進入無菌罐中暫存。其次用化學(xué)消毒劑將瓶子、蓋子進行殺菌，然后在無菌環(huán)境下進行灌裝，直至完全密封后才離開無菌環(huán)境。整個過程物料受熱時間短，灌裝操作均在無菌環(huán)境下進行，灌裝設(shè)備和灌裝區(qū)也都經(jīng)過消毒處理，產(chǎn)品的安全性可以得到保證。      PET無菌冷灌裝與熱灌裝相比的突出優(yōu)點在于：        一、采用超高溫瞬時殺菌技術(shù)（UHT），對物料的熱處理時間不超過30秒，最大程度地保證了產(chǎn)品的口感和色澤，并最大限度地保存了物料中維生素（熱敏性營養(yǎng)素）的含量。        二、灌裝操作均在無菌、常溫環(huán)境下進行，產(chǎn)品中不添加防腐劑，從而保證了產(chǎn)品的安全性。        三、提高了生產(chǎn)能力，節(jié)約了原材料，降低了能源損耗，使產(chǎn)品制造成本降低。       四、技術(shù)的先進性，可以廣泛適用于灌裝各種飲料。
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PET無菌冷灌裝與熱灌裝技術(shù)比較
雖然PET無菌冷灌裝發(fā)展時間不長，但世界幾大著名飲料及釀造設(shè)備生產(chǎn)商已具有比較成熟的無菌冷灌裝工藝。灌裝工藝比較。傳統(tǒng)的熱灌裝可以分為兩種，一種是高溫?zé)峁嘌b，一種是中溫灌裝后再將產(chǎn)品升溫到65℃~75℃進行巴氏殺菌。這兩種方式無需對產(chǎn)品、瓶子和蓋子進行單獨滅菌，只需將產(chǎn)品在高溫下保持足夠長的時間即可對瓶子和蓋子進行殺菌。無菌冷灌裝首先需要將產(chǎn)品、瓶子、蓋子分別進行殺菌，然后再無菌環(huán)境下進行灌裝，直至完全密封后才能離開無菌環(huán)境。
    從兩者工藝流程圖對比來看，最大的區(qū)別就是飲料受熱時間不同。眾所周知，熱處理時間越長，對飲料的品質(zhì)和口感影響越大。無菌冷灌裝采用UHT超高溫瞬時殺菌，對物料的熱處理時間不超過30秒，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時間處在高溫狀態(tài)下，嚴(yán)重影響產(chǎn)品口感、色澤以及熱敏性營養(yǎng)素(如維生素)含量。
    此外，從生產(chǎn)線配置上來看，當(dāng)灌裝機出現(xiàn)故障停機肘，采用熱灌裝方式處理的物料有-部分回流會延長受熱時間，這樣會嚴(yán)重影響整批產(chǎn)品的質(zhì)量，而無菌冷灌裝不會有此現(xiàn)象發(fā)生，物料經(jīng)過瞬時殺菌后已經(jīng)降到室溫，置于無菌罐內(nèi)不會影響其品質(zhì)。
    所使用PET瓶的比較。從上面的灌裝工藝可以看出，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，這就要求增大PET材料的結(jié)晶度，同時在吹瓶時要限制誘導(dǎo)應(yīng)力的產(chǎn)生。其使用的PET瓶就有以下特點：瓶壁厚，有明確的瓶壁肋骨防止熱收縮；要求有結(jié)晶瓶口等，大大限制了瓶型設(shè)計的自由度。無菌冷灌裝可以使用輕質(zhì)瓶(最高耐熱溫度60℃)和標(biāo)準(zhǔn)蓋，這樣大大降低了瓶子和蓋子的成本，還可以自由的選擇設(shè)計瓶型。
    無菌冷灌裝工藝技術(shù)特點
    熱灌裝工藝中，飲料在高溫下保持較長時間，-般細(xì)菌和微生物都會被殺滅，并且還要添加防腐劑，這樣飲料安全性比較高。那么，無菌冷灌裝是如何保證飲料安全性呢?最主要是無菌環(huán)境的建立和保障。與熱灌裝相比，無菌冷灌裝對物料殺菌是采用UHT超高溫瞬時殺菌，物料受熱時間短，營養(yǎng)成分損失很少，品質(zhì)和口感也沒有明顯變化。最新的無菌冷灌裝工藝可以配合巴氏殺菌進行冷鏈生產(chǎn)，這樣對于物料的營養(yǎng)成分造成的損失就更低，并且在冷鏈的條件下，產(chǎn)品的安全性完全可以得到保障。
    包裝材料的滅菌，是無菌冷灌裝生產(chǎn)工藝中最關(guān)鍵的一步。由于PET材料的不耐熱性，只能采用化學(xué)試劑進行滅菌，要保證瓶子和蓋子得到有效的滅菌，且不能讓化學(xué)試劑影響到物料，無菌灌裝采取了以下措施：要求最初吹制的瓶子原始菌落數(shù)不超過5cf／瓶；輸送瓶子采用無菌空氣，要有空氣輸送帶；瓶子內(nèi)部采用過乙酸類消毒劑(PAA)進行殺菌，可以達(dá)到很高的殺菌效果(最高7log)；同時對瓶子外部進行消毒劑滅菌；消毒劑有自動回收和濃度測定系統(tǒng)，保證消毒劑濃度穩(wěn)定；用無菌水將瓶中殘留的消毒劑沖洗干凈，再用無菌空氣吹干，保證殘留消毒劑不會對物料產(chǎn)生影響；瓶蓋一般采用消毒劑浸泡式滅菌，通過控制浸泡時間可以很好的保證滅菌效果。
    無菌冷灌裝的主體設(shè)備要求符合衛(wèi)生級設(shè)計，主要在管道和閥門技術(shù)、材料表面的刨光、重要區(qū)域的表面設(shè)計、選擇抗腐蝕材料等幾方面具有優(yōu)勢，還帶有完整的全自動清洗(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)，另外，無菌冷灌裝機都設(shè)計有自己獨特的無菌灌裝閥，所有這些措施保證設(shè)備方面不會給物料二次污染。
    由于冷灌裝后PET瓶不會收縮，這樣物料和瓶蓋之間會有-部分空氣，其中的氧會在存放過程中緩慢氧化物料，從而導(dǎo)致飲料變質(zhì)。所以，無菌冷灌裝設(shè)備會添加一套氮氣(或其他惰性氣體)置換系統(tǒng)，將頂部的空氣吹走，保證物料不被氧化。
    無菌空間環(huán)境的保持，一般采用凈化間隔離措施。主體灌裝機設(shè)計為D100級空氣凈化間，外面還有萬級凈化間(有些無菌灌裝設(shè)備并不需要)，通過凈化間的過濾系統(tǒng)保證灌裝環(huán)境內(nèi)空氣潔凈度，使物料不會被空氣中懸浮的微生物二次污染。
    對于中性飲料無法用熱灌裝工藝進行生產(chǎn)，由于其采用倒瓶方式對瓶蓋進行殺菌，高酸飲料還可以抑制微生物增長，而中性飲料則無法保證產(chǎn)品安全性，產(chǎn)品不良率很高。如果用熱灌裝工藝生產(chǎn)中性茶飲料，就必須添加防腐劑。對于無菌冷灌裝，由于是在無菌條件下進行灌裝，其工藝適應(yīng)慚艮強，能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品類型非常廣泛，包括中性茶飲品、乳飲料以及其他各種飲料，只需對前處理設(shè)備進行調(diào)整既可改變產(chǎn)品類型。
    操作人員因素，在整個環(huán)境體系中，操作人員是最大的污染源，設(shè)計空氣凈化間在凈化空氣的同時，還很好地降低了人員帶來的污染；操作人員在進入萬級凈化間時，要經(jīng)過噴淋殺菌；百級凈化間設(shè)計的小而實用，可以使操作人員不破壞其無菌環(huán)境進行操作；凈化設(shè)備的內(nèi)表面可以進行自動清洗和消毒。
    管理因素。飲料無菌冷罐裝技術(shù)含量很高，需要有高水平的技術(shù)人員和高素質(zhì)的管理人員進行統(tǒng)一管理，一般都應(yīng)用HACCP管理體系。所有管理都要形成文件制度，并有專人負(fù)責(zé)執(zhí)行。只有做到規(guī)范化的管理；才能真正保證無菌冷灌裝飲料的安全性。
    原材料和生產(chǎn)線成本比較
    兩種灌裝方式生產(chǎn)線投入成本上有很大差別，無菌冷灌裝使用的吹瓶機肷瓶速度快，耗電少，而熱灌裝吹瓶機吹瓶速度比較慢，耗電量很大，在同樣生產(chǎn)能力的情況下，投資比冷灌裝吹瓶帆高很多(不包括瓶坯設(shè)備)。無菌冷灌裝工藝過程復(fù)雜，灌裝輔助設(shè)備比較多。整體比較，一條無菌灌裝生產(chǎn)線的初期投資要高于熱灌裝生產(chǎn)線。
    原材料成本方面，主要是兩種瓶的質(zhì)量差別很大，節(jié)省原材料以降低成本，由于熱灌裝PET瓶口的特殊要求，兩種瓶蓋重量也不相同。
    從操作成本來講，無菌冷灌裝多-項殺菌液消耗，但總的成本還是低很多，而且生產(chǎn)線速度越快，產(chǎn)量越高，其生產(chǎn)成本越低。
    通過比較，可以看出無菌冷灌裝初期投資比較大，但由于無菌冷灌裝原料成本和操作成本比較低，所以會很快收回高出部分的投資。隨著設(shè)備使用時間的延長，無菌冷灌裝的低成本優(yōu)勢就可以明顯表現(xiàn)出來。
PET瓶裝飲料自問世以來，由于其美觀、輕便、可回收的特點，已得到廣大消費者的普遍認(rèn)可，目前在歐美及世界各地的發(fā)展勢頭非常迅猛。在我國，熱灌裝和無菌冷灌裝PET瓶裝飲料共存于市場，并以每年30%的速度增長。據(jù)專家預(yù)計，到2005年，我國PET瓶裝飲料總量將會達(dá)到1000萬噸。
經(jīng)過十多年不斷努力，PET無菌冷灌裝技術(shù)日趨完善，生產(chǎn)的飲料品種也越來越多，包括果蔬汁飲料、茶飲料、運動飲料、碳酸飲料、水等等，目前在歐洲和北美PET瓶裝乳飲料已經(jīng)比較普遍。2001年，匯源集團成功引進中國第一條PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線，開創(chuàng)了中國飲料制造行業(yè)的新局面。
一.PET瓶的突出優(yōu)勢
與紙包裝、玻璃瓶、金屬罐等其他包裝形式的飲料相比，PET瓶裝飲料的增長速度是最快的。其突出優(yōu)點表現(xiàn)為：
        透明——消費者可以直觀看到內(nèi)容物；
        瓶型設(shè)計自由，形式多樣；
        有韌性，耐沖擊強度比較高；
        輕便——只有玻璃瓶重量的1/10；
        與玻璃瓶比較：有更高的空間利用率；
        低成本；
        通過美國FDA認(rèn)證的安全食品包裝材料。
二.無菌冷灌裝理論基礎(chǔ)
無菌包裝技術(shù)誕生于二十世紀(jì)三十年代，1961年利樂公司首先將紙盒（Tetra Pak）無菌包裝技術(shù)用于商業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)在PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線也采用無菌空間加上化學(xué)消毒劑的方法來進行殺菌，確保整個灌裝過程達(dá)到無菌要求。
無菌冷灌裝是指在無菌條件下對飲料產(chǎn)品進行冷（常溫）灌裝，這是相對于通常采用在一般條件下進行的高溫?zé)峁嘌b方式而言的。在無菌條件下灌裝時，設(shè)備上可能會引起飲料發(fā)生微生物污染的部位均保持無菌狀態(tài)，所以不必在飲料內(nèi)添加防腐劑，不必在飲料灌裝封口后再進行后期殺菌，就可以滿足長貨架期的要求，同時可保持飲料的口感、色澤和風(fēng)味。
無菌冷灌裝技術(shù)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)無菌），為了保證無菌冷灌裝的成功，生產(chǎn)線必須滿足以下基本要求：
        產(chǎn)品經(jīng)過超高溫瞬時殺菌達(dá)到無菌狀態(tài)；
        包裝材料和密封容器要無菌；
        灌裝設(shè)備達(dá)到無菌狀態(tài)；
        灌裝和封蓋要在無菌環(huán)境下進行；
        關(guān)鍵控制點的建立、監(jiān)測、記錄和控制。
三.兩種灌裝方式比較
雖然PET無菌冷灌裝發(fā)展時間不長，但世界幾大著名飲料設(shè)備生產(chǎn)商已具有比較成熟的無菌冷灌裝工藝。以下是無菌冷灌裝和熱灌裝的詳細(xì)比較。
1．灌裝工藝比較：
熱灌裝一般分為兩種，一種是高溫?zé)峁嘌b，即物料經(jīng)過UHT瞬時殺菌后，降溫到85～92℃進行灌裝，同時進行產(chǎn)品回流以保持恒定的灌裝溫度，然后保持該溫度對瓶蓋進行殺菌；一種是物料殺菌灌裝后在65～75℃進行巴氏殺菌并添加防腐劑。這兩種方式無需對瓶子和蓋子進行單獨滅菌，只需將產(chǎn)品在高溫下保持足夠長的時間即可達(dá)到殺菌效果。具體工藝見圖一。
圖一、PET熱灌裝殺菌工藝
PET無菌冷灌裝首先對物料進行UHT瞬時殺菌，然后快速降溫至常溫（25℃），進入無菌罐中暫存。其次用化學(xué)消毒劑將瓶子、蓋子進行殺菌，然后在無菌環(huán)境下進行灌裝，直至完全密封后才離開無菌環(huán)境。整個過程物料受熱時間短，灌裝操作均在無菌環(huán)境下進行，灌裝設(shè)備和灌裝區(qū)也都經(jīng)過消毒處理，產(chǎn)品的安全性可以得到保證。具體工藝見圖二。
圖二、PET無菌冷灌裝殺菌及灌裝工藝
從工藝流程對比來看，兩者最大區(qū)別在于飲料受熱時間不同。大家知道，熱處理時間越長，對飲料品質(zhì)影響越大。無菌冷灌裝只采用UHT超高溫瞬時殺菌，對物料的熱處理時間不超過30秒；而熱灌裝采用的殺菌方式使物料長時間處在高溫狀態(tài)下，嚴(yán)重影響產(chǎn)品口感、色澤以及熱敏性營養(yǎng)素（如維生素）含量。
上述生產(chǎn)工藝決定了熱灌裝方式只適宜生產(chǎn)高酸產(chǎn)品，因高酸環(huán)境本身對微生物具有抑制作用，對于低酸性飲料熱灌裝則不能很好保證其產(chǎn)品的安全性，產(chǎn)品不良率很高。對于無菌冷灌裝，由于整個灌裝過程是在無菌條件下進行的，其工藝適應(yīng)性很強，能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品類型非常廣泛，包括中性茶飲品、乳飲料以及其他各種飲料，只需對前處理設(shè)備進行適當(dāng)調(diào)整既可。
2．兩種PET瓶比較
兩種灌裝方式對PET瓶要求不同，熱灌裝PET瓶需要承受85～92℃高溫且不變形，這就要求增大PET材料的結(jié)晶度，在吹瓶時限制誘導(dǎo)應(yīng)力的產(chǎn)生。具體有以下特點：瓶壁厚，需要高晶體化程度增強熱穩(wěn)定性；有明確的瓶壁肋骨防止熱收縮；要求有結(jié)晶瓶口等，大大限制了瓶型設(shè)計的自由度。
無菌冷灌裝可以使用標(biāo)準(zhǔn)PET輕質(zhì)瓶（最高耐熱溫度60℃）和標(biāo)準(zhǔn)蓋，大幅度降低了包材成本，還可根據(jù)產(chǎn)品特性自由設(shè)計瓶型，進行個性化包裝。
兩種PET瓶比較見表1。
表1、兩種灌裝方式所用PET瓶比較
項  目        熱灌裝PET瓶        無菌冷灌裝PET瓶
瓶重        重(500ml,28～32g)        輕(500ml,18～23g)
瓶頸        特殊結(jié)晶瓶頸        標(biāo)準(zhǔn)瓶頸
材料拉伸率        要求高        標(biāo)準(zhǔn)
瓶型設(shè)計        帶熱嵌板的特殊瓶型        可用戶化的瓶型設(shè)計
耐熱溫度        85～92℃        60℃
透氧性        瓶壁厚，透氧性低        瓶壁薄，透氧性高
瓶蓋        耐高溫瓶蓋        標(biāo)準(zhǔn)蓋
瓶和蓋成本        高        低
3．無菌冷灌裝工藝技術(shù)特點
無菌冷灌裝必須滿足的基本要求包括以下五個方面：
（1）無菌冷灌裝對物料殺菌只采用UHT超高溫瞬時殺菌，物料受熱時間短，營養(yǎng)成分損失少，品質(zhì)和口感無明顯變化。表2是不同殺菌方法對牛奶營養(yǎng)成分造成損失的比較。
表2
        ＶＢ1        ＶＢ2        ＶＢ12        ＶＣ        葉酸
殺菌前        ０        ０        ０        ０        ０
巴氏殺菌后        １０％        ５％        １０％        ５％        １５％
超高溫瞬時殺菌        １５％        １０％        ２０％        ２０％        ２０％
傳統(tǒng)殺菌工藝        ４０％        ２０％        ９５％        ５０％        ５０％
（2）包裝材料的滅菌，是無菌冷灌裝生產(chǎn)工藝中最關(guān)鍵的一步。由于標(biāo)準(zhǔn)PET瓶不耐熱，只能采用化學(xué)試劑進行滅菌，具體要求如下：
        要求最初吹制的瓶子原始菌落數(shù)不超過5CFU/瓶；
        輸送瓶子采用無菌空氣，配有空氣輸送帶；
        PET瓶采用過氧乙酸類消毒劑（PAA）進行殺菌，可以保證殺菌效果（最高7log）；
        消毒劑有自動回收和濃度測定系統(tǒng)，保證消毒劑濃度穩(wěn)定；
        用無菌水將瓶中殘留消毒劑沖洗干凈，再用無菌空氣吹干，保證殘留消毒劑不會對物料產(chǎn)生影響；
        瓶蓋一般采用浸泡方式滅菌，通過控制浸泡時間可以很好的保證滅菌效果。
（3）無菌冷灌裝主體設(shè)備要求符合衛(wèi)生級設(shè)計，主要在管道和閥門技術(shù)、材料表面刨光、重要區(qū)域表面設(shè)計、選擇抗腐蝕材料等幾方面具有優(yōu)勢，還帶有完整的全自動清洗（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），另外，無菌冷灌裝機均采用獨特的無菌灌裝閥，所有這些措施保證設(shè)備方面不會給物料帶來二次污染。
由于冷灌裝后PET瓶不會收縮，這樣物料和瓶蓋之間會有一部分空氣，其中的氧會在存放過程中緩慢氧化物料，從而導(dǎo)致飲料變質(zhì)。所以，無菌冷灌裝設(shè)備會添加一套氮氣（或其他惰性氣體）置換系統(tǒng)，將頂部空氣吹走，保證物料不被氧化。表3為兩種灌裝方式溶解氧的比較。
表3
        熱灌裝        無菌冷灌裝
灌裝時含溶解氧        ＜0.01ppm        0.5ppm
頂部空間含氧量        極低        高
PET瓶透氧性        瓶壁較厚，透氧性低        標(biāo)準(zhǔn)輕質(zhì)瓶，透氧性高
（4）PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線無菌環(huán)境的保持，一般采用空氣凈化間。目前食品加工企業(yè)采用的凈化間是從醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展而來的，技術(shù)等級有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在美國使用聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E?？諝鈨艋g根據(jù)空氣中控制對象可分為兩種：① 控制塵埃者稱為無塵室（Industrial Clean Room）；② 控制微生物者稱為無菌室（Bio-Clean Room），防止微生物污染。
PET無菌冷灌裝主體灌裝機區(qū)域要求設(shè)計為D100級無菌間，外面還有萬級凈化間（有些無菌灌裝設(shè)備并不需要），通過凈化間的無菌風(fēng)過濾系統(tǒng)保證灌裝環(huán)境內(nèi)空氣潔凈度，使物料不會被空氣中懸浮的微生物二次污染，同時控制凈化間的溫濕度，確保無菌灌裝機始終處于良好的工作狀態(tài)。
在整個環(huán)境體系中，操作人員是最大的污染源，設(shè)計空氣凈化間在凈化空氣的同時，還很好的降低了人員帶來的污染：操作人員在進入萬級凈化間時，要經(jīng)過噴淋殺菌；百級凈化間設(shè)計的小而實用，可以使操作人員不破壞其無菌環(huán)境進行操作；凈化設(shè)備的內(nèi)表面可以進行自動清洗和消毒。
（5）無菌冷灌裝生產(chǎn)線關(guān)鍵控制點的建立、監(jiān)測、記錄和控制
PET無菌冷灌裝線是非常復(fù)雜的連續(xù)式生產(chǎn)過程，在這個過程中，任何一項操作失誤或產(chǎn)品微生物的二次污染，都有可能造成整個無菌控制系統(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)測控制體系是無菌冷灌裝生產(chǎn)線成功運轉(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。
HACCP是危害分析和關(guān)鍵控制點（Hazard analysis and Critical Points）的縮寫，是一種能使食品生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)境下及時鑒別并控制潛在危害，從而預(yù)防不合格產(chǎn)品生產(chǎn)的具有高度邏輯性和評價系統(tǒng)的管理方法。該體系共包括7個基本原理，其中確定控制危害的關(guān)鍵控制點（CCP）、建立各控制點的關(guān)鍵限值（CL）、建立監(jiān)測各控制點的程序等是體系的關(guān)鍵部分。
PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線工藝過程復(fù)雜，無菌環(huán)境的控制要求非常嚴(yán)格。只有嚴(yán)格按照HACCP體系去管理和控制，才能真正確保產(chǎn)品安全性。
4．原材料和生產(chǎn)線成本比較
兩種灌裝方式在生產(chǎn)線投入上有明顯差別，無菌冷灌裝使用的吹瓶機吹瓶速度快，耗電少；而熱灌裝吹瓶機吹瓶速度比較慢，耗電量很大，在同樣生產(chǎn)能力的情況下，投資比冷灌裝吹瓶機要高。在灌裝線部分，無菌冷灌裝工藝過程復(fù)雜，灌裝輔助設(shè)備比較多。整體比較，一條無菌灌裝線初期投資要高于同樣產(chǎn)能的熱灌裝線。
原材料成本方面，無菌冷灌裝采用的標(biāo)準(zhǔn)瓶、蓋要輕很多，通過節(jié)約原材料以降低成本。從操作成本來講，無菌冷灌裝多一項殺菌液消耗，在設(shè)備折舊方面費用也比較高，但總的成本還是低很多，而且無菌冷灌裝生產(chǎn)線速度越快，產(chǎn)量越高，其生產(chǎn)成本越低。下表為兩種生產(chǎn)線成本估算。
表4、兩種灌裝方式成本比較。單位：RMB/36000瓶
        熱灌裝        無菌灌裝
PET原料        12672        9180
蓋子成本        864        756
殺菌液消耗        －        324
設(shè)備折舊        898        1684
其它消耗        5406        3944
合    計        19840        15888
每瓶成本        0.5511元/瓶        0.4413元/瓶
備注                比熱灌裝節(jié)省0.1098元/瓶
無菌冷灌裝生產(chǎn)線初期投資比較大，但包材成本和操作成本比較低，隨著設(shè)備使用時間的延長，無菌冷灌裝的低成本優(yōu)勢會明顯表現(xiàn)出來。
四．結(jié)論
PET無菌冷灌裝與熱灌裝相比突出優(yōu)點在于：高品質(zhì)。產(chǎn)品受熱時間的縮短、無菌環(huán)境的制造與維持以及科學(xué)的管理方式保證了無菌冷灌裝產(chǎn)品的高質(zhì)量。低成本。原材料的節(jié)省、能源消耗的節(jié)省以及人員的節(jié)省使得無菌冷灌裝產(chǎn)品的低成本優(yōu)勢可以在短時間內(nèi)顯現(xiàn)出來。適用性廣泛。無菌灌裝技術(shù)的提高，使得各種飲料、飲品灌裝工藝越來越接近，適用性越來越高。
通過以上闡述和比較可以看出，無菌冷灌裝技術(shù)工藝要求復(fù)雜，生產(chǎn)過程仍具有一定的風(fēng)險性。但PET無菌冷灌裝產(chǎn)品優(yōu)點是顯而易見的，相信隨著現(xiàn)代灌裝技術(shù)的日趨完善，PET無菌冷灌裝必將會逐步替代熱灌裝成為飲料包裝最主要的方式。
    結(jié)論
    傳統(tǒng)飲料熱灌裝技術(shù)和無菌冷灌裝技術(shù)現(xiàn)在都已被廣泛采用，技術(shù)各有優(yōu)點，傳統(tǒng)熱灌裝工藝成熟，產(chǎn)品風(fēng)險性小，操作比較簡單，對員工的技能要求不是很高，但其在飲料保鮮方面的缺點則無法徹底解決。無菌冷灌裝技術(shù)工藝要求復(fù)雜，產(chǎn)品也具有一定的風(fēng)險性，但是其產(chǎn)品在飲料營養(yǎng)與保鮮方面，具有熱灌裝無法比擬的優(yōu)勢，在未來的市場發(fā)展中有著非常廣闊的前景。應(yīng)該看到，隨著現(xiàn)代灌裝技術(shù)日趨完善，無菌冷灌裝將會逐步替代熱灌裝成為飲料包裝最主要方式。