九十年代初，隨著膜過濾技術(shù)和無菌灌裝技術(shù)的發(fā)展和完善，國外一些啤酒灌裝設(shè)備制造廠家順應(yīng)市場需求，相繼推出了新一代配備低溫膜過濾系統(tǒng)的瓶裝純生啤酒無菌灌裝生產(chǎn)線。日本、美國以及歐洲一些國家的啤酒生產(chǎn)企業(yè)以此新技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)的灌裝和巴氏殺菌工藝，大批量生產(chǎn)純生啤酒。這是啤酒包裝技術(shù)質(zhì)的飛躍，是啤酒生產(chǎn)工業(yè)上的一次重大變革。

    2 技術(shù)特點(diǎn)

    傳統(tǒng)瓶裝熟啤酒的灌裝殺菌工藝過程是：啤酒由裝瓶壓蓋機(jī)灌人玻璃瓶并封蓋后，被輸送到隧道式噴淋殺菌機(jī)進(jìn)行40多分鐘的巴氏殺菌。這樣的成品生物穩(wěn)定性好，保存期長，但啤酒的新鮮口味受到破壞。另一種工藝則是啤酒經(jīng)高溫瞬時殺茵后，由裝瓶壓蓋機(jī)灌裝封蓋。但由于其瞬時殺菌溫度比較難控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性難保證，加上仍要對啤酒加熱處理，啤酒的風(fēng)味還是受到一定影響。而冷滅菌瓶裝啤酒無菌灌裝，是由灌裝機(jī)在潔凈條件下把經(jīng)過低溫膜過濾除菌的啤酒灌入經(jīng)殺菌的玻璃瓶內(nèi)，再用無菌瓶蓋進(jìn)行封蓋。由于有效地消除了外界微生物的污染，啤酒、玻璃瓶和瓶蓋均處于無菌狀態(tài)，故經(jīng)包裝后的成品無需進(jìn)行巴氏殺菌就能達(dá)到較長的保質(zhì)期。這樣生產(chǎn)出來的純生啤酒，能zui大程度地保留啤酒中的營養(yǎng)成分，口味新鮮、純正、爽口，符合當(dāng)今世界的消費(fèi)潮流。純生啤酒正是以其和上乘的品味，迅速成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

    然而，要能夠長期正常地生產(chǎn)純生啤酒，啤酒生產(chǎn)企業(yè)必須具備四個方面的條件：

    （1）采用低溫膜過濾技術(shù)，除去100%的酵母和所有可能導(dǎo)致啤酒變質(zhì)的有害菌。

    （2〕采用無菌灌裝技術(shù)，使用專門的灌裝設(shè)備，在確保不會發(fā)生二次污染的潔凈環(huán)境下，把符合標(biāo)準(zhǔn)的純生啤酒灌人無菌的容器中。

    （3）為防止灌裝系統(tǒng)發(fā)生二次污染，必須有完善的具有殺菌功能的CIP系統(tǒng)。

    （4）具備對啤酒生產(chǎn)全過程的微生物檢測、控制的能力。

    3 瓶裝純生啤酒無菌灌裝技術(shù)關(guān)鍵

    啤酒無菌灌裝，首要的無疑是無菌。在這里，無菌的確切含義是：無酵母和可能導(dǎo)致啤酒變質(zhì)的有害菌。根據(jù)國外多年的研究，不經(jīng)過巴氏殺菌的啤酒引起染菌的途徑分別在于：30％通過啤酒自身染菌，70％通過包裝工序等途徑二次染菌。針對染菌途徑，使用設(shè)備和有效手段進(jìn)行除菌并防止二次染菌，以保證達(dá)到無菌狀態(tài)，是啤酒無菌灌裝的重要環(huán)節(jié)。

    3.1 控制、消除一次污染

    工業(yè)化的啤酒生產(chǎn)中，或多或少會有多種雜菌污染存在。在嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程中雜菌污染的基礎(chǔ)上，啤酒經(jīng)過正常硅藻土過濾后，再經(jīng)過過濾精度為0．5~0.8μm及0．45μm的兩次膜過濾，就足以消除一次污染，使啤酒達(dá)到無酵母和無有害菌的要求。低溫膜過濾技術(shù)日臻完善，已成為相對獨(dú)立的系統(tǒng)。

    3.2 防止二次污染

    在過濾除菌之后，可能會發(fā)生二次污染。二次污染對純生啤酒生產(chǎn)的危害比一次污染更大，更難于控制，因而特別有必要認(rèn)真研究。

    3．2．1 二次污染的來源

    啤酒的生化敏感性是與很多因素有關(guān)的：如pH值、麥汁含量、氧氣含量、CO2含量、苦味質(zhì)含量和酒精含量等。啤酒的酒精含量低，其pH值和麥汁含量常常較高，特別容易被污染，尤其是在灌裝區(qū)域的二次污染。

    經(jīng)冷滅茵的啤酒在送住灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝時，要經(jīng)過輸送管道、閥門、酒缸、灌裝閥，己灌人啤酒的瓶子在送往壓蓋機(jī)期間，啤酒暴露在空氣中，這都存在二次污染的可能。

    潔凈瓶子從洗瓶機(jī)輸往沖瓶機(jī)，輸送的時間和距離都較長，瓶口敞開，瓶底、瓶身與輸送鏈帶、欄桿、進(jìn)瓶螺旋接觸，使瓶子可能再度受到污染。研究表明，由于破瓶酒液濺灑和激泡時啤酒泡沫外溢，使灌裝機(jī)平臺的金屬板面中部成為受污染zui嚴(yán)重的區(qū)域。瓶子通過此區(qū)域進(jìn)出灌裝機(jī)井進(jìn)入壓蓋機(jī)，瓶子和啤酒都極易受到二次污染。

    此外，灌裝機(jī)的星輪表面、定中環(huán)裝置、托瓶氣缸托瓶板、進(jìn)瓶螺旋、輸送鏈道以及壓蓋機(jī)的壓蓋頭、星輪、瓶蓋下蓋通道等，都是易受污染部位。

    3．2．2 二次污染的形成

    zui近幾年，人們對二次污染菌及二次污染的形成過程已作了深入的研究。鑒于各種啤酒有害菌對熱、殺茵劑、特別是干燥環(huán)境的敏感性，這些有害菌只有在醋酸菌的保護(hù)下才能生存和繁殖。醋酸菌能形成一層粘質(zhì)膠膜，起到抗干燥、抗熱和抗殺菌劑的作用。當(dāng)這類粘質(zhì)膠膜存在時，其他微生物會紛紛而至，特別是對啤酒有潛在和實(shí)際破壞作用的微生物也在這層粘質(zhì)膠膜的保護(hù)下生存。如果這些菌囊不清除，有害菌就會繼續(xù)繁殖，它們將通過機(jī)械設(shè)備（如裝瓶壓蓋機(jī)的平臺、星輪、壓蓋頭、鏈道……）以及瓶子、瓶蓋、工作人員甚至空氣的流動蔓延開來，這就造成了潛在的危害。

    從醋酸菌形成粘質(zhì)膠膜到形成含有有害菌的菌囊，需要有一個過程，這時的菌囊還沒有達(dá)到危害啤酒的程度，而菌囊的擴(kuò)散分布、適應(yīng)環(huán)境、對啤酒及容器造成二次污染也有一個過程。在有害菌還未造成危害之前，是殺滅、控制有害菌的關(guān)鍵階段。一旦啤酒有害菌適應(yīng)了灌裝環(huán)境并造成了灌裝系統(tǒng)的高度污染，其危害就難以估計了。 

      3．2．3 防止二次污染的技術(shù)措施

    嚴(yán)格控制灌裝區(qū)域、灌裝設(shè)備以至灌裝車間的衛(wèi)生條件，及時把可能導(dǎo)致啤酒變質(zhì)的有害菌及菌囊殺滅，防止二次污染造成危害，是啤酒無菌灌裝的關(guān)鍵。

    這除了啤酒生產(chǎn)企業(yè)對純生啤酒的生產(chǎn)要有一套完善的管理、檢測、控制措施外，相關(guān)的灌裝設(shè)備也必須具備灌裝純生啤酒的功能和符合灌裝工藝的要求。

    作為瓶裝純生啤酒無菌灌裝設(shè)備的制造廠家，我們已針對二次污染形成的條件、過程以及易污染區(qū)域和部位，對相關(guān)設(shè)備作了專門的設(shè)計并采取了一系列技術(shù)措施，其宗旨就是要把有害菌及菌囊殺滅在產(chǎn)生危害之前，以防止灌裝區(qū)域的二次污染，確保無菌灌裝的微生物安全性。

    3．2．3．1 采用雙端洗瓶機(jī)

    灌裝純生啤酒，瓶子必須干凈、無菌。為保證洗瓶機(jī)出口端的衛(wèi)生環(huán)境，洗瓶機(jī)采用雙端結(jié)構(gòu)。出瓶端箱體用不銹鋼制造，內(nèi)壁光潔平整，轉(zhuǎn)角部位圓滑。箱體內(nèi)裝有自清洗噴淋裝置，可對箱體本身進(jìn)行清洗殺菌。洗瓶機(jī)噴淋系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式噴淋，能夠從不同角度對瓶子進(jìn)行噴沖，清洗效果比往復(fù)式噴淋系統(tǒng)的效果更好。瓶子經(jīng)浸泡清洗后，再用無菌水或消毒水噴沖，已基本達(dá)到灌裝純生啤酒的要求。此外，把出瓶端置于衛(wèi)生隔離區(qū)內(nèi)，更可以大大減少洗干凈的瓶子再次受環(huán)境污染的可能。

    3.2.3．2 增設(shè)回轉(zhuǎn)式自動沖瓶機(jī)

    為消除瓶子在輸瓶、驗(yàn)瓶過程中可能受到的二次污染，在灌裝機(jī)前增設(shè)自動沖瓶機(jī)，再次用熱水對瓶子進(jìn)行清洗殺菌。機(jī)前鏈道還設(shè)有熱水槽，可以對瓶底及鏈帶進(jìn)行浸泡、清洗和殺菌。

    3．2．3．3 開發(fā)新型電控閥裝瓶壓蓋機(jī)

    裝瓶壓蓋機(jī)是純生啤酒瓶裝生產(chǎn)線中的重要設(shè)備。其zui主要的技術(shù)特性是要保證在無菌狀態(tài)下進(jìn)行灌裝，因而它的結(jié)構(gòu)與以往的灌裝機(jī)有很大差別，自動化程度更高。裝瓶壓蓋機(jī)采用電控灌裝閥，在灌裝過程中三次抽真空，其間兩次噴沖過熱蒸汽對瓶子進(jìn)行zui終殺菌，zui后一次充人二氧化碳作背壓，既保證了無菌灌裝的微生物安全性，又達(dá)到了啤酒灌裝低增氧量的技術(shù)要求。

    能夠有效防止啤酒的二次污染是裝瓶壓蓋機(jī)必須具備的重要功能。為此，在裝瓶壓蓋機(jī)上采取了多項(xiàng)技術(shù)措施。灌裝閥內(nèi)酒液和氣體的通道以及酒缸內(nèi)沒有難于清洗殺菌的零部件，內(nèi)壁面光潔平滑，結(jié)構(gòu)上無衛(wèi)生死角，啤酒輸送管道和輸氣管道采用衛(wèi)生管及衛(wèi)生閥門，防止微生物積存滋長。灌裝系統(tǒng)內(nèi)所有酒液和氣體的通道都與CIP系統(tǒng)相連，可按設(shè)定的程序通人熱水、堿液、酸液和無菌水進(jìn)行清洗滅菌。

    在zui容易受到微生物污染的裝瓶壓蓋機(jī)平臺中部區(qū)域設(shè)置外部噴淋清洗系統(tǒng)，定時用熱水以及清潔消毒劑對平臺、星輪、輸瓶通道、灌裝閥外部、定中環(huán)裝置、托瓶氣缸外部及轉(zhuǎn)臺等有關(guān)部位進(jìn)行噴淋，及時滅除在機(jī)體上滋長的微生物，以確保對無菌灌裝影響zui大的灌裝區(qū)域符合衛(wèi)生要求。

    壓蓋頭經(jīng)專門設(shè)計，可進(jìn)行ClP清洗。瓶蓋斗和落蓋槽也都設(shè)有自動的ClP清洗裝置，以便定時用熱水清洗滅菌。   

    3．2．3．4 設(shè)計無菌瓶蓋輸送機(jī)

    用于無菌灌裝的瓶蓋必須進(jìn)行滅菌處理。在瓶蓋輸送機(jī)的瓶蓋輸送通道上，設(shè)置紫外線照射裝置對瓶蓋滅菌，并采取多項(xiàng)防污染措施，確保在無菌狀態(tài)下把瓶蓋輸送到壓蓋機(jī)。

    3．2.3.5 改進(jìn)輸瓶系統(tǒng)

    從洗瓶機(jī)出口至沖瓶機(jī)人口的輸瓶帶，設(shè)置有機(jī)玻璃頂罩，井設(shè)有集中控制的清洗系統(tǒng)，定時對輸瓶鏈道、欄桿、頂罩進(jìn)行清洗殺菌，盡可能減少輸瓶過程中外界因素對潔凈瓶子的污染。

    3．2.3.6 研制具有殺菌功能的CIP系統(tǒng)

    完備的無菌灌裝設(shè)備和技術(shù)措施，已為無菌灌裝提供了良好的也是*的條件。要使無菌灌裝生產(chǎn)線能夠長期正常生產(chǎn)，一套完善的具有殺菌功能的CIP系統(tǒng)同樣是*的。ClP系統(tǒng)使用堿液、酸液、熱水、無菌水對沖瓶機(jī)和裝瓶壓蓋機(jī)的相關(guān)部位以及管道、閥門定時進(jìn)行清洗殺菌，可有效防止二次污染，確保灌裝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無菌灌裝。