用于敏感乳制品的无菌灌装系统

文/ Manja Wühr

本文作者系本刊德文版杂志编辑。

近年来，越来越多的企业选择PET瓶灌装产品——纵然塑料废物引发的争议从未断绝过，但这并不会影响到塑料制品的大范围使用。在乳制品的无菌灌装过程中，PET瓶是一种理想容器，可用于温度敏感产品的灌装。

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可可、有机牛奶和乳清饮料——乳制品厂开发出各种新奇的产品以满足消费者多样的口味需求。除了饮食健康，包装样式也是消费者关注比较多的地方。包装必须兼顾可持续性、能保护产品且便于使用。此前，PET瓶多用于水的灌装。凭借在无菌灌装上的优势，PET瓶现在也征服了低酸乳制品行业。

目前，市场上盛行着各种无菌灌装的解决方案。其重点都放在了安全、高效的灭菌上。能快速更换规格和模块化的系统正变得越来越重要，乳制品必须更快地适应不断变化的市场需求。

安全的灭菌策略

使用微热的过氧乙酸溶液消毒是一种行之有效的方法。但这也意味着，需要消耗大量的水。随着环保意识的增强，已经有企业开发出了新方法，如干式灭菌。Aurora Organic乳制品公司在其位于哥伦比亚的乳制品厂中就使用到了这种无菌灌装系统——西得乐（Sidel）的 Combi Predis。性能出众且经过多方质量认证是乳制品厂选择Combi Predis的主要原因。制造商强调，Combi Predis在全球的安装数量达到了180台，并且还是第一台对瓶坯进行干式灭菌的PET瓶无菌灌装机。早在2017年，Combi Predis就获得了美国食品药品监督管理局（FDA）认证。

Combi Predis的工作原理基于瓶坯干式灭菌，在瓶坯放入熔炉之前，将过氧化氢（H2O2）注入其中。在此过程中，会对关键参数进行持续监控，以确保整个过程的无菌、纯净以及食品安全性。紫外线灯则负责对瓶胚的外表面进行消毒。干式灭菌依据欧洲卫生工程设计组织（EHEDG）的要求设计制造，可同时满足液态乳制品的3-A标准要求。

无菌灌装系统

实现更加轻松的无菌灌装过程是科埃斯（KHS）其最新的开发成果：无菌线性灌装机InnoPET BloFill ABF由旋转式拉伸吹塑机InnoPET Blomax V系列与无菌线性灌装机Innosept Asbofill ABF 712整合而成。不仅有着比单机系统更少的占地空间，而且不再需要气力输送系统，进一步减少了能耗。其优势还在于，可减少人员成本——仅需要一个操作员。KHS欧洲乳制品市场销售总监Thomas Redeker表示：“我们并不仅仅满足于设备的整合。相应地，我们还为之添加了Konti-Takt模块。这样一来，便可以最大限度地减少灌装过程中污染的可能性。这对卫生和系统可用性具有积极影响。”

将旋转式拉伸吹塑机与线性灌装机“合二为一”，可最大限度地减少外源性污染

新的无菌灌装系统解决了灭菌的效率问题。敏感产品灌装机可以提供两种规格，分别符合延长保质期（ESL）标准和无菌标准。在KHS灌装机的使用过程中，灭菌分为几个步骤进行。首先会对瓶子的颈部和内部进行消毒：向容器内部喷洒两次H2O2气溶胶，喷洒速度可达80 km/h。Thomas Redeker解释说：“通过这种方式，H2O2气溶胶将会接触到瓶子的每一个部位，即使是采用个性化设计和不规则的容器，也可以做到全面消毒。”其后将进行的是气溶胶反应的2个步骤，以及无菌热空气干燥的4个步骤。

KHS的新型无菌线性灌装机InnoPET Blofill ABF适用于在容量为250 ml～2 l的PET瓶中灌装牛奶、混合牛奶饮料以及果汁、冰沙和冰茶

可快速更改规格和高度的灵活性

产品的多样性一方面缩短了产品的生命周期，另一方面也减少了食品生产中的批量规模。在此背景下，模块化的概念应运而出，这要求设备制造商设计的系统配置时间更短，同时能够轻松地更改产品数量和规格。KHS的“无菌灌装一体机”正是满足这种市场需求的解决方案。在无菌条件下，它最快可在10 min内完成规格的更换，而无需额外进行清洁和灭菌。快速转换的特性使得在短时间内灌装大量不同的产品成为可能。无菌线性灌装机适用于在容量为250 ml～2 l的PET瓶中灌装牛奶、混合牛奶饮料以及果汁、冰沙和冰茶等产品。

得益于模块化的设计，灌装系统可随时进行扩充。用户可以使用小容量灌装机或额外的灌装与密封单元来改装机器。Thomas Redeker解释说：“模块化的设计代表着更高的灵活性。这样一来，用户在购买机器时，就无需再去考虑灌装产品的局限性。”

满足于最高标准的卫生设计要求

在Contipure Asept Bloc DN上，克朗斯（Krones）采取了类似的方法。模块化的无菌灌装一体机专为低酸产品而开发。该系统包括瓶坯滚筒分拣机、红外线烘箱、瓶坯消毒模块、无菌吹瓶模块、无菌灌装机、瓶盖消毒模块及无菌封口机。它的消毒解决方案是：使用气态H2O2对瓶坯进行消毒。

Krones的Contipure Asept Bloc DN系列获得了独立机构3-A Sanitary颁发的3-A卫生标准认证

Contipure Asept Bloc DN着非常光滑的表面、经过特别认证的Evoguard阀门、过滤器和视镜，能够将最终产品的再污染风险降至最低。关于这一点，在2020年初时，获得了独立机构3-A Sanitary的3-A卫生标准认证，便是其性能最好的证明。凡是进入北美市场的灌装设备，必须通过该机构颁发的3-A认证，方可在冷链中灌装乳制品。

总结

目前，设备制造商能够充分满足食品和饮料生产商对卫生、灵活的生产系统和灌装系统的要求，并为其提供用于各个工艺步骤的模块化系统。根据不同的应用场景，他们还可对设备的功能进行扩展——以单个模块再整合的方式——从而提高系统的安全性和效率。