瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術3 v6 B& o& _/ {% ]: q- I
5 u8 x& F3 ^1 o1 r8 Y# g2 t[摘要] 本文簡要地介紹了瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術的特點，并從防止二次污染、確保無菌灌裝的角度，介紹了此項新技術的關鍵和開發啤酒無菌灌裝設備的一些基本技術措施。" D9 c) \5 d+ ]
1 引言
1 o, L% x! ~. B8 a4 _ 九十年代初，隨著膜過濾技術和無菌灌裝技術的發展和完善，國外一些啤酒灌裝設備制造廠家順應市場需求，相繼推出了新一代配備低溫膜過濾系統的瓶裝純生啤酒無茵灌裝生產線。日本、美國以及歐洲一些國家的啤酒生產企業以此新技術逐步取代傳統的灌裝和巴氏殺菌工藝，大批量生產純生啤酒。這是啤酒包裝技術質的飛躍，是啤酒生產工業上的一次重大變革。- C0 K% T- M( @! a# t
純生啤酒無菌灌裝技術的發展引起了我國啤酒行業的重視。1997年，原輕工總會提出的《啤酒行業產品結構調整方案》就明確指出：在產品結構上，要適應國際發展潮流，從目前單一的熟啤酒逐步轉向冷滅菌的純生啤酒。由國家經貿委發布的《九五國家重點技術開發指南》也把廣東輕工業機械集團有限公司立項開發的“啤酒無菌灌裝設備”列入其中，并指出，這些項目均是“市場前景好、技術先進、綜合經濟效益好、符合國家產業政策、對國民經濟有重大影響并具有一定超前性或具有世界先進水平”的重大關鍵技術。作為項目承擔單位，認真研究、掌握啤酒無菌灌裝技術，研制相關的灌裝設備，是我們肩負的重大任務。
* D, Q. l3 _" v0 m/ \( \/ _! R+ \% a$ j2 技術特點
! D- e0 @4 B) s7 p4 I 傳統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，產品質量穩定性難保證，加上仍要對啤酒加熱處理，啤酒的風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過低溫膜過濾除菌的啤酒灌人經殺菌的玻璃瓶內，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，故經包裝后的成品無需進行巴氏殺菌就能達到較長的保質期。這樣生產出來的純生啤酒，能最大程度地保留啤酒中的營養成分，口味新鮮、純正、爽口，符合當今世界的消費潮流。純生啤酒正是以其優質和上乘的品味，迅速成為人們關注的熱點。
6 D6 L" U' x | 然而，要能夠長期正常地生產純生啤酒，啤酒生產企業必須具備四個方面的條件：
$ X* F2 {. W- C9 N+ } （1）采用低溫膜過濾技術，除去100%的酵母和所有可能導致啤酒變質的有害菌。- U) k- e ~# ?" {0 n! `1 a# S
（2）采用無菌灌裝技術，使用專門的灌裝設備，在確保不會發生二次污染的潔凈環境下，把符合標準的純生啤酒灌人無菌的容器中。2 A) n6 Z* l* N
（3）為防止灌裝系統發生二次污染，必須有完善的具有殺菌功能的CIP系統。
$ o4 |5 d& c5 C+ i （4）具備對啤酒生產全過程的微生物檢測、控制的能力。$ B/ d2 T% c2 a! v4 {
而這些條件對啤酒灌裝設備制造廠家來說，實質上就是最基本的技術要求。
1 m4 V* z) R) A+ `/ x3 瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術關鍵
7 K+ u' @# G& e9 M: \ 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：無酵母和可能導致啤酒變質的有害菌。根據國外多年的研究，不經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，是啤酒無菌灌裝的重要環節。; S1 s' L: Q5 W' d2 w
3.1 控制、消除一次污染
( ^9 g9 J/ F( X# N5 p1 x 工業化的啤酒生產中，或多或少會有多種雜菌污染存在。在嚴格控制生產過程中雜菌污染的基礎上，啤酒經過正常硅藻土過濾后，再經過過濾精度為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。低溫膜過濾技術日臻完善，已成為相對獨立的系統。
4 B) f: K/ H6 P( Q+ ]# s6 i3.2 防止二次污染$ [* e# A8 s2 c( K
在過濾除菌之后，可能會發生二次污染。二次污染對純生啤酒生產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。
& k* K T* h5 W& r+ B$ ^0 x" |: _' t3．2．1 二次污染的來源
- k, M/ v: v! [! U Y% D 啤酒的生化敏感性是與很多因素有關的：如pH值、麥汁含量、氧氣含量、CO2含量、苦味質含量和酒精含量等。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，尤其是在灌裝區域的二次污染。+ G% C& H& q6 j: H3 G# D
經冷滅茵的啤酒在送住灌裝機進行灌裝時，要經過輸送管道、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。) H7 f! _' G f: _! N$ o
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域。瓶子通過此區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。
7 e: B. H% a y- I 此外，灌裝機的星輪表面、定中環裝置、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。4 d5 b7 U7 o9 |; U4 }7 ]+ B* B
3．2．2 二次污染的形成! @: b8 q: \/ ^+ v% {
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膠膜，起到抗干燥、抗熱和抗殺菌劑的作用。當這類粘質膠膜存在時，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膠膜的保護下生存。如果這些菌囊不清除，有害茵就會繼續繁殖，它們將通過機械* R+ l/ e- j" J# J. I i% u
設備（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。
7 c4 l7 g: T1 n% P+ y, k& C 從醋酸菌形成粘質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、適應環境、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、控制有害菌的關鍵階段。一旦啤酒有害菌適應了灌裝環境并造成了灌裝系統的高度污染，其危害就難以估計了。
& X1 S" S, G) ?3 C0 ?# g9 p# p0 w3．2．3 防止二次污染的技術措施# f5 a1 X0 v7 n& y1 O: y7 _- N5 H
嚴格控制灌裝區域、灌裝設備以至灌裝車間的衛生條件，及時把可能導致呻酒變質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鍵。1 {1 u2 W* q# E' @
這除了啤酒生產企業對純生啤酒的生產要有一套完善的管理、檢測、控制措施外，相關的灌裝設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。" Z! x* z; q% k" x" g5 o2 y. n. m1 l: n
作為瓶裝純生啤酒無菌灌裝設備的制造廠家，我們已針對二次污染形成的條件、過程以及易污染區域和部位，對相關設備作了專門的設計并采取了一系列技術措施，其宗旨就是要把有害菌及菌囊殺滅在產生危害之前，以防止灌裝區域的二次污染，確保無菌灌裝的微生物安全性。
: Y! \" N! ]8 R% Y* n" O8 @3．2．3．1 采用雙端洗瓶機( m3 z5 {/ J; I, O. d% d& w
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生環境，洗瓶機采用雙端結構。出瓶端箱體用不銹鋼制造，內壁光潔平整，轉角部位圓滑。箱體內裝有自清洗噴淋裝置，可對箱體本身進行清洗殺菌。洗瓶機噴淋系統采用旋轉式噴淋，能夠從不同角度對瓶子進行噴沖，清洗效果比往復式噴淋系統的效果更好。瓶子經浸泡清洗后，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，把出瓶端置于衛生隔離區內，更可以大大減少洗干凈的瓶子再次受環境污染的可能。8 C5 _: R( k2 G" O
3.2.3．2 增設回轉式自動沖瓶機
" B7 E" X& e( M% w 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。機前鏈道還設有熱水槽，可以對瓶底及鏈帶進行浸泡、清洗和殺菌。7 u: K, W" C" H6 B# ^
3．2．3．3 開發新型電控閥裝瓶壓蓋機. O9 {" U/ T+ I. R
裝瓶壓蓋機是純生啤酒瓶裝生產線中的重要設備。其最主要的技術特性是要保證在無菌狀態下進行灌裝，因而它的結構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要求。
2 e6 Z: ]9 w. i+ C0 D' j3 r 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措施。灌裝閥內酒液和氣體的通道以及酒缸內沒有難于清洗殺菌的零部件，內壁面光潔平滑，結構上無衛生死角，啤酒輸送管道和輸氣管道采用衛生管及衛生閥門，防止微生物積存滋長。灌裝系統內所有酒液和氣體的通道都與CIP系統相連，可按設定的程序通人熱水、堿液、酸液和無菌水進行清洗滅菌。
# `3 u/ V4 _6 K5 z2 o x7 ` 在最容易受到微生物污染的裝瓶壓蓋機平臺中部區域設置外部噴淋清洗系統，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、定中環裝置、托瓶氣缸外部及轉臺等有關部位進行噴淋，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域符合衛生要求。
: v/ z. M. w J! B. a. ?' L 壓蓋頭經專門設計，可進行ClP清洗。瓶蓋斗和落蓋槽也都設有自動的ClP清洗裝置，以便定時用熱水清洗滅菌。' Y( `. F' e ^5 p9 e" }
3．2．3．4 設計無菌瓶蓋輸送機
9 R9 [) B0 U6 T 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，確保在無菌狀態下把瓶蓋輸送到壓蓋機。
8 [; T- D0 p* e% T4 H' N' G3．2.3.5 改進輸瓶系統
; z5 @& O. X2 i' d 從洗瓶機出口至沖瓶機人口的輸瓶帶，設置有機玻璃頂罩，井設有集中控制的清洗系統，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。
1 y: V6 M8 ~: Y& z& N5 q* c e$ ]/ R3．2.3.6 研制具有殺菌功能的CIP系統 D5 E7 V# P7 P+ `+ X* z) V2 o
完備的無菌灌裝專用設備和技術措施，已為無菌灌裝提供了良好的也是必不可少的條件。要使無菌灌裝生產線能夠長期正常生產，一套完善的具有殺菌功能的CIP系統同樣是必不可少的。ClP系統使用堿液、酸液、熱水、無菌水對沖瓶機和裝瓶壓蓋機的相關部位以及管道、閥門定時進行清洗殺菌，可有效防止二次污染，確保灌裝系統實現無菌灌裝。5 C i& o b# O/ B% r3 Z- t2 c
4 結束語
5 Q& x- y$ [& D) k% o" R& r l: j% @ 瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術是一項具有世界先進水平的關鍵技術。近幾年來，我們及時跟蹤啤酒無菌灌裝技術的最新發展和相關的微生物學方面的最新研究成果，迅速掌握了這項新技術。我們緊緊抓住防止二次污染、確保灌裝過程無菌這個關鍵，充分發揮我們在制造啤酒灌裝設備方面的技術優勢，已成功地開發出適應市場需要的20000瓶／時純生啤酒瓶裝生產線，井生產出符合標準要求的瓶裝純生啤酒，為我國啤酒工業的進一步發展作出了應有的貢獻。 |
發表于 2008-5-4 11:16:27
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