工艺技术_pet热灌装与无菌冷灌装工艺技术

PET热灌装与无菌冷灌装 工艺技术比较 基本介绍基本介绍 1. 什么是什么是PET PET的化学名称为聚对苯二甲酸乙二的化学名称为聚对苯二甲酸乙二(醇醇)酯英文名称是酯英文名称是Poly Ethylene Terephthalate 2. PET包装的优势包装的优势 透明度和光泽度好；透明度和光泽度好； 有较好的耐冲击性；有较好的耐冲击性； 相比较阻止相比较阻止CO2、O2与水蒸气渗透性好；与水蒸气渗透性好； 良好的成型性；良好的成型性； 卫生性能好，乙醛析出量低，不影响饮料风味；卫生性能好，乙醛析出量低，不影响饮料风味； 优良的环境保护性，可回收利用，也可用焚烧法处理，无毒 害（ 优良的环境保护性，可回收利用，也可用焚烧法处理，无毒 害（N2占占80%、O2占占15%、CO2占占5%） 3、无菌装灌的定义、无菌装灌的定义 在无菌的环境中将无菌的产品包装到无菌的容器中。在无菌的环境中将无菌的产品包装到无菌的容器中。 无菌PET灌装突出优点 ?高的品质高的品质 ?更广泛适应性更广泛适应性 ?较低的成本较低的成本 ?更严格的质量控制技术，更好的质量保证更严格的质量控制技术，更好的质量保证 具有发展潜力的具有发展潜力的PET灌装技术！灌装技术！ 微生物 包材产品 装填与密 封 消毒已密 封的包装 消毒包装产品 无菌包装产品 微生物 包材产品 装填与密 封 杀菌杀菌 无菌区 微生物 包材产品 装填与密 封 消毒已密 封的包装 消毒包装产品 无菌包装产品 微生物 包材产品 装填与密 封 杀菌杀菌 无菌区 无菌包装与非无菌包装的工艺比较无菌包装与非无菌包装的工艺比较 PET无菌冷灌装与热灌装工艺比较 适应范围大适应范围小工艺适应性 损失少损失大热敏成分 更新鲜更自然普通品质口感 长长货架期 可保证可保证杀菌效果 瞬时长受热时间 无菌冷灌装热灌装项目 无控 制灌装后的降温 无严格控制倒瓶时间 不控制严格控制灌装温度 严格达到无菌只是采取减菌处理空瓶和空盖的 灭 菌 严格并达到无菌中等严格设备的清洗与 灭 菌 达到严格的无菌不严格要求无菌环境控制 要求中等严格要求严格瓶收缩率 无菌冷灌装热 灌 装 PET无菌冷灌装与热灌装品质控制的比较无菌冷灌装与热灌装品质控制的比较 无菌产品生产的必要条件无菌产品生产的必要条件 包装材料 无菌 产品 无菌 包装材料 无菌 产品 无菌 无菌环境无菌环境 无菌传送 无菌产品无菌产品 在无菌环境内灌装并密封在无菌环境内灌装并密封 PET无菌冷灌装典型工艺 UHT瞬时杀菌并降温瞬时杀菌并降温 无菌贮罐无菌贮罐 常温灌装常温灌装PET瓶灭菌及无菌冲洗瓶灭菌及无菌冲洗 封盖封盖瓶盖灭菌及无菌清洗瓶盖灭菌及无菌清洗 调配好产品调配好产品 盖 子盖 子 无菌环境 后段包装后段包装 在线吹瓶在线吹瓶 PET无菌冷灌装工艺流程参考图 盖消毒 灌装 瓶清洗 瓶消毒 封盖 无菌PET关键控制点的建立与控制无菌PET关键控制点的建立与控制 根据无菌根据无菌PET冷灌装线生产工艺， 其关键控制点主要集中在以下三个 方面： 无菌环境的形成与控制 包装容器的无菌形成与控制 产品的无菌形成与控制 冷灌装线生产工艺， 其关键控制点主要集中在以下三个 方面： 无菌环境的形成与控制 包装容器的无菌形成与控制 产品的无菌形成与控制 无菌系统的基本要求无菌系统的基本要求 加工及包装设备达到商业无菌加工及包装设备达到商业无菌 无菌区的建立及维持无菌区的建立及维持 经商业无菌处理的半成产品经商业无菌处理的半成产品 经商业杀菌处理的包装容器经商业杀菌处理的包装容器 连续式的监控和记录重要管制因素连续式的监控和记录重要管制因素 包装容器的完整性包装容器的完整性 商业无菌 概念 商业无菌 概念 不得含有有毒物质。不得含有有毒物质。 不得含有致病微生物。不得含有致病微生物。 在正常运输和贮存条件下,微生物不得有增殖能力。在正常运输和贮存条件下,微生物不得有增殖能力。 商业无菌并不代表绝对无菌， 绝对无菌在实际生产中是不可能的。 商业无菌并不代表绝对无菌， 绝对无菌在实际生产中是不可能的。 无菌环境的产生无菌环境的产生杀菌效率 1. 任何产品中微生物包括细菌芽孢经过杀菌工艺, 不是所有的微生物都被同时杀灭,仍会有一定 比例的微生物残留. 2. 残留微生物不可能为零,只能趋近于零. 3. 原料中的微生物含量越少,经杀菌后产品的微生物含量越少 杀菌效率 1. 任何产品中微生物包括细菌芽孢经过杀菌工艺, 不是所有的微生物都被同时杀灭,仍会有一定 比例的微生物残留. 2. 残留微生物不可能为零,只能趋近于零. 3. 原料中的微生物含量越少,经杀菌后产品的微生物含量越少. 根据以上概念根据以上概念,杀菌工艺用杀菌效率这个概念来表述杀菌工艺用杀菌效率这个概念来表述. 在固定的杀菌温度下 可用数学表示为 Kt=log N/N 在固定的杀菌温度下 可用数学表示为 Kt=log N/Nt t N=当前细菌总数 N N=当前细菌总数 Nt t=杀菌工艺后的细菌总数 T=杀菌时间 K=系数 根据经验UHT或巴氏杀菌的 杀菌工艺应有9-log杀菌效率。 =杀菌工艺后的细菌总数 T=杀菌时间 K=系数 根据经验UHT或巴氏杀菌的 杀菌工艺应有9-log杀菌效率。 无菌PET要求杀菌效率不低于6-log 微生物致死率示意图 无菌PET要求杀菌效率不低于6-log 微生物致死率示意图 杀菌时间杀菌时间(秒秒) 无菌环境的产生无菌环境的产生杀菌效率杀菌效率 无菌环境的产生无菌环境的产生杀菌效率杀菌效率 Log Kill = Log 原来的微生物数 Log 残存 的微生物数 例如：在清洁消毒前某处表面有微生物数 1.0x107cfu/cm2. 清洁消毒后有 10cfu/cm2 Log kill=log 1.0x107- log 10 =7-1 =6 清洗与灭菌 是保证无菌工艺卫生与安全的关键 清洗与灭菌 是保证无菌工艺卫生与安全的关键 去除管路设备及部件表面的附着物,如产品中的脂质, 蛋 白质或碳水化合物。 去除管路设备及部件表面的附着物,如产品中的脂质, 蛋 白质或碳水化合物。 清洗可去除一部分微生物,但并不能达到无菌的状态。清洗可去除一部分微生物,但并不能达到无菌的状态。 主要目的是让接下来的消毒部位无附着物的遮敝。主要目的是让接下来的消毒部位无附着物的遮敝。 清洗包括机器设备的CIP清洗及清洗包括机器设备的CIP清洗及COPCOP清洗清洗。 清洗目的与内容清洗目的与内容 无菌环境的产生无菌环境的产生清洗与灭菌清洗与灭菌 无菌环境的产生无菌环境的产生清洗与灭菌 重要管制点 清洗与灭菌 重要管制点: 清洗时间视附着物的种类而定清洗时间视附着物的种类而定 清洗剂温度清洗剂温度60-80C 清洗剂浓度清洗剂浓度1.0-2. 5 % 清洗流量杀菌机的最高流量清洗流量杀菌机的最高流量 CIP清洗大循环清洗大循环: 水水-碱碱-水水-酸酸-水水 CIP清洗小循环清洗小循环: 水水-碱碱-水水 生产高酸产品不能取代大循环中酸洗 的部份 生产高酸产品不能取代大循环中酸洗 的部份 原则:原则:任何跟饮料直接或间接接触的部位都必须清洗得很干净任何跟饮料直接或间接接触的部位都必须清洗得很干净 。 工作区和 充填区 产品管 充填机 员工 产品桶/ 无菌桶 清洗与卫生 无菌环境的产生无菌环境的产生清洗与灭菌清洗与灭菌 无菌环境的产生无菌环境的产生清洗与灭菌清洗与灭菌 ! 清洁清洁 您确认无菌区的所有的部件都是在清洁的情 况下了吗 您确认无菌区的所有的部件都是在清洁的情 况下了吗?有没有死角有没有死角? 请彻底的清洗并认真检查！请彻底的清洗并认真检查！ 清洗与灭菌 是保证无菌工艺卫生与安全的关键 清洗与灭菌 是保证无菌工艺卫生与安全的关键 灭菌目的与内容灭菌目的与内容 去除管路及设备表面的微生物,达到无菌状态。去除管路及设备表面的微生物,达到无菌状态。 建立一个无菌的产品桶、产品管路及无菌的灌装环境, 使无菌产品在其中进行无菌传送与无菌灌装。 建立一个无菌的产品桶、产品管路及无菌的灌装环境, 使无菌产品在其中进行无菌传送与无菌灌装。 灌装过程中与产品直接接触和间接接触的部位都应被 严格灭菌。 灌装过程中与产品直接接触和间接接触的部位都应被 严格灭菌。 无菌环境的产生无菌环境的产生清洗与灭菌清洗与灭菌 无菌环境的产生无菌环境的产生清洗与灭菌清洗与灭菌 SIP SOP 过热水或蒸汽灭菌的温度为121-135C,时间为30分钟。过热水或蒸汽灭菌的温度为121-135C,时间为30分钟。 注意清洗效果的检查,清洗不彻底会大大降低灭菌效果。注意清洗效果的检查,清洗不彻底会大大降低灭菌效果。 不能有任何蒸汽或冷凝水泄漏。不能有任何蒸汽或冷凝水泄漏。 可用表面温度计测试灭菌管路的温度是否达到规定要求。可用表面温度计测试灭菌管路的温度是否达到规定要求。 确保无菌区内清洁,干燥,相对密闭。确保无菌区内清洁,干燥,相对密闭。 要控制DES或PAA的浓度(温度)及灭菌时间。要控制DES或PAA的浓度(温度)及灭菌时间。 清洁清洁,干燥干燥,相对闭密相对闭密 PET无菌冷灌装工艺技术特点 无菌环境的保持无菌环境的保持 生产进行中无菌区始终有无 菌的空气吹入 生产进行中无菌区始终有无 菌的空气吹入,在灌装环境构 成一个层流状态。 在灌装环境构 成一个层流状态。 无菌风的压力,外界的气流及 废气排放压力如果发生异 常，会影响无菌的层流状态, 可能会破坏无菌区 无菌风的压力,外界的气流及 废气排放压力如果发生异 常，会影响无菌的层流状态, 可能会破坏无菌区 无菌环境的维持无菌环境的维持-无菌空气无菌空气 悬浮微粒子悬浮微粒子 HEPA Filter高效过滤网HEPA Filter高效过滤网 过滤效率达到过滤效率达到99.999975% 无菌（无菌）空气 气流方向 无菌（无菌）空气 气流方向 HEPA FILTER高效过滤网过滤对象 非生物粒子：粉尘，烟，雾状粒子。 生物粒子：细菌，病毒，霉菌，酵母菌，花粉，真菌等。 高效过滤网过滤对象 非生物粒子：粉尘，烟，雾状粒子。 生物粒子：细菌，病毒，霉菌，酵母菌，花粉，真菌等。 细菌的直径：通常为细菌的直径：通常为0.31m，病毒病毒0.10.5m，霉菌、酵母菌、花粉、真菌，霉菌、酵母菌、花粉、真菌1100m 系统构成：初效过滤、中效过滤、高效过滤（HEPA） 过滤精度： 初效过滤0.5m颗粒，60 中效过滤0.5m颗粒，85 高效过滤0.3m颗粒，99.97 无菌环境的维持无菌环境的维持洁净室的洁净度洁净室的洁净度 无菌室洁净度，一般从无菌室洁净度，一般从100至至100,000级，级数的定义是以每立方英尺的空 气中所含微尘粒径大于 级，级数的定义是以每立方英尺的空 气中所含微尘粒径大于0.5 m的粒子总数为基准。的粒子总数为基准。 注：1 ft3 0.028 m3 31001000035000010000级级 -1000350001000级级 151003500100级 沉降菌 级 沉降菌/皿浮游菌皿浮游菌/m3颗颗/ft3颗颗/m3 微生物最大允许数尘粒最大允许数（微生物最大允许数尘粒最大允许数（0.5m) 洁净度级别洁净度级别 PET无菌冷灌装工艺技术特点 无菌环境的保持无菌环境的保持 无菌冷灌装主体灌装机区域要求 达到 无菌冷灌装主体灌装机区域要求 达到D100级的洁净度，外面还有 万级净化间（有些无菌灌装设备 并不需要），通过净化间保证灌 装环境内空气洁净度，使物料不 会被空气中悬浮的微生物二次污 染，同时控制净化间的温湿度， 确保无菌灌装机始终处于良好的 无菌状态。 级的洁净度，外面还有 万级净化间（有些无菌灌装设备 并不需要），通过净化间保证灌 装环境内空气洁净度，使物料不 会被空气中悬浮的微生物二次污 染，同时控制净化间的温湿度， 确保无菌灌装机始终处于良好的 无菌状态。 PET无菌冷灌装工艺技术特点 无菌冷灌装操作人员控制无菌冷灌装操作人员控制 空气净化间小而实用，普通操作 无需破坏无菌环境； 空气净化间小而实用，普通操作 无需破坏无菌环境； 操作人员进入无菌间需穿无菌服 并经过消毒、消毒 操作人员进入无菌间需穿无菌服 并经过消毒、消毒,并尽量减少剧烈 运动； 并尽量减少剧烈 运动； 净化间内表面可进行清洗消毒；净化间内表面可进行清洗消毒； 正常情况下人体产生的尘埃数 人在活动中产生的尘埃数 PET无菌冷灌装工艺技术特点 包材灭菌，是无菌冷灌装生产 工艺的关键工序之一。由于标准 包材灭菌，是无菌冷灌装生产 工艺的关键工序之一。由于标准 PET瓶的不耐热性，只能采用化 学试剂进行灭菌。要保证瓶子和 盖子得到有效灭菌，且不能让化 学药剂影响到物料，无菌冷灌装 采取以下措施保证杀菌效果。 瓶的不耐热性，只能采用化 学试剂进行灭菌。要保证瓶子和 盖子得到有效灭菌，且不能让化 学药剂影响到物料，无菌冷灌装 采取以下措施保证杀菌效果。 无菌冷灌装包装材料灭菌无菌冷灌装包装材料灭菌 PET无菌冷灌装工艺技术特点 PET瓶和盖子多采用过氧乙酸（瓶和盖子多采用过氧乙酸（PAA）类消毒剂 进行杀菌，可以达到很高的杀菌效果（最高 ）类消毒剂 进行杀菌，可以达到很高的杀菌效果（最高7log）。）。 下表为下表为PAA对不同微生物杀菌效果举例。对不同微生物杀菌效果举例。 1000ppm8logS.cerevisiae（酵母） 2000ppm7log黑曲霉孢子 1000ppm6log黑曲霉孢子 2000ppm6log枯草杆菌孢子 1000ppm5log枯草杆菌孢子 PAA浓度杀菌效果等级 PET无菌冷灌装工艺技术特点 无菌冷灌装包材杀菌：无菌冷灌装包材杀菌： 用无菌水将瓶和盖中 残留的消毒剂冲洗干 净，再用无菌空气吹 干，保证消毒剂残留量 低到不会对物料和人体 产生影响（ 用无菌水将瓶和盖中 残留的消毒剂冲洗干 净，再用无菌空气吹 干，保证消毒剂残留量 低到不会对物料和人体 产生影响（0.1ppm)； PET无菌冷灌装工艺技术特点 无菌冷灌装产品杀菌无菌冷灌装产品杀菌 无菌冷灌装首要因素是保证产品无 菌，选择正确有效的杀菌方式至关 重要。一般无菌灌装产品均采用 无菌冷灌装首要因素是保证产品无 菌，选择正确有效的杀菌方式至关 重要。一般无菌灌装产品均采用 UHT瞬时杀菌工艺和较低的温度 灌装，并配备无菌贮存系统，灭菌 后产品不需要回流。 瞬时杀菌工艺和较低的温度 灌装，并配备无菌贮存系统，灭菌 后产品不需要回流。 与热灌装相比，无菌冷灌装对物料杀菌只采用与热灌装相比，无菌冷灌装对物料杀菌只采用UHT超高温瞬时 杀菌，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。 下表是不同杀菌方法对牛奶营养成分造成损失的比较。 超高温瞬时 杀菌，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。 下表是不同杀菌方法对牛奶营养成分造成损失的比较。 无菌冷灌装.WMV PET无菌冷灌装工艺技术特点 50%50%95%20%40%传统杀菌工艺 20%20%20%10%15%UHT杀菌后 15%5%10%5%10%巴氏杀菌后 00000杀菌前 叶酸VCVB12VB2VB1 PET无菌冷灌装工艺技术特点 无菌冷灌装严格规范的管理无菌冷灌装严格规范的管理 饮料无菌冷灌装技术含量很高 ， 一般都应用 饮料无菌冷灌装技术含量很高 ， 一般都应用HACCP管理体系。管理体系。 严格规范的工艺流程；严格规范的工艺流程； 确定关键控制点；确定关键控制点； 对各关键控制点进行规范控 制，严格记录； 对各关键控制点进行规范控 制，严格记录； 专人负责，决定对策；专人负责，决定对策； PET热灌装工艺 PET热灌装工艺 热灌装工艺-高温热灌装 调配好产品 UHT瞬时杀菌 保持温度杀菌 冷却降温 降温8592灌装 PET热灌装工艺 热灌装工艺-中温灌装并巴氏杀菌 调配好产品 添加防腐剂 7510min杀菌6525min杀菌 冷却降温 UHT瞬时杀菌 中温灌装 PET热灌装工艺技术特点 PET热灌装的必备条件热灌装的必备条件 1、产品最好是经过高温杀菌的高酸性果汁、果蔬汁 饮料及茶饮料（ 、产品最好是经过高温杀菌的高酸性果汁、果蔬汁 饮料及茶饮料（PH4.6） 2、包装瓶及盖必须是耐热的材料，其耐热程度不能 低于产品的灌装温度 、包装瓶及盖必须是耐热的材料，其耐热程度不能 低于产品的灌装温度 3、包装容器必须能抵御物料的冷却及随之产生的容 器内真空状态的影响 、包装容器必须能抵御物料的冷却及随之产生的容 器内真空状态的影响 PET热灌装工艺技术特点 PET瓶的质量控制瓶的质量控制 1、提高瓶口的机械强度和抗应变能力 对于灌装温度达到 、提高瓶口的机械强度和抗应变能力 对于灌装温度达到90的，提高瓶口结晶度到的，提高瓶口结晶度到 35%以上；对于以上；对于90以下灌装的可以增加瓶口厚度以下灌装的可以增加瓶口厚度 2、控制、控制PET瓶吸湿率，防止耐热性下降瓶吸湿率，防止耐热性下降 PET瓶的含水量在瓶的含水量在1500ppm时其灌装温度可达 到 时其灌装温度可达 到90，当含水量在，当含水量在4000ppm，其允许的灌装温度 只有 ，其允许的灌装温度 只有88。 PET热灌装工艺技术特点 瓶子及瓶盖的清洗及灭菌瓶子及瓶盖的清洗及灭菌 1、瓶子的清洗及减菌 两次氯水消毒 一次 、瓶子的清洗及减菌 两次氯水消毒 一次1020 ppm 二次二次35 ppm 2、瓶盖的灭菌 一般是用高照度的紫外灯进行灭菌，从杀菌 效率角度无法与无菌技术相比 、瓶盖的灭菌 一般是用高照度的紫外灯进行灭菌，从杀菌 效率角度无法与无菌技术相比 PET热灌装工艺技术特点 包装瓶及盖的灭菌包装瓶及盖的灭菌 1、严格的灌装温度控制 热灌装工艺一般要求灌装温度在 、严格的灌装温度控制 热灌装工艺一般要求灌装温度在85-88， 最高可达到 ， 最高可达到92 。 2、倒瓶杀