用于敏感乳制品的無菌灌裝系統(tǒng)

文/ Manja Wühr

本文作者系本刊德文版雜志編輯。

近年來，越來越多的企業(yè)選擇PET瓶灌裝產(chǎn)品——縱然塑料廢物引發(fā)的爭(zhēng)議從未斷絕過，但這并不會(huì)影響到塑料制品的大范圍使用。在乳制品的無菌灌裝過程中，PET瓶是一種理想容器，可用于溫度敏感產(chǎn)品的灌裝。

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可可、有機(jī)牛奶和乳清飲料——乳制品廠開發(fā)出各種新奇的產(chǎn)品以滿足消費(fèi)者多樣的口味需求。除了飲食健康，包裝樣式也是消費(fèi)者關(guān)注比較多的地方。包裝必須兼顧可持續(xù)性、能保護(hù)產(chǎn)品且便于使用。此前，PET瓶多用于水的灌裝。憑借在無菌灌裝上的優(yōu)勢(shì)，PET瓶現(xiàn)在也征服了低酸乳制品行業(yè)。

目前，市場(chǎng)上盛行著各種無菌灌裝的解決方案。其重點(diǎn)都放在了安全、高效的滅菌上。能快速更換規(guī)格和模塊化的系統(tǒng)正變得越來越重要，乳制品必須更快地適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求。

安全的滅菌策略

使用微熱的過氧乙酸溶液消毒是一種行之有效的方法。但這也意味著，需要消耗大量的水。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，已經(jīng)有企業(yè)開發(fā)出了新方法，如干式滅菌。Aurora Organic乳制品公司在其位于哥倫比亞的乳制品廠中就使用到了這種無菌灌裝系統(tǒng)——西得樂（Sidel）的 Combi Predis。性能出眾且經(jīng)過多方質(zhì)量認(rèn)證是乳制品廠選擇Combi Predis的主要原因。制造商強(qiáng)調(diào)，Combi Predis在全球的安裝數(shù)量達(dá)到了180臺(tái)，并且還是第一臺(tái)對(duì)瓶坯進(jìn)行干式滅菌的PET瓶無菌灌裝機(jī)。早在2017年，Combi Predis就獲得了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）認(rèn)證。

Combi Predis的工作原理基于瓶坯干式滅菌，在瓶坯放入熔爐之前，將過氧化氫（H2O2）注入其中。在此過程中，會(huì)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，以確保整個(gè)過程的無菌、純凈以及食品安全性。紫外線燈則負(fù)責(zé)對(duì)瓶胚的外表面進(jìn)行消毒。干式滅菌依據(jù)歐洲衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)組織（EHEDG）的要求設(shè)計(jì)制造，可同時(shí)滿足液態(tài)乳制品的3-A標(biāo)準(zhǔn)要求。

無菌灌裝系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)更加輕松的無菌灌裝過程是科埃斯（KHS）其最新的開發(fā)成果：無菌線性灌裝機(jī)InnoPET BloFill ABF由旋轉(zhuǎn)式拉伸吹塑機(jī)InnoPET Blomax V系列與無菌線性灌裝機(jī)Innosept Asbofill ABF 712整合而成。不僅有著比單機(jī)系統(tǒng)更少的占地空間，而且不再需要?dú)饬斔拖到y(tǒng)，進(jìn)一步減少了能耗。其優(yōu)勢(shì)還在于，可減少人員成本——僅需要一個(gè)操作員。KHS歐洲乳制品市場(chǎng)銷售總監(jiān)Thomas Redeker表示：“我們并不僅僅滿足于設(shè)備的整合。相應(yīng)地，我們還為之添加了Konti-Takt模塊。這樣一來，便可以最大限度地減少灌裝過程中污染的可能性。這對(duì)衛(wèi)生和系統(tǒng)可用性具有積極影響?！?/p>

將旋轉(zhuǎn)式拉伸吹塑機(jī)與線性灌裝機(jī)“合二為一”，可最大限度地減少外源性污染

新的無菌灌裝系統(tǒng)解決了滅菌的效率問題。敏感產(chǎn)品灌裝機(jī)可以提供兩種規(guī)格，分別符合延長(zhǎng)保質(zhì)期（ESL）標(biāo)準(zhǔn)和無菌標(biāo)準(zhǔn)。在KHS灌裝機(jī)的使用過程中，滅菌分為幾個(gè)步驟進(jìn)行。首先會(huì)對(duì)瓶子的頸部和內(nèi)部進(jìn)行消毒：向容器內(nèi)部噴灑兩次H2O2氣溶膠，噴灑速度可達(dá)80 km/h。Thomas Redeker解釋說：“通過這種方式，H2O2氣溶膠將會(huì)接觸到瓶子的每一個(gè)部位，即使是采用個(gè)性化設(shè)計(jì)和不規(guī)則的容器，也可以做到全面消毒。”其后將進(jìn)行的是氣溶膠反應(yīng)的2個(gè)步驟，以及無菌熱空氣干燥的4個(gè)步驟。

KHS的新型無菌線性灌裝機(jī)InnoPET Blofill ABF適用于在容量為250 ml～2 l的PET瓶中灌裝牛奶、混合牛奶飲料以及果汁、冰沙和冰茶

可快速更改規(guī)格和高度的靈活性

產(chǎn)品的多樣性一方面縮短了產(chǎn)品的生命周期，另一方面也減少了食品生產(chǎn)中的批量規(guī)模。在此背景下，模塊化的概念應(yīng)運(yùn)而出，這要求設(shè)備制造商設(shè)計(jì)的系統(tǒng)配置時(shí)間更短，同時(shí)能夠輕松地更改產(chǎn)品數(shù)量和規(guī)格。KHS的“無菌灌裝一體機(jī)”正是滿足這種市場(chǎng)需求的解決方案。在無菌條件下，它最快可在10 min內(nèi)完成規(guī)格的更換，而無需額外進(jìn)行清潔和滅菌。快速轉(zhuǎn)換的特性使得在短時(shí)間內(nèi)灌裝大量不同的產(chǎn)品成為可能。無菌線性灌裝機(jī)適用于在容量為250 ml～2 l的PET瓶中灌裝牛奶、混合牛奶飲料以及果汁、冰沙和冰茶等產(chǎn)品。

得益于模塊化的設(shè)計(jì)，灌裝系統(tǒng)可隨時(shí)進(jìn)行擴(kuò)充。用戶可以使用小容量灌裝機(jī)或額外的灌裝與密封單元來改裝機(jī)器。Thomas Redeker解釋說：“模塊化的設(shè)計(jì)代表著更高的靈活性。這樣一來，用戶在購買機(jī)器時(shí)，就無需再去考慮灌裝產(chǎn)品的局限性?！?/p>

滿足于最高標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生設(shè)計(jì)要求

在Contipure Asept Bloc DN上，克朗斯（Krones）采取了類似的方法。模塊化的無菌灌裝一體機(jī)專為低酸產(chǎn)品而開發(fā)。該系統(tǒng)包括瓶坯滾筒分揀機(jī)、紅外線烘箱、瓶坯消毒模塊、無菌吹瓶模塊、無菌灌裝機(jī)、瓶蓋消毒模塊及無菌封口機(jī)。它的消毒解決方案是：使用氣態(tài)H2O2對(duì)瓶坯進(jìn)行消毒。

Krones的Contipure Asept Bloc DN系列獲得了獨(dú)立機(jī)構(gòu)3-A Sanitary頒發(fā)的3-A衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證

Contipure Asept Bloc DN著非常光滑的表面、經(jīng)過特別認(rèn)證的Evoguard閥門、過濾器和視鏡，能夠?qū)⒆罱K產(chǎn)品的再污染風(fēng)險(xiǎn)降至最低。關(guān)于這一點(diǎn)，在2020年初時(shí)，獲得了獨(dú)立機(jī)構(gòu)3-A Sanitary的3-A衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，便是其性能最好的證明。凡是進(jìn)入北美市場(chǎng)的灌裝設(shè)備，必須通過該機(jī)構(gòu)頒發(fā)的3-A認(rèn)證，方可在冷鏈中灌裝乳制品。

總結(jié)

目前，設(shè)備制造商能夠充分滿足食品和飲料生產(chǎn)商對(duì)衛(wèi)生、靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)和灌裝系統(tǒng)的要求，并為其提供用于各個(gè)工藝步驟的模塊化系統(tǒng)。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，他們還可對(duì)設(shè)備的功能進(jìn)行擴(kuò)展——以單個(gè)模塊再整合的方式——從而提高系統(tǒng)的安全性和效率。