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PET瓶裝飲料自問世以來，由于其美觀、輕便、可回收的特點，已得到廣大消費(fèi)者的普遍認(rèn)可，目前在歐美及世界各地的發(fā)展勢頭非常迅猛。在我國，熱灌裝和無菌冷灌裝PET瓶裝飲料長期共存于市場，并以每年30%的速度增長，近年來，無菌冷灌裝生產(chǎn)線已成為PET瓶裝飲料包裝的SHO選。

經(jīng)過十多年不斷努力，PET無菌冷灌裝技術(shù)日趨完善，生產(chǎn)的飲料品種也越來越多，包括果蔬汁飲料、茶飲料、運(yùn)動飲料、碳酸飲料、水等等，目前在歐洲和北美PET瓶裝乳飲料已經(jīng)比較普遍。2001年，匯源集團(tuán)成功引進(jìn)ZHON國條PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線，開創(chuàng)了ZHON國飲料制造行業(yè)的新局面。

一、PET瓶的突出優(yōu)勢

與紙包裝、玻璃瓶、金屬罐等其他包裝形式的飲料相比，PET瓶裝飲料的增長速度是快的。其突出優(yōu)點表現(xiàn)為：

1.       透明——消費(fèi)者可以直觀看到內(nèi)容物；

2.       瓶型設(shè)計自由，形式多樣；

3.       有韌性，耐沖擊強(qiáng)度比較高；

4.       輕便——只有玻璃瓶重量的1/10；

5.       與玻璃瓶比較：有更高的空間利用率；

6.       低成本；

7.       通過美國FDA認(rèn)證的安全食品包裝材料。

二、無菌冷灌裝理論基礎(chǔ)

無菌包裝技術(shù)誕生于二十世紀(jì)三十年代，1961年利樂公司首先將紙盒（Tetra Pak）無菌包裝技術(shù)用于商業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)在PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線也采用無菌空間加上化學(xué)消毒劑的方法來進(jìn)行殺菌，確保整個灌裝過程達(dá)到無菌要求。

無菌冷灌裝是指在無菌條件下對飲料產(chǎn)品進(jìn)行冷（常溫）灌裝，這是相對于通常采用在一般條件下進(jìn)行的高溫?zé)峁嘌b方式而言的。在無菌條件下灌裝時，設(shè)備上可能會引起飲料發(fā)生微生物污染的部位均保持無菌狀態(tài)，所以不必在飲料內(nèi)添加防腐劑，不必在飲料灌裝封口后再進(jìn)行后期殺菌，就可以滿足長貨架期的要求，同時可保持飲料的口感、色澤和風(fēng)味。

無菌冷灌裝技術(shù)的關(guān)鍵是保證灌裝封口后的飲料內(nèi)微生物控制在允許范圍內(nèi)（即商業(yè)無菌），為了保證無菌冷灌裝的成功，生產(chǎn)線必須滿足以下基本要求：

1.       產(chǎn)品經(jīng)過超高溫瞬時殺菌達(dá)到無菌狀態(tài)；

2.       包裝材料和密封容器要無菌；

3.       灌裝設(shè)備達(dá)到無菌狀態(tài)；

4.       灌裝和封蓋要在無菌環(huán)境下進(jìn)行；

5.       關(guān)鍵控制點的建立、監(jiān)測、記錄和控制。

三、兩種灌裝方式比較

1．灌裝工藝比較：

高溫?zé)峁嘌b工藝：即物料經(jīng)過UHT瞬時殺菌后，降溫到85～92℃進(jìn)行灌裝，同時進(jìn)行產(chǎn)品回流以保持恒定的灌裝溫度，然后保持該溫度對瓶蓋進(jìn)行殺菌。

   PET熱灌裝殺菌工藝

PET無菌冷灌裝首先對物料進(jìn)行UHT瞬時殺菌，然后快速降溫至常溫（25℃），進(jìn)入無菌罐中暫存。其次用化學(xué)消毒劑將瓶子、蓋子進(jìn)行殺菌，然后在無菌環(huán)境下進(jìn)行灌裝，直至*密封后才離開無菌環(huán)境。整個過程物料受熱時間短，灌裝操作均在無菌環(huán)境下進(jìn)行，灌裝設(shè)備和灌裝區(qū)也都經(jīng)過消毒處理，產(chǎn)品的安全性可以得到保證。

PET無菌冷灌裝殺菌及灌裝工藝

從工藝流程對比來看，兩者大區(qū)別在于飲料受熱時間不同。大家知道，熱處理時間越長，對飲料品質(zhì)影響越大。無菌冷灌裝只采用UHT超高溫瞬時殺菌，對物料的熱處理時間不超過30秒；而熱灌裝采用的殺菌方式使物料長時間處在高溫狀態(tài)下，嚴(yán)重影響產(chǎn)品口感、色澤以及熱敏性營養(yǎng)素（如維生素）含量，對維生素飲料影響?yīng)q大。

上述生產(chǎn)工藝決定了熱灌裝方式只適宜生產(chǎn)高酸產(chǎn)品，因高酸環(huán)境本身對微生物具有抑制作用，對于低酸性飲料熱灌裝則不能很好保證其產(chǎn)品的安全性，產(chǎn)品不良率很高。對于無菌冷灌裝，由于整個灌裝過程是在無菌條件下進(jìn)行的，其工藝適應(yīng)性很強(qiáng)，能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品類型非常廣泛，包括中性茶飲料、乳飲料、植物蛋白飲料以及其他各種飲料，只需對前處理設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整既可。

2．兩種PET瓶比較

兩種灌裝方式對PET瓶要求不同，熱灌裝PET瓶需要承受85～92℃高溫且不變形，這就要求增大PET材料的結(jié)晶度，在吹瓶時限制誘導(dǎo)應(yīng)力的產(chǎn)生。具體有以下特點：瓶壁厚，需要高晶體化程度增強(qiáng)熱穩(wěn)定性；有明確的瓶壁肋骨防止熱收縮；要求有結(jié)晶瓶口等，大大限制了瓶型設(shè)計的自由度。

無菌冷灌裝可以使用標(biāo)準(zhǔn)PET輕質(zhì)瓶（ZHE高耐熱溫度60℃）和標(biāo)準(zhǔn)蓋，大幅度降低了包材成本，還可根據(jù)產(chǎn)品特性自由設(shè)計瓶型，進(jìn)行個性化包裝。

兩種PET瓶比較見表1。

表1          兩種灌裝方式所用PET瓶比較

3．無菌冷灌裝工藝技術(shù)特點

無菌冷灌裝必須滿足的基本要求包括以下五個方面：

（1）無菌冷灌裝對物料殺菌只采用UHT超高溫瞬時殺菌，物料受熱時間短，營養(yǎng)成分損失少，品質(zhì)和口感無明顯變化。表2是不同殺菌方法對牛奶營養(yǎng)成分造成損失的比較。

表2

（2）包裝材料的滅菌，是無菌冷灌裝生產(chǎn)工藝中關(guān)鍵的一步。由于標(biāo)準(zhǔn)PET瓶不耐熱，只能采用化學(xué)試劑進(jìn)行滅菌，具體要求如下：

  要求初吹制的瓶子原始菌落數(shù)不超過5CFU/瓶；

  輸送瓶子采用無菌空氣，配有空氣輸送帶；

  PET瓶采用過氧乙酸類消毒劑（PAA）進(jìn)行殺菌，可以保證殺菌效果；

    消毒劑有自動回收和濃度測定系統(tǒng)，保證消毒劑濃度穩(wěn)定；

  用無菌水將瓶中殘留消毒劑沖洗干凈，保證殘留消毒劑不會對物料產(chǎn)生影響；

  瓶蓋一般采用浸泡方式滅菌，通過控制浸泡時間可以很好的保證滅菌效果。

（3）無菌冷灌裝主體設(shè)備要求符合衛(wèi)生級設(shè)計，主要在管道和閥門技術(shù)、材料表面刨光、重要區(qū)域表面設(shè)計、選擇抗腐蝕材料等幾方面具有優(yōu)勢，還帶有完整的全自動清洗（CIP）系統(tǒng)、殺菌（SIP）系統(tǒng)以及設(shè)備外部泡沫清洗系統(tǒng)（COP），另外，無菌冷灌裝機(jī)均采用*的無菌灌裝閥，所有這些措施保證設(shè)備方面不會給物料帶來二次污染。

（4）PET無菌冷灌裝生產(chǎn)線無菌環(huán)境的保持，一般采用空氣凈化間。目前食品加工企業(yè)采用的凈化間是從醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展而來的，技術(shù)等級有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在美國使用聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E?？諝鈨艋g根據(jù)空氣中控制對象可分為兩種：① 控制塵埃者稱為無塵室（Industrial Clean Room）；② 控制微生物者稱為無菌室（Bio-Clean Room），防止微生物污染。

PET無菌冷灌裝主體灌裝機(jī)區(qū)域要求設(shè)計為D100級無菌間，外面還有萬級凈化間，通過凈化間的無菌風(fēng)過濾系統(tǒng)保證灌裝環(huán)境內(nèi)空氣潔凈度，使物料不會被空氣中懸浮的微生物二次污染，同時控制凈化間的溫濕度，確保無菌灌裝機(jī)始終處于良好的工作狀態(tài)。

在整個環(huán)境體系中，操作人員是大的污染源，設(shè)計空氣凈化間在凈化空氣的同時，還很好的降低了人員帶來的污染：操作人員在進(jìn)入萬級凈化間時，要經(jīng)過噴淋殺菌；百級凈化間設(shè)計的小而實用，可以使操作人員不破壞其無菌環(huán)境進(jìn)行操作；凈化設(shè)備的內(nèi)表面可以進(jìn)行自動清洗和消毒。

（5）無菌冷灌裝生產(chǎn)線關(guān)鍵控制點的建立、監(jiān)測、記錄和控制

PET無菌冷灌裝線的生產(chǎn)是一個非常復(fù)雜的連續(xù)式生產(chǎn)過程，在這個過程中任何一項操作失誤或產(chǎn)品微生物的二次污染，都有可能造成整個無菌控制系統(tǒng)的失敗，影響整批產(chǎn)品的安全性。所以建立科學(xué)完善的監(jiān)測控制體系是無菌冷灌裝生產(chǎn)線成功運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素，目前飲料行業(yè)普遍采用的是HACCP管理體系。