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我國啤酒灌裝技術(shù)的創(chuàng)新2010/7/16/11:17來源：中國食品科技網(wǎng) 【慧聰食品工業(yè)網(wǎng)】啤酒包裝是啤酒生產(chǎn)全程的最后一道工序，就啤酒包裝線的核心功能探討裝備技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制是很有意義的。 包裝是從產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為商品的最后一道生產(chǎn)工序。完成了包裝工序的產(chǎn)品就可以下線出廠進(jìn)入商品流通領(lǐng)域進(jìn)入商店、賣場(chǎng)或上網(wǎng)供顧客選購。 啤酒包裝作為液體食品的包裝工序正是啤酒產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造全程的最后一道生產(chǎn)工序，包裝生產(chǎn)線是啤酒產(chǎn)業(yè)資金和技術(shù)相對(duì)密集度最高的設(shè)備投資項(xiàng)目，本文就啤酒包裝生產(chǎn)線的基本核心功能探討裝備供應(yīng)商的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制。 三種不同的灌裝形式 液體食品包裝工序的基本核心功能，一是灌裝(液體食品由料缸向包裝物轉(zhuǎn)移)，二是定量(按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量)。 按照灌裝和定量基本功能實(shí)施的不同原理，液體食品可以有以下三類不同包裝形式：一是先灌裝后定量。目前大量在用的液體灌裝閥就是在灌裝的最后階段通過定液位(液位傳感器或排氣管)間接計(jì)量定量，此種灌裝常用于含氣飲料包裝(等壓灌裝)。 二是先定量后灌裝。容積式灌裝閥，就是每一個(gè)灌裝閥都配有一個(gè)量筒(定量筒)，由液位傳感器(浮子式或探針式)控制其定量，液體先由料缸轉(zhuǎn)移到定量筒計(jì)量，然后再灌注到包裝物。此種灌裝多用于不含氣飲料和PET包裝。 三是邊定量邊灌裝。這是一種配置電磁感應(yīng)流量計(jì)的電子閥灌裝機(jī)，是一種動(dòng)態(tài)計(jì)量定量形式，電磁流量計(jì)用于流經(jīng)該閥的液體的動(dòng)態(tài)計(jì)量。 根據(jù)法拉第的電磁感應(yīng)原理，即導(dǎo)體穿過磁場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，流動(dòng)的液體介質(zhì)代表運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體，感應(yīng)電流與流動(dòng)速度成正比，經(jīng)一對(duì)電極輸入計(jì)量放大器，通過對(duì)流體的截面積和流速的計(jì)算，就能準(zhǔn)確得出其流量，其定量精度達(dá)到11000。 對(duì)于含氣飲料如啤酒的包裝還存在一個(gè)重要的前提條件，就是啤酒的二氧化碳含量與溫度和壓力有關(guān)，即亨利定律所規(guī)定的：“在溫度不變的情況下，壓力增加，溶解度則隨之增加”；“在壓力不變的情況下，溫度降低，溶解度則隨之增加”。 眾所周知，啤酒的二氧化碳含量是啤酒的一項(xiàng)重要品質(zhì)指標(biāo)。灌裝過程中啤酒所處的壓力不應(yīng)降低，否則將導(dǎo)致二氧化碳逸出，而且難以恢復(fù)。 對(duì)于啤酒這一種特定的含氣液體食品的包裝還有一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，就是灌裝過程中必須盡可能使啤酒與空氣隔絕，即使很微量的增氧量也足以大大影響啤酒的品質(zhì)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，灌裝過程中增氧量不應(yīng)超過0.020.04mgl。 綜上所述，啤酒包裝的基本原則在于：灌裝定量、低溫保壓、隔絕空氣。 啤酒包裝的最高宗旨，則是使啤酒完成包裝工序后，其內(nèi)在品質(zhì)的損失降低到最小程度。不言而喻，通過啤酒包裝提高其內(nèi)在品質(zhì)的任何企圖都是不可能的。至此，我們定義了啤酒包裝的技術(shù)底線。 目前國內(nèi)啤酒灌裝技術(shù) 國內(nèi)現(xiàn)有的啤酒灌裝技術(shù)大多數(shù)沿用上世紀(jì)八十年代中期，在實(shí)施“啤酒一條龍”專項(xiàng)時(shí)引進(jìn)的KHSHK公司的DELTA系列，當(dāng)時(shí)引進(jìn)生產(chǎn)許可證，技術(shù)轉(zhuǎn)讓時(shí)公稱能力為20000bph(640m1)60頭灌裝機(jī)，九十年代初期在國家支持下，又引進(jìn)36000bph(640m1)100頭灌裝機(jī)48000bph(350m1)80頭灌裝機(jī)，后者是KHSSEN公司的COMBI系列。 南京輕機(jī)在上世紀(jì)九十年代中期將COMBI系列灌裝技術(shù)延伸開發(fā)，生產(chǎn)和銷售了80多臺(tái)套啤酒灌裝生產(chǎn)線，從24000bph(80頭)、36000bph(112頭)到40000bph(126頭)其生產(chǎn)能力均為640ml容量計(jì)，贏得了市場(chǎng)，而DELTA系列由于其結(jié)構(gòu)上的先天不足，我們從一開始技術(shù)選型時(shí)就排除了。這種連桿式的對(duì)中裝置結(jié)構(gòu)由于水平支軸長(zhǎng)期承受垂直軸向載荷，早期磨損嚴(yán)重，且無預(yù)罩功能，德國公司自身就列入淘汰技術(shù)之列。 進(jìn)入上世紀(jì)九十年代后期，消費(fèi)趨向追求天然，回歸自然，純生啤酒大行其道。無菌灌裝的興起引進(jìn)了一批計(jì)算機(jī)控制的電子閥灌裝設(shè)備，這種裝備應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，全時(shí)間脈沖程序控制，一改彈簧機(jī)械閥在充二氧化碳達(dá)到與料缸背壓平衡條件下，依靠彈簧開閥的作用開始等壓灌裝。這種機(jī)械條件下，由于彈簧的疲勞和機(jī)械磨損等諸多因素的影響，其等壓條件是相對(duì)的。當(dāng)包裝物內(nèi)建立的壓力偏低于料缸背壓時(shí)，灌裝就會(huì)冒泡(二氧化碳逸出)嚴(yán)重影響液位精度。電子閥灌裝應(yīng)用數(shù)字技術(shù)全時(shí)間程序脈沖計(jì)數(shù)控制，將全部灌裝功能角度(如一次抽真空充二氧化碳二次抽真空充二氧化碳開閥慢灌快灌慢灌閉閥穩(wěn)定排氣卸荷)全程主動(dòng)控制。其等壓灌裝條件是絕對(duì)保證的。由此，確保了啤酒灌裝質(zhì)量和灌裝精度，同時(shí)提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性。 電子閥灌裝機(jī)技術(shù)引進(jìn)后，國內(nèi)各廠也都進(jìn)行了開發(fā)研制，但效果沒有盡善盡美的。究其原因在于：機(jī)電配套水平不高；計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)尚未過關(guān)；運(yùn)行條件高，尚不適應(yīng)。 2001年，南京輕機(jī)正式推出外置式機(jī)械閥。其全新結(jié)構(gòu)吸收了電子閥灌裝機(jī)全時(shí)間程序控制的特點(diǎn)，全部主動(dòng)控制保證絕對(duì)等壓條件下實(shí)施含氣飲料的穩(wěn)定灌裝。同時(shí)全方位的衛(wèi)生設(shè)計(jì)保證了無菌冷灌裝條件下最小的微生物風(fēng)險(xiǎn)。 新結(jié)構(gòu)取消了主閥開閥彈簧，而采用差動(dòng)氣缸平衡原理，同時(shí)在穩(wěn)定勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件下，灌裝全過程各項(xiàng)功能角度精確設(shè)計(jì)分配全部由外環(huán)凸輪主動(dòng)控制執(zhí)行。 具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型灌裝單元專利技術(shù)的開發(fā)，至今已形成從24000bph48000bph的完整系列。在各大啤酒集團(tuán)已有50多臺(tái)套生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，其灌裝質(zhì)量和精度，尤其是運(yùn)行可靠性令人耳目一新。在完成這種新型灌裝單元專利技術(shù)的系列開發(fā)之后，已不僅廣泛用于啤酒等含氣液體食品的高速自動(dòng)精確灌裝，同時(shí)還可以用于不含氣的白酒、黃酒的精確灌裝，稍加變更還可延伸開發(fā)出一種長(zhǎng)管灌裝閥，適用于聚酯瓶包裝啤酒。 啤酒灌裝設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo) 近十年來，中國啤酒產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了由“做大做強(qiáng)”到“做強(qiáng)做大”，不斷發(fā)展壯大的歷程，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，國際資本源源涌入，在中國經(jīng)濟(jì)不斷走向全球化時(shí)代的今天，目前面臨制訂產(chǎn)業(yè)發(fā)展，“十一五”規(guī)劃時(shí)，為更好地適應(yīng)啤酒產(chǎn)業(yè)不斷“做強(qiáng)做大”的大趨勢(shì)，國產(chǎn)啤酒技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)就要不斷“做精做優(yōu)”，這是我們的戰(zhàn)略定位，也是參與國內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。 根據(jù)裝備產(chǎn)業(yè)“做精做優(yōu)”的戰(zhàn)略定位，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展目標(biāo)可以確定為： 1.經(jīng)高溫瞬時(shí)殺菌(UHT)后，無菌(低溫、常溫、中溫、高溫)包裝技術(shù)成為啤酒飲料包裝主流，隧道式殺菌溫瓶逐步淘汰。 2.一次性和可回收聚酯瓶成為啤酒飲料大眾快速消費(fèi)品的主力包裝，玻璃瓶在高端產(chǎn)品沿用。吹制聚酯瓶延伸成為包裝生產(chǎn)線前端組成普遍定型。 3.電磁流量計(jì)單元灌裝技術(shù)普遍應(yīng)用，成熟可靠、計(jì)量精確、高速自動(dòng)和數(shù)字化控制的優(yōu)勢(shì)滿足優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和集約化設(shè)計(jì)制造的基本要求。 4.緊湊型洗瓶機(jī)代替槽式洗