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我国饮料机械发展的几大亮点

2009年09月02日 12:01中国机床商务网点击:2934

  亮点之一

  中国饮料机械业瞄准个性化

  中国轻工业机械总公司啤酒饮料机械公司总经理蔡娥指出,我国饮料机械行业目前已具备了一定的参与国外市场激烈竞争的实力。骨干企业添置的先进加工中心、数控等离子切割机、数控激光切割机、数控折弯机、高精度检测仪器等一大批先进设备,开展的关键技术与实用技术的研究与开发应用,不断完善提高的工厂计算机集成制造系统、CAD、CAPP、CAM系统的研究开发与应用等,都积极推动了企业技术改造。经过多年的努力,中国饮料机械行业已能向市场提供较为全面的饮料生产设备。

  中国饮料机械行业从行业发展一开始就跟在国外几个强大对手后面进行。而今,这种国内市场国际化竞争的局面更加白热化。德国的克朗斯、KHS、意大利的萨西布、博高马等公司各自以其先进的技术、良好的服务、优质的产品、系列化的品种赢得了不少国内大牌饮料企业的青睐。这些对中国饮料机械制造企业构成了巨大的压力。中国饮料机械制造企业需要做的工作还很多,要想在竞争中谋求发展的话,就要不断开发新产品、新技术,就要不断提高产品质量和服务质量。把自主开发、自行设计研究作为企业发展的根本。

  为全行业服务,中国饮料机械行业的发展有待完善。由于生产饮料的原料及品种繁多,原料成分差异较大,加工工艺各不相同,使得饮料机械的产品品种多,专用性强。纵观我国饮料机械市场,蔡总认为,我国饮料机械行业尚需解决的问题是:一、偏重于饮料灌装设备,只重视提供大型设备,不注意开发小型设备;二、我国饮料机械产品质量与服务质量还需要进一步提高;三、市场竞争缺乏规则,无序竞争现象出现。

  中国饮料机械工业的发展方向,要尽量满足不同种类、不同层次的多样化市场需求,向用户提供能够提升品位、丰富内涵的技术装备,是当今饮料机械行业企业的目标。南京轻工业机械厂提出的产品“个性化设计”目标,代表了饮料机械行业企业的发展方向。

  加大技术更新力度,使产品更先进,更实用,更符合卫生要求和环保要求。以PET瓶装饮料灌装生产线为例,将现有的低温灌装向常温灌装发展,可大幅度地节约能源。就灌装设备来说,目前国内饮料生产线的技术特点为低温灌装,灌装温度0℃~4℃,糖水比1∶3~1∶6,CO2含气倍数最高可达4倍以上。其优点是CO2含气倍数准确,饮料温度低,特别有利于后续灌装工序。但近年来国外已陆续推出常温灌装生产线,灌装温度15℃,其他参数与低温灌装参数相同。常温灌装对混合机特别是灌装机提出了更高要求。灌装工序最好能实现快、慢速灌装,常温灌装最大好处是节能。对于混合机,它无需将25℃水冷却至0℃左右,而对于温瓶机也无需从8℃左右将饮料加热到40℃,其节能效果非常显著。

  包装多样化。在酿酒饮料等产品的包装过程中,多样化包装是市场经济发展对商品的要求。因此商品包装多样化是本产业产品的开发任务。同时应根据可持续发展战略,充分体现绿色包装方案。例如生产多样化成品包装的贴标机、多样化成品包装机。生产可供用户选择的塑箱、纸箱、热收缩膜等各种装箱装备。

  广泛应用机器人技术、机电一体化技术、智能化计算机控制技术。在发达国家,这些已是十分成熟的技术,它们可使传统的机械设备变得简单可靠。在酿酒饮料等产品的包装过程中,多样化的包装是市场经济发展对商品的要求。在实现其复杂包装功能的过程中,离开机电一体化,其制造和控制几乎是不可能的。具体地说就是要在包装材料上线——拆、卸垛机和卸箱机、成品下线——装箱(纸箱和塑箱)机和码垛机、多样化成品包装的贴标机、在线检测和控制、包装材料和成品的自动检测、工况参数检测显示和自控、多样化成品包装、输送系统自动控制和监测管理、糖化和发酵自动控制系统等方面运用先进技术。推广应用CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、FMS柔性加工系统、计算机MIS系统管理下的立体仓库和物流系统、在信息集成基础上的营销服务系统、以节能和环保为前提的新型包装材料的研制开发、自动生产线监测、管理和故障诊断系统等先进技术,使我们国家的饮料机械制造业提高到一个更高的水平。

  亮点之二


  茶饮料带动热灌装PET瓶发展

  PET(聚酯)饮料瓶在中国发展仅有10多年的时间,而热灌装PET饮料瓶在中国的历史更短,仅为4年左右的时间,但发展势头之猛,超过大多数其他包装容器,这迅猛的势头主要得益于茶饮料迅猛发展。众所周知,茶饮料、果汁饮料等是饮料发展的热点,在我国,2000年茶饮料产量已突破150万吨,其中大部分包装容器均是选用PET热灌装瓶,而且比例有不断增长的趋势。

  珠海中富工业集团公司副总经理卢焕成介绍说,PET热灌装瓶的生产原理是:PET饮料瓶(一般都采用注塑成瓶坯)→加热后瓶坯被纵向拉伸→横向拉伸→吹瓶成型。这一生产过程中的最后成型采用机械冷定型,故一般PET瓶子在使用中一旦温度达到PET玻璃化温度(78℃)左右时,其分子链就会松弛,瓶子产生严重的收缩现象,故这种瓶子只适合冷灌装饮料。

  卢总认为,热灌装瓶在上述工艺的拉伸定型过程中,始终处于较高的温度(140℃左右),PET分子链在松弛状态下被高温定型,最后瓶体产生了大量整齐、密集的结晶,结晶度可达30%~45%,使瓶子产生了较高的耐热性能,并成为具有实用意义的热灌装瓶。

  一次吹方式。即瓶从瓶坯到成型过程中,只进行一次吹塑工艺,方式为模具加热至100~180℃。当瓶坯被拉伸、吹塑至瓶子模具的形状时,热定型结晶过程将持续数秒至10多秒,这种方式的特点是:设备较为简单,成本较低,且调换零配件后,可生产普通PET瓶;占地面积较小;由于瓶子会在模具上直接加热,故热能消耗较小。缺点是加温处理温度较二次吹方式低,结晶化程度稍低,耐热性也稍差,耐热温度为85℃~90℃;瓶子须经加温处理及冷却等程序,增加了生产周期的时间。一次吹方式的生产设备目前国内主要是法国西得乐公司和意大利西帕公司的设备。

  二次吹方式。二次吹方式是先把瓶坯吹至较大的体积(约为瓶容量的两倍),然后加热至200℃左右,再让它缩小,再一次吹塑成最终的瓶子形状,二次吹的特点是:优点为由于加温处理的温度较高,结晶化的比率相应提高,耐热性可达90℃~95℃;由于加温处理的工序可独立进行,因而能达到较高的生产效率。缺点是机器体积庞大且复杂,价格较高;占地面积较大;能耗较高。二次吹设备目前国内主要由日本的日精ASB机械株式会社提供。

  卢总指出,以前对于果蔬饮料、茶饮料来说,为了达到较长的贮存时间,一是添加适量的防腐剂,但在倡导绿色环保食品的年代,显然是越来越不合时宜了;二是采用玻璃、金属容器来盛装这些饮料,然后采用高温蒸煮工艺来灭菌,以达到延长贮存期的目的。但由于玻璃容器的瓶形设计、安全、运输等问题,金属容器的形状设计、不透明等问题,使它们的推广受到了很大限制。而PET热灌装瓶和相应的热灌装技术的出现,使上面这些问题迎刃而解,因此,PET热灌装瓶被迅速推广应用。

  亮点之三

  无菌灌装的革命:即刻灌装

  灌装茶、果汁、甜酒、奶制品、酱、蔬菜、调味品等对微生物敏感的产品对传统的瓶装技术是个挑战,因为可能存在的微生物会导致细菌和霉菌的滋生,从而引起对产品颜色和味道的破坏。解决这一问题的传统方法是用热灌装,但是热灌装技术存在很多缺点,如容器成本高,产品因较长时间暴露在高温状态下引起风味的丧失,以及高能耗等。

  近几年来,冷无菌灌装被认为是一种可行的替代热灌装的方法,这种方法使用的是标准的轻质瓶,不是较重的热成型容器,与热灌装不同,不必要求用热的灌装物来保证容器的卫生,而是通过控制灌装环境的卫生条件来保证。但是,这些无菌措施虽然能保持饮料或食品的营养,仍需要对容器本身进行灭菌,因此仍需要较高的投资和运行成本,典型的无菌灌装线需要洗瓶、连接通道、无菌水冲洗机、无菌水发生器以及去除清洗剂和灭菌剂的设备,同时需要费用较高的洁净室将这些设备包含在里面,这会给操作者带来不便。

  目前最具创新性的PET瓶灌装技术是直接将意大利西帕牗SIPA牘公司的树脂一体化瓶制造系统与无菌灌装压盖系统结合起来。该公司北京代表处中国市场及销售经理贾子幽介绍说,这种一体化的设备(简称ASIS)已由SIPA和Procomac共同开发成功,意大利的DelMonte工厂是首批安装此设备的工厂之一。

  ASIS无菌灌装一体化概念是基于将专门设计的SIPA的ECS一体化瓶制造系统与Promomac的无菌灌装设备直接连接起来,简便是这一概念的主要特点,PET瓶在无菌状态下从ECS一体化设备上生产出来后,立刻被送到控制室内的无菌灌装设备。ASIS系统工作分三个基本步骤:一、在精密的一体化设备上生产容器,直接用树脂颗粒生产。二、将吹制好的容器在无菌环境下送到灌装设备。三、无菌灌装。

  贾经理认为,无菌灌装一体化设备冷灌装产品完全去除了瓶的灭菌工序,从而缩短了冷灌装生产线,降低了成本。在传统的工厂,容器的生产是在洁净区外完成的,因此在灌装前必须对容器进行清洗和灭菌,这需要安装和保养灭菌机、无菌水发生机及冲洗机,费用很大。同时还将使用大量的灭菌剂。灭菌的效果依赖于容器最初的污染程度,而容器最初的污染程度会随贮藏条件的变化而变化。

  ASIS系统减少了设备的使用空间的占用、能源的消耗,且不使用灭菌剂,因而也大大地减少了废物的产生。系统从瓶的生产到最后的压盖都在一个控制的环境,而不是昂贵的无菌室中进行,因而降低了成本也增加了操作者的舒适度。

  意大利DelMonte的技术负责人GabrieleSommi称,我们就是想在无菌的环境下生产一种PET瓶饮料,同时尽可能地减少热能的消耗来保持最好的产品品质。一般地讲,无菌灌装优于热灌装,因为无菌灌装大大地减少了产品在高温下的时间,从而更好地保持了产品的营养和口味。在使用这套无菌灌装设备之前,DelMonte购买了热成型容器进行热灌装。用了ASIS之后,只需买进树脂颗粒即可。

  亮点之四


  现调饮料机拥有量与总销量低

  现调机可以称之为小型的汽水加工厂,它只需要合格的水、电源与二氧化碳加上配置好的糖浆,即可当场调配出高品质的碳酸饮料。现调机作为即饮市场家庭中的最大组成部分,目前在全世界已十分普遍。饮料业巨头可口可乐、百事可乐等早已大量使用,麦当劳、肯德基、必胜客等全球连锁的快餐店中更是必不可少的基本配置。相比一般的包装饮料,现调饮料具有无可比拟的特性与优点。现调机调制出的饮料只需使用纸杯做容器,容易降解,对于日益受到环境污染威胁的人类来说,现调饮料是一个利在当代功在千秋的选择。

  上海富申冷机有限公司工程师刘仁琦介绍说,现调饮料系统大致可以分为7个主要组成部分,分别是制冷系统、碳酸系统、水过滤器、糖浆桶、二氧化碳气瓶、压力表组和现调阀。

  刘工程师回忆说,十年前中国现调机的数量为零,1990年亚运会前可口可乐在北京与上海率先投放现调机,型号为LANCER公司生产的L900型,中国老百姓在这以前从未见过的方头方脑的现调机前排起了购买饮料的长队,现调机一跃成为碳酸饮料商场的宠儿,可口可乐公司也因此受益匪浅。从此,现调机的数量迅速增加,单可口可乐公司一家到2001年已经有3万余台投在中国市场,其他还有足以与之抗衡的百事可乐以及健力宝、旭日升等等。然而到目前为止,我国现调饮料的拥有量与总销量还是相当低的。

  由于现调饮料机属于商业用途的市场设备,所以设备本身的维修与保养以及用户的合理操作直接影响饮料的销量与品质,而且一旦少数消费者对其产生了不良印象之后,这类不良效应会迅速蔓延,最后导致多数消费者不再有购买欲望而使销量直线滑坡。因此现调饮料需要一整套完善的服务管理体系来支持,例如在客户培训、设备管理、送货及时、维修迅速到位,定期保养、不定期品质检验等方面需要大量投入人力与物力。可口可乐公司各地的瓶装厂特地在销售系统中专门设立现调机部来运作,百事可乐更是直接设置MEM部门(市场设备管理部)以保证现调机用户得到最直接有效的服务。

  亮点之五

  PET瓶装饮料无菌灌装前景看好

  作为食品的包装物,其主要要求是,便于储存及运输,减少原有性能损失,不带来额外的伤害,增加感官享受,价格合理。当前,液体食品包装的方式主要有:普通包装、二次灭菌包装(包括罐装、瓶装和袋装等)、热灌装、真空包装、充气包装、辐射杀菌包装和无菌包装。液体食品的无菌包装是近年来发展的新技术,由于其有明显的优点,发展速度很快。

  食品无菌包装是指将经过杀菌的液体食品在无菌环境中包装,封闭在经过杀菌的容器中,以期在不加防腐剂,不经冷藏条件下得到较长的货架寿命。也可以简单地说,无菌包装是先杀菌后包装,非无菌包装是先包装后杀菌或者只包装不杀菌。

  江苏美星顺峰机械有限公司董事长黄振东指出,无菌包装的主要优点是在保证无菌条件下能最大限度地保留食品中原有的营养成分和风味,减少损失,无菌包装能较方便地使用超高温瞬时杀菌方法来消毒包装前的食品,而其他包装方法则相当困难;无菌包装的包装成本比较低,随着生产量的增加,分摊在每个产品的设备投资会进一步降低;储存运输方便,外表美观,易受商家及消费者欢迎。一条完整的无菌包装生产线包括物料(食品)杀菌系统,无菌包装机,包装材料与包装物的供应及杀菌系统,自动清洗系统,设备预杀菌系统,无菌环境保持系统及自动控制系统等;物料杀菌到目前为止主要采用热力杀菌,根据物料的黏度、热敏性能及生产规模可分别采用板式、管式(盘管式或列管式)、刮板式或混合式换热器,为了进一步缩短物料的升温及降温时间,厂家开发生产了蒸汽注入式、蒸汽混合式、过热水混合式等直接加热方式,近期又开发生产了欧姆法加热器;包装材料或包装容器的杀菌目前主要采用化学药物杀菌,但杀菌后要彻底清洗及干燥,把化学残留物减至最低限度;无菌包装的系统大多采用过热蒸汽或干空气进行预杀菌,也可用药物进行杀菌。

  黄董事长介绍,无菌包装技术诞生于40年代后期,从60年代开始由于包装用塑料的迅速发展,给无菌包装发展提供了广阔的发展天地,截至90年代,国外共有30多家公司生产各种无菌包装设备,另有许多生产杀菌系统、包装材料、元器件配套厂家,国内研制生产无菌包装设备及配套杀菌系统、包装材料的单位也在逐渐增加。

  江苏美星顺峰机械有限公司从1998年开始就和用户紧密合作开展了PET瓶无菌灌装生产工艺和设备的研制开发工作,经过3年的艰苦奋斗,于2000年底研制成功36000瓶/小时的PET瓶装饮料无菌灌装生产线,并已投入大批量工业化生产,食品生产的无菌包装PET瓶装茶饮料已得到市场和消费者的认可与欢迎。
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