伴隨著市場日新月異的變化和消費者日趨緊張的生活節(jié)奏,人們對于飲料乃至液體乳品使用的便利性及其安全性越發(fā)關注。而液體乳制品也隨著其使用場景的不斷擴大,消費者對其飲用便利性提出更高要求。PET 包裝因其本身具備的安全型、可塑性、經濟性及可持續(xù)性,正在成為液態(tài)乳制品行業(yè)包裝的主要選擇之一。如何在保證液體乳品的質量與安全的同時提高產品便利性,提升品牌商產品的市場競爭力, 包裝行業(yè)人做出了很多創(chuàng)新的嘗試。西得樂無菌瓶坯干法殺菌技術正是適應這樣的市場需求的一個行業(yè)創(chuàng)新方案。
PET 包裝產品殺菌技術發(fā)展及瓶坯干法殺菌技術提出
無菌灌裝技術指的是將商業(yè)化無菌處理并冷卻后的產品,在無菌的環(huán)境中灌裝入預先殺滅至無菌的包材中,并進行無菌密封的技術。無菌灌裝技術誕生于二十世紀三十年代, 因其對產品的營養(yǎng)風味保留情況好,在無需添加防腐劑的情 況下仍然能保持較長的貨架期等優(yōu)點,近些年來被越來越多的飲料及乳品生產商所選擇。
PET 無菌灌裝技術可以通過對空瓶殺菌來實現,即普通吹瓶機吹出來瓶子,然后經過化學藥劑殺菌,使用無菌水或無菌空氣去除化學藥劑殘留后進入無菌灌裝機進行無菌灌裝。但這種殺菌的方式存在一些缺點 :
1. 瓶子的容量較大,相應所需消耗的殺菌藥劑會比較多 ;
2. 有些瓶子形狀特殊,可能會存在殺菌死角問題 ;
3. PET 瓶子在 65℃以上時因為熱應力影響會有收縮的問題,為了避免這個問題,瓶身就需要保持比較大的克重 ;
4. 瓶子殺菌后需要無菌水或無菌氣吹掃以去除藥劑殘留,所產生的廢水和廢氣都需要處理才能排放 ;
5. 需要數量龐大的星輪、旋轉分配器、瓶夾等完成瓶子的殺菌和清洗工藝,一方面會導致生產線效率低, 另一方面也會增加生產線維護保養(yǎng)的成本。
鑒于以上及其他的諸多原因,西得樂公司自上世紀九十 年代末期開始研發(fā)針對瓶坯的殺菌工藝。經過長時間的研究 與實踐,由最開始的瓶坯濕法殺菌,且只能用于低溫超凈生 產線和高酸產品生產線,發(fā)展到現在的瓶坯干式殺菌方案, 可以應用于無菌低酸中性產品。
2008 年,西得樂推出了最新一代的 PET 無菌解決方案 Combi Predis ? FMa- 基于瓶坯干式殺菌技術和最新的無菌 灌裝平臺。這種集瓶坯殺菌、無菌吹瓶、灌裝、封蓋工藝為 一體的解決方案,大大提高了生產效率,減少了占地面積和 操作人員。瓶坯干法殺菌,在無菌消毒中不使用水,僅使用 很少的化學制劑,可以為飲料及乳品產品制造商帶來了極佳 的食品安全性、靈活性、操作便利性和顯著的環(huán)境效益。西 得樂的瓶坯干法無菌技術已經有近 20 年的發(fā)展歷史,在全 球范圍內已有超過 200 條瓶坯干法無菌生產線應用。
西得樂 PET 瓶坯干法殺菌技術商業(yè)應用及中國本地化制造進程
西得樂的 Predis ?無菌瓶坯干式殺菌技術以獲得專利技 術的烘爐前注入雙氧水工藝為基礎,利用瓶坯在烘爐里加熱 的過程,一方面將瓶坯加熱至適合的吹瓶溫度,另一方面用 烘爐的熱量對已經注入瓶坯的雙氧水進行活化,從而完成了 對瓶坯內外的徹底殺菌 ;然后使用經過過濾的無菌高壓空氣進行吹瓶,從而得到無菌的瓶子。經 Predis ?處理后的無菌 瓶子不需要再經過任何的處理,即可直接供入灌裝機進行無菌灌裝 。
目前西得樂的 PET 無菌瓶坯干式殺菌技術方案在國內已經有了 30 余條案例在生產運行,全部可以生產低酸及中性產品。為了更好的服務中國客戶,西得樂于 2017 下半年開 始對無菌瓶坯干式殺菌技術方案本地化進行評估。為了配合 這一無菌新技術本地化的順利開展,西得樂投資在北京工廠建立了高等級無菌實驗室。該實驗室可為無菌設備出廠前的 各項驗證提供全方位支持,還可以對商業(yè)化生產過程中客戶 可能遇到的食品安全、產品質量及質量體系問題提供培訓, 咨詢和技術支持。
2019 年 3 月西得樂瓶坯干法無菌線 Predis ? Aseptic 中 國制造正式啟動。當年,西得樂完成從本地組裝到本地生產 交付的跨越,并于 2020 年三月成功交付了高速瓶坯干法無 菌線。同年還向中國新晉乳品廠商交付了西得樂首條中國制 造的乳品瓶坯干法無菌線,助力乳業(yè)新秀在 PET 常溫酸奶賽道上保持創(chuàng)新領先地位。2022 年,西得樂北京工廠又實 現乳品行業(yè) PET 干法無菌制造的再次突破,向全球乳品龍 頭企業(yè)交付首條干法無菌含氣生產線,助力其在乳品行業(yè)的 持續(xù)領先。該生產線已經在中國技術專家、工程師與客戶團 隊的協力之下,啟動生產,產品按計劃上市銷售。
新冠疫情以來,西得樂北京工廠多方努力,克服芯片短缺、大宗原物料供應緊張及國際物流運輸不暢等困難,努 力保證客戶需求。2022 年上半年,陸續(xù)出廠多條無菌碳酸 FMaC 生產線,并借由中國本地項目管理及現場工程師團 隊,與客戶團隊協同,不斷刷新團隊記錄,短時高效,完成生產線安裝、調試,并通過無菌驗證。截止目前,西得樂北 京工廠已相繼向中國客戶交付了 10 余條中國生產的 Aseptic Predis ? 瓶坯干法無菌線,不斷樹立業(yè)界新標桿。
瓶坯干法殺菌技術應用中的經濟及環(huán)境效益
相較于 PET 空瓶殺菌解決方案,無菌瓶坯干式殺菌技術有非常多的優(yōu)勢,以市場上常見的 48000 瓶 / 小時的產線來具體展開。
首先,殺菌的對象由瓶子變成了瓶坯,相較于空瓶,瓶坯的處理表面更小且更簡單,相應的殺菌藥劑的消耗量會顯著降低。以一小時無菌處理 48000 個瓶坯來計算,Predis ? 僅需要消耗 600g 的雙氧水,消耗量僅為市面上同等速度無 菌解決方案的二十分之一 。
其次,對瓶坯進行殺菌處理,不需要考慮瓶子受熱收縮的熱應力影響,可以有效降低克重,進而減少碳排放。根 據 ecoinvent 官方數據,每降低 PET 用量即瓶身克重 1 克 ,相當于實現碳減排 2.83 克。同樣以 48000 瓶 / 時產線為例, 若每瓶降重 5 克,以產線年運行 6000 小時來計算,每年除 了 PET 成本的節(jié)約之外,可以帶來額外的環(huán)境效益,實現 年碳減排超過 3700 噸。
第三、瓶坯殺菌后不需要再對瓶子進行處理,可極大地 減少無菌水和無菌空氣的使用量,相應的也不產生廢水廢氣, 節(jié)能降耗且對環(huán)境非常友好,符合可持續(xù)發(fā)展理念。 綜上,根據客戶現場反饋的實際數據顯示,48000 瓶 / 小時的無菌線,僅以生產運行能耗計算(水,電,蒸汽,化 學藥劑等),西得樂無菌 PET 瓶坯干式殺菌解決方案相較于 空瓶濕法解決方案每年可節(jié)省超過 200 萬人民幣,相較于空 瓶干式解決方案每年可節(jié)省超過 350 萬人民幣。該數據還未包含廢水廢氣的處理費用。
西得樂無菌 PET 瓶坯干式殺菌解決方案 , 安全,柔性, 環(huán)??沙掷m(xù),可以助力廠商實現食品安全與創(chuàng)新環(huán)保的雙向 奔赴。自 2016 年起,許多國內領先的飲料及乳品客戶都選 擇了該方案,包括乳品行業(yè)的領軍企業(yè)及飲料行業(yè)的創(chuàng)新 開拓者。無菌生產線速度的范圍由 12000 瓶 / 小時到 60000 瓶 / 小時 ;產品容量由 200ml 到 2L,包含圓瓶,方瓶等各 種瓶型 ;瓶口有 28mm 口,也有 38mm 口,也可同一產線 兼容生產 28 及 38 瓶口 ;有透明的 PET 瓶,也有含有氧阻 隔劑和光阻隔劑的完全不透光阻隔瓶;灌裝產品類型有牛奶, 酸奶等乳制品,也包含茶飲料,奶茶,豆奶,花生奶等飲料 產品 ;從清汁產品到含 6*6*6 毫米顆粒產品 ;甚至還有如氣 泡茶,含氣咖啡,含氣酸奶等的無菌含氣產品。最大限度的 滿足了客戶對生產靈活性和食品安全性的需求。