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无菌灌装间空调净化与PET瓶无菌冷灌装技术

2017-01-12

    
    无菌灌装间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。
   
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:
    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 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zui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。
    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。
    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。
    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。本设计将采用后一种方式。
    冲瓶机一般采用插入式喷嘴,可进行多次无菌水冲洗、沥干,使得残留浓度小于0.1ppm。灌装阀采用非接触式流量计定量灌装,有效防止二次污染。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)。旋盖机可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。
    另外,无菌冷灌装设备还会添加一套氮气(或其他惰性气)置换系统,上盖前将灌装好的瓶子顶部空气吹走,保证果汁不被氧化。
    5 操作人员净化
    在整个环境体系中,操作人员是zui大的污染源。空调系统在净化空气的同时,还很好地降低了人员带来的污染。操作人员在进入5级净化间时,要经过严格的消毒程序,使操作人员在不破坏其无菌环境的情况下进行操作。人员净化程序:换鞋→更外衣→淋浴→更洁净工作服→手消毒→风淋→进入洁净室。

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