無菌冷灌裝技術(shù)以其營養(yǎng)物質(zhì)損失少、運(yùn)行成本低、能耗少等優(yōu)勢漸漸取代了傳統(tǒng)的熱灌裝技術(shù)。冷灌裝工藝具有很強(qiáng)的科學(xué)性，對環(huán)境、設(shè)備要求嚴(yán)格。正確實(shí)現(xiàn)果汁、灌裝設(shè)備、灌裝材料的無菌處理以及灌裝環(huán)境的空氣凈化是無菌冷灌裝技術(shù)的關(guān)鍵。

1無菌冷灌裝的工藝要點(diǎn)

無菌冷灌裝的主要工藝流程^［1］如下：

PET瓶

進(jìn)瓶消毒劑制備

消毒液殺菌 消毒劑

無菌飲料 無菌水沖洗無菌水制備

無菌罐 無菌灌裝 COP系統(tǒng)

蓋子滅菌 無菌封蓋 CIP、SIP系統(tǒng)

蓋子輸送出瓶隧道 流體過濾系統(tǒng)

蓋子 貼標(biāo)

圖1 PET瓶果汁飲料冷灌裝工藝流程圖

根據(jù)生產(chǎn)工藝和潔凈等級將果汁車間分區(qū)布置。瓶蓋消毒、沖瓶、灌裝和封蓋過程在無菌灌裝間內(nèi)完成，其空氣凈化級別為5級（原標(biāo)準(zhǔn)為100級）。所有接觸果汁飲料的設(shè)備、物品甚至空間都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌。

1.1瓶子無菌

由于PET材料不耐熱，一般采用化學(xué)試劑進(jìn)行滅菌，且不能讓化學(xué)試劑影響到果汁。無菌灌裝采取了以下措施：要求初吹制的瓶子原始菌落數(shù)不超過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級凈化；消毒劑有自動(dòng)回收和濃度測定系統(tǒng)，保證消毒劑濃度穩(wěn)定；瓶子消毒后輸送至灌裝間，用無菌水將瓶中殘留的消毒劑沖洗干凈，再用無菌空氣吹干，保證殘留消毒劑不會(huì)對物料產(chǎn)生影響。

1.2蓋子無菌

蓋子殺菌可采用臭氧熏蒸法，在臭氧消毒柜中進(jìn)行，臭氧濃度為1％左右，時(shí)間為25～30分鐘。臭氧消毒柜放置在無菌間內(nèi)，滅菌后的蓋子直接上灌裝機(jī)。

1.3果汁無菌

與熱灌裝相比，無菌冷灌裝對果汁殺菌是采用UHT超高溫瞬時(shí)殺菌，溫度135～150⁰C、時(shí)間3～5秒^[2]。物料受熱時(shí)間短，營養(yǎng)成分損失很少，品質(zhì)和口感也沒有明顯變化。

1.4灌裝設(shè)備無菌

無菌冷灌裝的主體設(shè)備要求符合衛(wèi)生級設(shè)計(jì)，在管道和閥門技術(shù)、材料表面的刨光、重要區(qū)域的表面設(shè)計(jì)、選擇抗腐蝕材料等幾方面都有嚴(yán)格的要求。目前一般采用將消毒機(jī)、沖瓶機(jī)、灌裝機(jī)和旋蓋機(jī)組合成四合一機(jī)組，采用隔離罩將臺面以上部分全密封，做局部5級空氣凈化，灌裝間做8級空氣凈化^[3]；也可采用三合一機(jī)組在灌裝間內(nèi)且不加密封罩，在整個(gè)灌裝間做5級空氣凈化。本設(shè)計(jì)將采用后一種方式。

沖瓶機(jī)一般采用插入式噴嘴，可進(jìn)行多次無菌水沖洗、瀝干，使得殘留濃度小于0.1ppm。灌裝閥采用非接觸式流量計(jì)定量灌裝，有效防止二次污染。帶有完整的全自動(dòng)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）。旋蓋機(jī)可采用磁懸浮式擰蓋頭，采用抓蓋上蓋方式。封蓋前用無菌水沖洗瓶螺口，封蓋后用無菌水對瓶外表進(jìn)行沖洗。

另外，無菌冷灌裝設(shè)備還會(huì)添加一套氮?dú)猓ɑ蚱渌栊詺猓┲脫Q系統(tǒng)，上蓋前將灌裝好的瓶子頂部空氣吹走，保證果汁不被氧化。

1.5操作人員凈化

在整個(gè)環(huán)境體系中，操作人員是最大的污染源。空調(diào)系統(tǒng)在凈化空氣的同時(shí)，還很好地降低了人員帶來的污染。操作人員在進(jìn)入5級凈化間時(shí)，要經(jīng)過嚴(yán)格的消毒程序，使操作人員在不破壞其無菌環(huán)境的情況下進(jìn)行操作。人員凈化程序：換鞋→更外衣→淋浴→更潔凈工作服→手消毒→風(fēng)淋→進(jìn)入潔凈室。