1、從飲料產(chǎn)品的安全性角度看
二氧化氯是目前醫療衛生、食品加工、保鮮、飲水和工業(yè)循環(huán)水等方面消毒殺菌、除臭的理想藥劑，也是世界衛生組織（WHO）所確認的一種安全高效殺菌劑，是氯系列消毒劑的最理想的替代產(chǎn)品，世界衛生組織將其列為A1級安全殺菌劑。
目前，國內許多企業(yè)都在開(kāi)發(fā)二氧化氯消毒劑，同時(shí)許多領(lǐng)域也開(kāi)始推廣使用穩定性二氧化氯消毒劑。但專(zhuān)家認為，由于二氧化氯的不穩定性，所有的二氧化氯產(chǎn)品必須現場(chǎng)發(fā)生，現場(chǎng)使用。國產(chǎn)穩定性二氧化氯消毒劑由于生產(chǎn)原料、生產(chǎn)工藝的不同，其產(chǎn)品質(zhì)量有很大的差異。目前，市場(chǎng)上的穩定性二氧化氯產(chǎn)品其實(shí)不是二氧化氯，而可能是亞氯酸鈉溶液（詳見(jiàn)第二屆二氧化氯和水處理技術(shù)國際研討會(huì )文集）。
用氯及含氯消毒劑處理水時(shí)常產(chǎn)生三鹵甲烷（THM)和氯代有機物（TOX)等致癌性物質(zhì)，危害人體健康這已經(jīng)是公認的事實(shí)，同時(shí)，二氧化氯在堿性條件下，會(huì )發(fā)生歧化反應：
上述反應所產(chǎn)生的氯酸鹽(ClO3-)和亞氯酸鹽(ClO2-)都會(huì )產(chǎn)生某些毒性問(wèn)題。有文獻報道，許多的動(dòng)物實(shí)驗結果表明了，長(cháng)期使用二氧化氯會(huì )致癌、致畸形，例如二氧化氯進(jìn)入小白鼠胃中，二氧化氯以氯離子和二氧化氯形式被吸收，二氧化氯能氧化血紅蛋白，使之轉化為無(wú)色素功能的高鐵血紅蛋白，使動(dòng)物發(fā)生高鐵血紅蛋白癥，此外還有口服二氧化氯后出現溶血性貧血的記錄，而且發(fā)現產(chǎn)生溶血性貧血所需要的二氧化氯計量比產(chǎn)生高鐵血紅蛋白血癥所需的二氧化氯劑量要少得多，實(shí)驗證明飲水中含二氧化氯100mg/L時(shí)，小白鼠體內可觀(guān)察到明顯的溶血性貧血現象，而飲水中含二氧化氯50mg/L時(shí)，甚至低于10mg/L時(shí)，雖然不出現明顯的臨床癥狀，但體內谷光甘肽會(huì )明顯降低。
從前一段時(shí)間的“巨能鈣的雙氧水殘留”事件，到目前市場(chǎng)上沸沸揚揚的“蘇丹紅”事件，直至近期媒體上探討的高露潔中的“三氯生”是牙膏業(yè)“蘇丹紅”，種種跡象都說(shuō)明了公眾對于食品的安全性日益重視。
在PET瓶中溫熱灌裝生產(chǎn)工藝中，我們需要使用消毒劑對PET空瓶和瓶蓋進(jìn)行消毒，以求保證最終產(chǎn)品的微生物能達到國家或企業(yè)的產(chǎn)品標準要求。在采用消毒液對包裝容器進(jìn)行消毒時(shí)，目前選用并向用戶(hù)推薦的消毒劑是穩定性二氧化氯溶液，由于設備制造水平所限，包材中的消毒液的殘留是不可避免的問(wèn)題，考慮國內穩定性二氧化氯質(zhì)量參差不齊的現狀，尋找并向用戶(hù)推薦一種殺菌強度高且安全可靠的消毒劑是我們的當務(wù)之急。
2、從灌裝設備的使用角度看
二氧化氯對碳鋼、鋁、不銹鋼等有一定的腐蝕性。我公司的中溫生產(chǎn)線(xiàn)在投入使用不久，就經(jīng)常會(huì )出現瓶夾、撥盤(pán)、封窗生銹的現象，從而導致客戶(hù)投訴，影響了我公司的設備的美譽(yù)度。此外，在使用二氧化氯對UHT系統進(jìn)SIP消毒時(shí)，由于穩定性二氧化氯消毒液的腐蝕性，會(huì )造成換熱板片的穿孔，有可能導致殺菌后的無(wú)菌物料被二次污染，進(jìn)而導致產(chǎn)品出現質(zhì)量問(wèn)題，使得用戶(hù)蒙受經(jīng)濟損失。為此，我們需要尋找對一種灌裝設備腐蝕性小的消毒劑產(chǎn)品。
3、從工人操作環(huán)境的刺激性角度看
二氧化氯具有強烈刺激性，接觸后主要引起眼和呼吸道刺激,引起咳嗽、噴嚏、氣急、胸悶以及流涕、流淚等眼、鼻、咽喉部刺激癥狀及體征，吸入高濃度還可發(fā)生肺水腫。我國尚未訂出空氣中ClO2的排放標準。從國外空氣中二氧化氯的排放限值可見(jiàn)，除蘇聯(lián)標準較嚴外，其他國家多數采用閾限值(TLV)為0.3 mg/m3（閾限值指在工作一班內平均濃度的允許值）。據文獻報道，當空氣中的二氧化氯的含量超過(guò)3mg/ m3時(shí)對人體是有害，達到14mg/m3時(shí)就能被人察覺(jué)，若空氣中的濃度大于10%（約146.6g/ m3）還有爆炸的危險。在中溫熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)中，如利用二氧化氯對包材進(jìn)行消毒時(shí)，不可避免的會(huì )因二氧化氯的泄漏而導致生產(chǎn)車(chē)間空氣中含有一定量的二氧化氯，因此其一在設備的設計中，要提高空瓶消毒區的設備密封性，盡量減少二氧化氯的外泄；其二需要增設操作工人的呼吸系統的保護裝置；其三要監測車(chē)間空氣中二氧化氯的濃度，排除泄漏就十分必要。
表
國外空氣中二氧化氯的排放限值 毫克／米3
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國別
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允許限值
毫克／米3
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短期接觸限值
毫克／米3
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年份
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資 料 來(lái) 源
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美國 |
0.3
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0.9
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1981
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美國政府工業(yè)衛生學(xué)家會(huì )議(1983～1984年生產(chǎn)環(huán)境化學(xué)物質(zhì)閾限值)化學(xué)物質(zhì)登記號10049-04-4 |
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聯(lián)邦德國
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0.3
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－
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1981
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聯(lián)邦德國1981年生產(chǎn)場(chǎng)所化學(xué)物質(zhì)衛生標準 |
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日本 |
0.3
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－
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1974
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吉林省各圖書(shū)館編譯(國外環(huán)境標準選編)P279 1984年 |
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瑞典
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0.1
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－
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1975
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吉林省各圖書(shū)館編譯(國外環(huán)境標準選編)P279 1984年 |
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蘇聯(lián)
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0.1
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－
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1975
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K.Ⅱ.BeлoraMRTHOB: ⅡpeЛeNbHo ЛoNyctNMble KoHueHTqauNN BpeЛHblx BeulecTB B BoзЛyxe N BoЛe 1975 |
目前，PET瓶中溫熱灌裝主機已采用全封閉封窗，改善了上一代半封閉封窗所造成的灌裝凈化間二氧化氯刺激性氣味大、工人工作環(huán)境不好的工況。但是，由于用戶(hù)投資所限，目前，空瓶消毒工段的設備配置仍為開(kāi)放式結構，工人操作環(huán)境的二氧化氯的刺激性氣味較大，工人需要增設呼吸系統的保護裝置，部分工廠(chǎng)的操作工人對此抱怨意見(jiàn)非常之大。
尋求一種對人體刺激性小的環(huán)保消毒劑產(chǎn)品，對于推廣PET瓶中溫熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)是非常有必要的。
4、從使用成本角度看
市售穩定性二氧化氯產(chǎn)品雖然單價(jià)比較便宜，由于二氧化氯性質(zhì)活潑，在受熱、受光照或遇到有機物等能促進(jìn)氧化作用發(fā)生的物質(zhì)時(shí)，將促進(jìn)其分解或發(fā)生反應，在實(shí)際使用過(guò)程中，工作液中的二氧化氯濃度會(huì )逐漸降低，因此，在使用中為了保持有效的二氧化氯濃度，必須采用如下措施：
1）
在生產(chǎn)過(guò)程中需要根據二氧化氯的分解程度，定期地向使用液中添加二氧化氯母液，以保證使用液中的二氧化氯濃度的穩定在工藝要求濃度范圍之內。
2）
二氧化氯稀釋液不建議隔夜使用，因此，每班生產(chǎn)結束后的二氧化氯溶液需要排放掉，造成了消毒液的浪費。
以上兩種工況，增加了二氧化氯在實(shí)際使用過(guò)程中的消耗成本。
5、從消毒劑的抗藥性角度看
在長(cháng)時(shí)間使用一種消毒劑時(shí)，微生物會(huì )對該消毒劑產(chǎn)生一定的抗藥性，從而會(huì )降低消毒效果。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，避免因消毒劑的原因出現產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，我們建議用戶(hù)每2～3年左右更換一次消毒液品種。------------中溫熱灌裝技術(shù)咨詢(xún)食品工程師博客張國宏
PET瓶裝飲料中溫熱灌裝技術(shù)在高速生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
自PET瓶裝飲料中溫熱灌裝技術(shù)在中國誕生以來(lái)，采用該技術(shù)的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)過(guò)短短幾年時(shí)間的發(fā)展已日臻成熟，并形成了一定的市場(chǎng)規模。該技術(shù)是以普通PET瓶的耐溫極限為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)與之配套的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)、灌裝環(huán)境以及后續工藝，在不添加任何防腐劑的前提下來(lái)達到產(chǎn)品保鮮的目的。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，現已表明采用非耐熱PET瓶生產(chǎn)的飲料，產(chǎn)品衛生指標達到了耐熱PET瓶裝飲料的衛生技術(shù)指標及國家有關(guān)標準要求，產(chǎn)品的保質(zhì)期已達到一年以上。該技術(shù)依托于合理的灌裝系統設計、完善的包裝物消毒系統和空氣凈化系統的建立、全面周到的SIP系統和CIP系統以及完善的生產(chǎn)品質(zhì)控制管理。
隨著(zhù)中國飲料工業(yè)的快速發(fā)展，PET瓶裝飲料中溫熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)向高速化發(fā)展成為必然。實(shí)現PET瓶裝飲料中溫熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)的高速化，并非簡(jiǎn)單的設備放大。與以往的中低速生產(chǎn)線(xiàn)相比，需在灌裝前的空瓶殺菌及灌裝后的倒瓶殺菌工藝和設備上有所創(chuàng )新和突破。經(jīng)過(guò)幾年堅持不懈的研究與探索，PET瓶裝飲料中溫熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)在實(shí)現高速化方面取得了突破性的飛躍，整線(xiàn)裝備水平接近了目前世界先進(jìn)水平。
1、中低速生產(chǎn)線(xiàn)的空瓶殺菌采用了保守的消毒液灌注、維持、傾倒方式，該方式設備環(huán)節多、占地面積大，不適于生產(chǎn)線(xiàn)的高速化。必須優(yōu)化空瓶的殺菌工藝、簡(jiǎn)化殺菌設備才能滿(mǎn)足生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現高速化的要求。為此江蘇新美星與國際知名消毒液生產(chǎn)企業(yè)合作，以更安全、高效的消毒液取代了早期使用的消毒液，改變了原來(lái)包材（瓶子和瓶蓋）的殺菌工藝。即由原來(lái)的消毒液灌注、維持、傾倒方式改為消毒液噴沖方式，空瓶殺菌采用噴頭插入瓶口移動(dòng)噴沖消毒液方式，并配備美國進(jìn)口的高效噴霧噴頭，滅菌徹底、安全。同時(shí)，該設備消毒液的消耗量大大降低，僅為原工藝消耗量的1/3，具有很大的節省運行成本的優(yōu)勢。簡(jiǎn)化了包材殺菌設備，減小了設備占地面積，最重要的是更適合高速中溫熱灌裝生產(chǎn)線(xiàn)。另外，瓶子殺菌在密閉環(huán)境中進(jìn)行，微生物易于控制，操作環(huán)境得到充分改善。更易于廢氣的集中回收與處理，利于環(huán)保，可最大程度保護操作人員免于消毒液的侵害。
2、中低速生產(chǎn)線(xiàn)的倒瓶殺菌采用了倒瓶時(shí)間較長(cháng)的網(wǎng)鏈輸送帶方式，該方式占地面積大、需輔以人工扶正瓶子，不適于生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化和高速化。為滿(mǎn)足生產(chǎn)線(xiàn)高速化的要求，我公司借鑒并采用了高溫灌裝生產(chǎn)線(xiàn)的倒瓶殺菌鏈模式。同時(shí)為滿(mǎn)足瓶蓋的殺菌時(shí)間要求，將噴淋冷卻機設計成噴淋殺菌機，以彌補倒瓶殺菌時(shí)間的不足，使產(chǎn)品在冷卻前得以充分滅菌。
此外，整條生產(chǎn)線(xiàn)關(guān)鍵設備（空瓶?jì)纱螝⒕�、沖洗、灌裝、封蓋五合一機）具有如下特點(diǎn)：
1、采用風(fēng)送道與進(jìn)瓶撥輪直連技術(shù)，進(jìn)瓶撥輪采用創(chuàng )新設計的具分瓶功能的瓶口夾持機構，省掉了進(jìn)瓶螺桿及輸送鏈，更換瓶形無(wú)須更換及調整任何零件。
2、瓶子傳輸全部采用卡瓶頸技術(shù)，并采用卡瓶口瓶夾代替傳統的撥輪，變換瓶形無(wú)須調整設備高低，也無(wú)須更換及調整任何零件。
3、特殊設計的全不銹鋼沖瓶夾結實(shí)耐用，不接觸瓶口螺紋部位，避免瓶口二次污染。消毒液及無(wú)菌水沖洗管路均配備壓力檢測開(kāi)關(guān)，具有低壓保護功能。
4、采用UHT與灌裝機直連方式，減少污染環(huán)節。進(jìn)料方式為主液管通過(guò)動(dòng)靜密封與分配器相連，采用了無(wú)缸結構。灌裝機設有CIP清洗杯，可以使灌裝閥與物料接觸的內、外壁均能進(jìn)行有效CIP清洗和SIP殺菌。
5、消毒液沖瓶機、無(wú)菌水沖瓶機、灌裝機、旋蓋機、過(guò)渡撥輪等轉動(dòng)件與非轉動(dòng)件之間均采用液槽密封隔離，有效保護軸承等碳鋼零件免受消毒液的腐蝕。同時(shí)隔絕外界不潔空氣侵入，保持潔凈的灌裝環(huán)境。
6、配備百級空氣凈化系統及隔離封窗，并在進(jìn)瓶口及出瓶口設有凈化風(fēng)簾，防止不潔空氣侵入潔凈室。封窗上設有多副隔離手套，便于進(jìn)行簡(jiǎn)單維護。配備設備表面噴霧殺菌及潔凈室熏蒸系統
茶飲料、果汁飲料以及功能性飲料經(jīng)過(guò)幾年的苦心經(jīng)營(yíng)，已經(jīng)成為飲料市場(chǎng)上穩定、成熟的產(chǎn)品，雖然無(wú)菌冷灌裝技術(shù)可以在茶飲料、果汁飲料市場(chǎng)展現其降低成本的巨大優(yōu)勢，但其高昂的設備投資及設備維護費用使很多企業(yè)望而卻步。而現在高速中溫熱灌裝技術(shù)為眾多飲料企業(yè)提供了最佳的解決方案，既滿(mǎn)足了產(chǎn)品的增長(cháng)率和安全性，又降低了飲料企業(yè)的包材成本和運行成本。隨著(zhù)高速中溫熱灌裝技術(shù)的日臻成熟，將為更多的國內大、中型飲料生產(chǎn)企業(yè)提供先進(jìn)、穩定、可靠的飲料灌裝設備，帶來(lái)更為直接的成本效益。
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