傳統罐裝與無菌包裝的比較

雖然PET無菌冷灌裝的發展時間不長，但世界上幾家著名的飲料和釀造設備制造商已經擁有相對成熟的無菌冷灌裝技術。灌裝工藝對比。傳統熱灌裝分為兩種，壹種是高溫熱灌裝，壹種是中溫灌裝然後將產品加熱到65℃ ~ 75℃進行巴氏殺菌。這兩種方法都不需要分別對產品、瓶子和蓋子進行滅菌，只需要將產品長時間保持在高溫下即可對瓶子和蓋子進行滅菌。無菌冷灌裝需要對產品、瓶子、蓋子分別進行滅菌，然後在無菌環境下灌裝，完全密封後才能離開無菌環境。從兩個工藝流程圖對比來看，最大的區別是飲料的加熱時間不同。眾所周知，熱處理時間越長，對飲料品質和口感的影響越大。無菌冷灌裝采用超高溫UHT瞬時滅菌，物料熱處理時間不超過30秒，高溫下完全可以保證滅菌效果。但熱灌裝采用的殺菌方式使物料長時間保持高溫，嚴重影響產品的口感、色澤和熱敏性營養成分(如維生素)含量。另外，從生產線配置來看，灌裝機故障停機時，熱灌裝處理的物料會有壹部分回流，延長加熱時間，嚴重影響整批產品的質量，而無菌冷灌裝則不會發生。材料經過瞬間滅菌，冷卻至室溫，放在無菌罐中不會影響其質量。所用PET瓶的比較。從以上灌裝過程可以看出，兩種灌裝方式對PET瓶的要求是不同的。熱灌裝技術要求PET瓶能承受85℃ ~ 92℃的高溫而保持不變，這就要求增加PET材料的結晶度，限制吹瓶時誘導應力的產生。它使用的PET瓶有以下特點:瓶壁厚、防止熱收縮的清晰瓶壁筋、水晶瓶口等等，大大限制了瓶子設計的自由度。無菌冷灌裝可以使用輕質瓶(最高耐熱溫度60℃)和標準瓶蓋，大大降低了瓶帽成本，還可以自由選擇和設計瓶型。無菌冷灌裝工藝的技術特點在熱灌裝過程中，飲料長時間高溫保存，壹般的細菌和微生物都會被殺死，還會添加防腐劑，使飲料更加安全。那麽，無菌冷灌裝是如何保證飲料的安全性的呢？最重要的是無菌環境的建立和保證。與熱灌裝相比，無菌冷灌裝采用UHT超高溫瞬時殺菌對物料進行殺菌，加熱時間短，營養成分損失小，品質和口感無明顯變化。最新的無菌冷灌裝技術可以配合巴氏殺菌進行冷鏈生產，使物料中的營養成分損失更低，在冷鏈條件下完全可以保證產品的安全性。包裝材料的滅菌是無菌冷灌裝生產過程中最關鍵的步驟。由於PET材料的耐熱性，只能使用化學試劑進行滅菌。為保證瓶和蓋能有效滅菌，化學試劑不影響物料，無菌灌裝采取了以下措施:初吹瓶的原始菌落數不得超過5 cuf/瓶；用無菌空氣運送瓶子，要有空氣傳送帶；使用過氧乙酸消毒劑(PAA)對瓶子進行消毒可以達到很高的消毒效果(高達7 log)。同時，用消毒液對瓶子外部進行消毒；消毒劑具有自動回收和濃度測定系統，確保消毒劑濃度的穩定性；用無菌水沖洗瓶內殘留的消毒劑，然後用無菌空氣吹幹，確保殘留的消毒劑不會影響材料；瓶蓋壹般采用消毒液浸泡殺菌，控制浸泡時間可以很好的保證殺菌效果。無菌冷灌裝的主要設備要求滿足衛生設計，在管道和閥門技術、材料表面刨削、重要區域表面設計、防腐材料選擇等方面具有優勢。它還擁有完整的設備外部自動清洗(CIP)系統、殺菌(SIP)系統和泡沫清洗系統(COP)。此外，無菌冷灌裝機器設計有自己獨特的無菌灌裝閥，這些都保證了設備不會對物料造成二次汙染。因為PET瓶冷灌裝後不會收縮，材料和瓶蓋之間會有壹些空氣，裏面的氧氣會在儲存過程中慢慢氧化材料，導致飲料變質。所以無菌冷灌裝設備會增加氮氣(或其他惰性氣體)置換系統，將頂部的空氣吹走，保證物料不被氧化。壹般采用潔凈室之間的隔離措施來維持無菌的空間環境。灌裝機主機設計為D100級空氣凈化室，外有萬級空氣凈化室(部分無菌灌裝設備不需要)。通過凈化室內的過濾系統保證灌裝環境的空氣潔凈度，使物料不會受到空氣中懸浮微生物的二次汙染。中性飲料不能用熱灌裝工藝生產。由於瓶蓋采用倒瓶殺菌，高酸性飲料還能抑制微生物的生長，而中性飲料無法保證產品的安全性，產品的不良率高。如果中性茶飲料采用熱灌裝工藝生產，必須添加防腐劑。對於無菌冷灌裝，因為是在無菌條件下灌裝，所以工藝適應性很強，可以生產的產品範圍很廣，包括中性茶飲料、乳飲料等飲料。只有通過調整預處理設備才能改變產品類型。操作者因素，在整個環境系統中，操作者是最大的汙染源，而空氣凈化室的設計是為了凈化空氣，也是為了減少人員造成的汙染；操作人員進入萬級凈化室，必須進行噴霧滅菌；百級潔凈室的設計小巧實用，可以使操作人員在不破壞其無菌環境的情況下進行操作；凈化設備的內表面可以自動清洗和消毒。管理因素。飲料的無菌冷灌裝技術要求很高，需要高水平的技術人員和高素質的管理人員進行統壹管理。普遍采用HACCP管理體系。所有管理都要形成文件體系，有專人負責執行。只有規範管理，才能真正保證無菌冷灌裝飲料的安全性。對比原材料和生產線的成本，兩種灌裝方式的生產線投入成本相差很大。無菌冷灌裝用的吹瓶機速度快，耗電少，熱灌裝用的吹瓶機速度慢，耗電多。同等產能下，投資遠高於冷灌吹瓶機(不含瓶坯設備)。無菌冷灌裝工藝復雜，灌裝輔助設備多。總體而言，無菌灌裝生產線的初期投資高於熱灌裝生產線。從原材料成本上來說，兩種瓶子的質量差別很大，所以節約原材料來降低成本。由於熱灌裝PET瓶口的特殊要求，兩種瓶蓋的重量也不同。從運營成本來說，無菌冷灌裝多消耗壹種滅菌液，但總成本還是低很多。而且生產線越快，產量越高，其生產成本越低。通過對比可以看出，無菌冷灌裝的初期投資是比較大的，但是由於無菌冷灌裝的原料成本和運行成本都比較低，所以較高的投資很快就可以收回。隨著設備使用時間的延長，無菌冷灌裝的低成本優勢可以清晰的展現出來。結論傳統熱灌裝技術和無菌冷灌裝技術均已廣泛應用，且各有優勢。傳統熱灌裝技術成熟，產品風險小，操作相對簡單，對員工技能要求不是很高，但其在飲料保鮮方面的缺點無法完全解決。無菌冷灌裝技術復雜，產品也存在壹定的風險，但其產品在飲料營養和保鮮方面具有無可比擬的優勢，在未來的市場發展中具有非常廣闊的前景。需要註意的是，隨著現代灌裝技術的提高，無菌冷灌裝將逐漸取代熱灌裝成為飲料包裝的最主要方式。