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機械社區(qū)

標(biāo)題: 瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù) [打印本頁]

作者: 趙志杰 時間: 2008-5-4 11:16
標(biāo)題: 瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù)
瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù)

[摘要] 本文簡要地介紹了瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù)的特點，并從防止二次污染、確保無菌灌裝的角度，介紹了此項新技術(shù)的關(guān)鍵和開發(fā)啤酒無菌灌裝設(shè)備的一些基本技術(shù)措施。
1 引言
  九十年代初，隨著膜過濾技術(shù)和無菌灌裝技術(shù)的發(fā)展和完善，國外一些啤酒灌裝設(shè)備制造廠家順應(yīng)市場需求，相繼推出了新一代配備低溫膜過濾系統(tǒng)的瓶裝純生啤酒無茵灌裝生產(chǎn)線。日本、美國以及歐洲一些國家的啤酒生產(chǎn)企業(yè)以此新技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)的灌裝和巴氏殺菌工藝，大批量生產(chǎn)純生啤酒。這是啤酒包裝技術(shù)質(zhì)的飛躍，是啤酒生產(chǎn)工業(yè)上的一次重大變革。
  純生啤酒無菌灌裝技術(shù)的發(fā)展引起了我國啤酒行業(yè)的重視。1997年，原輕工總會提出的《啤酒行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方案》就明確指出：在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，要適應(yīng)國際發(fā)展潮流，從目前單一的熟啤酒逐步轉(zhuǎn)向冷滅菌的純生啤酒。由國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《九五國家重點技術(shù)開發(fā)指南》也把廣東輕工業(yè)機械集團有限公司立項開發(fā)的“啤酒無菌灌裝設(shè)備”列入其中，并指出，這些項目均是“市場前景好、技術(shù)先進、綜合經(jīng)濟效益好、符合國家產(chǎn)業(yè)政策、對國民經(jīng)濟有重大影響并具有一定超前性或具有世界先進水平”的重大關(guān)鍵技術(shù)。作為項目承擔(dān)單位，認真研究、掌握啤酒無菌灌裝技術(shù)，研制相關(guān)的灌裝設(shè)備，是我們肩負的重大任務(wù)。
2 技術(shù)特點
  傳統(tǒng)瓶裝熟啤酒的灌裝殺菌工藝過程是：啤酒由裝瓶壓蓋機灌人玻璃瓶并封蓋后，被輸送到隧道式噴淋殺菌機進行40多分鐘的巴氏殺菌。這樣的成品生物穩(wěn)定性好，保存期長，但啤酒的新鮮口味受到破壞。另一種工藝則是啤酒經(jīng)高溫瞬時殺茵后，由裝瓶壓蓋機灌裝封蓋。但由于其瞬時殺菌溫度比較難控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性難保證，加上仍要對啤酒加熱處理，啤酒的風(fēng)味還是受到一定影響。而冷滅菌瓶裝啤酒無茵灌裝，是由灌裝機在潔凈條件下把經(jīng)過低溫膜過濾除菌的啤酒灌人經(jīng)殺菌的玻璃瓶內(nèi)，再用無菌瓶蓋進行封蓋。由于有效地消除了外界微生物的污染，啤酒、玻璃瓶和瓶蓋均處于無菌狀態(tài)，故經(jīng)包裝后的成品無需進行巴氏殺菌就能達到較長的保質(zhì)期。這樣生產(chǎn)出來的純生啤酒，能最大程度地保留啤酒中的營養(yǎng)成分，口味新鮮、純正、爽口，符合當(dāng)今世界的消費潮流。純生啤酒正是以其優(yōu)質(zhì)和上乘的品味，迅速成為人們關(guān)注的熱點。
  然而，要能夠長期正常地生產(chǎn)純生啤酒，啤酒生產(chǎn)企業(yè)必須具備四個方面的條件：
  （1）采用低溫膜過濾技術(shù)，除去100%的酵母和所有可能導(dǎo)致啤酒變質(zhì)的有害菌。
  （2）采用無菌灌裝技術(shù)，使用專門的灌裝設(shè)備，在確保不會發(fā)生二次污染的潔凈環(huán)境下，把符合標(biāo)準的純生啤酒灌人無菌的容器中。
  （3）為防止灌裝系統(tǒng)發(fā)生二次污染，必須有完善的具有殺菌功能的CIP系統(tǒng)。
  （4）具備對啤酒生產(chǎn)全過程的微生物檢測、控制的能力。
  而這些條件對啤酒灌裝設(shè)備制造廠家來說，實質(zhì)上就是最基本的技術(shù)要求。
3 瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù)關(guān)鍵
  啤酒無菌灌裝，首要的無疑是無菌。在這里，無菌的確切含義是：無酵母和可能導(dǎo)致啤酒變質(zhì)的有害菌。根據(jù)國外多年的研究，不經(jīng)過巴氏殺菌的啤酒引起染菌的途徑分別在于：30％通過啤酒自身染菌，70％通過包裝工序等途徑二次染菌。針對染菌途徑，使用專用設(shè)備和有效手段進行除菌并防止二次染菌，以保證達到無菌狀態(tài)，是啤酒無菌灌裝的重要環(huán)節(jié)。
3.1 控制、消除一次污染
  工業(yè)化的啤酒生產(chǎn)中，或多或少會有多種雜菌污染存在。在嚴格控制生產(chǎn)過程中雜菌污染的基礎(chǔ)上，啤酒經(jīng)過正常硅藻土過濾后，再經(jīng)過過濾精度為0.5~0.8μm及0.45μm的兩次膜過濾，就足以消除一次污染，使啤酒達到無酵母和無有害菌的要求。低溫膜過濾技術(shù)日臻完善，已成為相對獨立的系統(tǒng)。
3.2 防止二次污染
  在過濾除菌之后，可能會發(fā)生二次污染。二次污染對純生啤酒生產(chǎn)的危害比一次污染更大，更難于控制，因而特別有必要認真研究。
3．2．1 二次污染的來源
  啤酒的生化敏感性是與很多因素有關(guān)的：如pH值、麥汁含量、氧氣含量、CO2含量、苦味質(zhì)含量和酒精含量等。啤酒的酒精含量低，其pH值和麥汁含量常常較高，特別容易被污染，尤其是在灌裝區(qū)域的二次污染。
  經(jīng)冷滅茵的啤酒在送住灌裝機進行灌裝時，要經(jīng)過輸送管道、閥門、酒缸、灌裝閥，己灌人啤酒的瓶子在送往壓蓋機期間，啤酒暴露在空氣中，這都存在二次污染的可能。
  潔凈瓶子從洗瓶機輸往沖瓶機，輸送的時間和距離都較長，瓶口敞開，瓶底、瓶身與輸送鏈帶、欄桿、進瓶螺旋接觸，使瓶子可能再度受到污染。研究表明，由于破瓶酒液濺灑和激泡時啤酒泡沫外溢，使灌裝機平臺的金屬板面中部成為受污染最嚴重的區(qū)域。瓶子通過此區(qū)域進出灌裝機井進入壓蓋機，瓶子和啤酒都極易受到二次污染。
  此外，灌裝機的星輪表面、定中環(huán)裝置、托瓶氣缸托瓶板、進瓶螺旋、輸送鏈道以及壓蓋機的壓蓋頭、星輪、瓶蓋下蓋通道等，都是易受污染部位。
3．2．2 二次污染的形成
  最近幾年，人們對二次污染菌及二次污染的形成過程已作了深入的研究。鑒于各種啤酒有害菌對熱、殺茵劑、特別是干燥環(huán)境的敏感性，這些有害菌只有在醋酸菌的保護下才能生存和繁殖。醋酸菌能形成一層粘質(zhì)膠膜，起到抗干燥、抗熱和抗殺菌劑的作用。當(dāng)這類粘質(zhì)膠膜存在時，其他微生物會紛紛而至，特別是對啤酒有潛在和實際破壞作用的微生物也在這層粘質(zhì)膠膜的保護下生存。如果這些菌囊不清除，有害茵就會繼續(xù)繁殖，它們將通過機械
設(shè)備（如裝瓶壓蓋機的平臺、星輪、壓蓋頭、鏈道……）以及瓶子、瓶蓋、工作人員甚至空氣的流動蔓延開來，這就造成了潛在的危害。
  從醋酸菌形成粘質(zhì)膠膜到形成含有有害菌的菌囊，其問需要有一個過程，這時的菌囊還沒有達到危害啤酒的程度，而菌囊的擴散分布、適應(yīng)環(huán)境、對啤酒及容器造成二次污染也有一個過程。在有害菌還未造成危害之前，是殺滅、控制有害菌的關(guān)鍵階段。一旦啤酒有害菌適應(yīng)了灌裝環(huán)境并造成了灌裝系統(tǒng)的高度污染，其危害就難以估計了。
3．2．3 防止二次污染的技術(shù)措施
  嚴格控制灌裝區(qū)域、灌裝設(shè)備以至灌裝車間的衛(wèi)生條件，及時把可能導(dǎo)致呻酒變質(zhì)的有害菌及菌囊殺滅，防止二次污染造成危害，是啤酒無菌灌裝的關(guān)鍵。
  這除了啤酒生產(chǎn)企業(yè)對純生啤酒的生產(chǎn)要有一套完善的管理、檢測、控制措施外，相關(guān)的灌裝設(shè)備也必須具備灌裝純生啤酒的功能和符合灌裝工藝的要求。
  作為瓶裝純生啤酒無菌灌裝設(shè)備的制造廠家，我們已針對二次污染形成的條件、過程以及易污染區(qū)域和部位，對相關(guān)設(shè)備作了專門的設(shè)計并采取了一系列技術(shù)措施，其宗旨就是要把有害菌及菌囊殺滅在產(chǎn)生危害之前，以防止灌裝區(qū)域的二次污染，確保無菌灌裝的微生物安全性。
3．2．3．1 采用雙端洗瓶機
  灌裝純生啤酒，瓶子必須干凈、無菌。為保證洗瓶機出口端的衛(wèi)生環(huán)境，洗瓶機采用雙端結(jié)構(gòu)。出瓶端箱體用不銹鋼制造，內(nèi)壁光潔平整，轉(zhuǎn)角部位圓滑。箱體內(nèi)裝有自清洗噴淋裝置，可對箱體本身進行清洗殺菌。洗瓶機噴淋系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式噴淋，能夠從不同角度對瓶子進行噴沖，清洗效果比往復(fù)式噴淋系統(tǒng)的效果更好。瓶子經(jīng)浸泡清洗后，再用無菌水或消毒水噴沖，已基本達到灌裝純生啤酒的要求。此外，把出瓶端置于衛(wèi)生隔離區(qū)內(nèi)，更可以大大減少洗干凈的瓶子再次受環(huán)境污染的可能。
3.2.3．2 增設(shè)回轉(zhuǎn)式自動沖瓶機
  為消除瓶子在輸瓶、驗瓶過程中可能受到的二次污染，在灌裝機前增設(shè)自動沖瓶機，再次用熱水對瓶子進行清洗殺菌。機前鏈道還設(shè)有熱水槽，可以對瓶底及鏈帶進行浸泡、清洗和殺菌。
3．2．3．3 開發(fā)新型電控閥裝瓶壓蓋機
  裝瓶壓蓋機是純生啤酒瓶裝生產(chǎn)線中的重要設(shè)備。其最主要的技術(shù)特性是要保證在無菌狀態(tài)下進行灌裝，因而它的結(jié)構(gòu)與以往的灌裝機有很大差別，自動化程度更高。裝瓶壓蓋機采用電控灌裝閥，在灌裝過程中三次抽真空，其間兩次噴沖過熱蒸汽對瓶子進行最終殺菌，最后一次充人二氧化碳作背壓，既保證了無菌灌裝的微生物安全性，又達到了啤酒灌裝低增氧量的技術(shù)要求。
  能夠有效防止啤酒的二次污染是裝瓶壓蓋機必須具備的重要功能。為此，在裝瓶壓蓋機上采取了多項技術(shù)措施。灌裝閥內(nèi)酒液和氣體的通道以及酒缸內(nèi)沒有難于清洗殺菌的零部件，內(nèi)壁面光潔平滑，結(jié)構(gòu)上無衛(wèi)生死角，啤酒輸送管道和輸氣管道采用衛(wèi)生管及衛(wèi)生閥門，防止微生物積存滋長。灌裝系統(tǒng)內(nèi)所有酒液和氣體的通道都與CIP系統(tǒng)相連，可按設(shè)定的程序通人熱水、堿液、酸液和無菌水進行清洗滅菌。
  在最容易受到微生物污染的裝瓶壓蓋機平臺中部區(qū)域設(shè)置外部噴淋清洗系統(tǒng)，定時用熱水以及清潔消毒劑對平臺、星輪、輸瓶通道、灌裝閥外部、定中環(huán)裝置、托瓶氣缸外部及轉(zhuǎn)臺等有關(guān)部位進行噴淋，及時滅除在機體上滋長的微生物，以確保對無菌灌裝影響最大的灌裝區(qū)域符合衛(wèi)生要求。
  壓蓋頭經(jīng)專門設(shè)計，可進行ClP清洗。瓶蓋斗和落蓋槽也都設(shè)有自動的ClP清洗裝置，以便定時用熱水清洗滅菌。
3．2．3．4 設(shè)計無菌瓶蓋輸送機
  用于無菌灌裝的瓶蓋必須進行滅菌處理。在瓶蓋輸送機的瓶蓋輸送通道上，設(shè)置紫外線照射裝置對瓶蓋滅菌，并采取多項防污染措施，確保在無菌狀態(tài)下把瓶蓋輸送到壓蓋機。
3．2.3.5 改進輸瓶系統(tǒng)
  從洗瓶機出口至沖瓶機人口的輸瓶帶，設(shè)置有機玻璃頂罩，井設(shè)有集中控制的清洗系統(tǒng)，定時對輸瓶鏈道、欄桿、頂罩進行清洗殺菌，盡可能減少輸瓶過程中外界因素對潔凈瓶子的污染。
3．2.3.6 研制具有殺菌功能的CIP系統(tǒng)
  完備的無菌灌裝專用設(shè)備和技術(shù)措施，已為無菌灌裝提供了良好的也是必不可少的條件。要使無菌灌裝生產(chǎn)線能夠長期正常生產(chǎn)，一套完善的具有殺菌功能的CIP系統(tǒng)同樣是必不可少的。ClP系統(tǒng)使用堿液、酸液、熱水、無菌水對沖瓶機和裝瓶壓蓋機的相關(guān)部位以及管道、閥門定時進行清洗殺菌，可有效防止二次污染，確保灌裝系統(tǒng)實現(xiàn)無菌灌裝。
4 結(jié)束語
  瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù)是一項具有世界先進水平的關(guān)鍵技術(shù)。近幾年來，我們及時跟蹤啤酒無菌灌裝技術(shù)的最新發(fā)展和相關(guān)的微生物學(xué)方面的最新研究成果，迅速掌握了這項新技術(shù)。我們緊緊抓住防止二次污染、確保灌裝過程無菌這個關(guān)鍵，充分發(fā)揮我們在制造啤酒灌裝設(shè)備方面的技術(shù)優(yōu)勢，已成功地開發(fā)出適應(yīng)市場需要的20000瓶／時純生啤酒瓶裝生產(chǎn)線，井生產(chǎn)出符合標(biāo)準要求的瓶裝純生啤酒，為我國啤酒工業(yè)的進一步發(fā)展作出了應(yīng)有的貢獻。

作者: sunh21cn 時間: 2008-9-21 00:05
機械閥也可以做純生！

作者: 大頭小成 時間: 2008-10-15 19:29
LZ是不是廣輕的?

作者: sunh21cn 時間: 2008-10-15 22:23
我曾是，趙志杰應(yīng)該不是。

作者: 大頭小成 時間: 2008-10-21 21:15
那你現(xiàn)在是廣富的?

作者: sunh21cn 時間: 2008-10-25 22:46
不是

作者: cbx2005 時間: 2015-5-24 09:41
學(xué)習(xí)一下

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