瓶装纯生啤酒无菌灌装技术分析(上)
瓶装纯生啤酒无菌灌装技术分析(上)
[摘要] 本文简要地介绍了瓶装纯生啤酒无菌灌装技术的特点，并从防止二次污染、确保无菌灌装的角度，介绍了此项新技术的关键和开发啤酒无菌灌装设备的一些基本技术措施。
1 引言
九十年代初，随着膜过滤技术和无菌灌装技术的发展和完善，国外一些啤酒灌装设备制造厂家顺应市场需求，相继推出了新一代配备低温膜过滤系统的瓶装纯生啤酒无茵灌装生产线。日本、美国以及欧洲一些国家的啤酒生产企业以此新技术逐步取代传统的灌装和巴氏杀菌工艺，大批量生产纯生啤酒。这是啤酒包装技术质的飞跃，是啤酒生产工业上的一次重大变革。
纯生啤酒无菌灌装技术的发展引起了我国啤酒行业的重视。1997年，原轻工总会提出的《啤酒行业产品结构调整方案》就明确指出：在产品结构上，要适应国际发展潮流，从目前单一的熟啤酒逐步转向冷灭菌的纯生啤酒。由国家经贸委发布的《九五国家重点技术开发指南》也把广东轻工业机械集团有限公司立项开发的“啤酒无菌灌装设备”列入其中，并指出，这些项目均是“市场前景好、技术先进、综合经济效益好、符合国家产业政策、对国民经济有重大影响并具有一定超前性或具有世界先进水平”的重大关键技术。作为项目承担单位，认真研究、掌握啤酒无菌灌装技术，研制相关的灌装设备，是我们肩负的重大任务。
2 技术特点
传统瓶装熟啤酒的灌装杀菌工艺过程是：啤酒由装瓶压盖机灌人玻璃瓶并封盖后，被输送到隧道式喷淋杀菌机进行40多分钟的巴氏杀菌。这样的成品生物稳定性好，保存期长，但啤酒的新鲜口味受到破坏。另一种工艺则是啤酒经高温瞬时杀茵后，由装瓶压盖机灌装封盖。但由于其瞬时杀菌温度比较难控制，产品质量稳定性难保证，加上仍要对啤酒加热处理，啤酒的风味还是受到一定影响。而冷灭菌瓶装啤酒无茵灌装，是由灌装机在洁净条件下把经过低温膜过滤除菌的啤酒灌人经杀菌的玻璃瓶内，再用无菌瓶盖进行封盖。由于有效地消除了外界微生物的污染，啤酒、玻璃瓶和瓶盖均处于无菌状态，故经包装后的成品无需进行巴氏杀菌就能达到较长的保质期。这样生产出来的纯生啤酒，能最大程度地保留啤酒中的营养成分，口味新鲜、纯正、爽口，符合当今世界的消费潮流。纯生啤酒正是以其优质和上乘的品味，迅速成为人们关注的热点。
然而，要能够长期正常地生产纯生啤酒，啤酒生产企业必须具备四个方面的条件：
（1）采用低温膜过滤技术，除去100%的酵母和所有可能导致啤酒变质的有害菌。
（2〕采用无菌灌装技术，使用专门的灌装设备，在确保不会发生二次污染的洁净环境下，把符合标准的纯生啤酒灌人无菌的容器中。
（3）为防止灌装系统发生二次污染，必须有完善的具有杀菌功能的CIP系统。
（4）具备对啤酒生产全过程的微生物检测、控制的能力。
而这些条件对啤酒灌装设备制造厂家来说，实质上就是最基本的技术要求。
3 瓶装纯生啤酒无菌灌装技术关键
啤酒无菌灌装，首要的无疑是无菌。在这里，无菌的确切含义是：无酵母和可能导致啤酒变质的有害菌。根据国外多年的研究，不经过巴氏杀菌的啤酒引起染菌的途径分别在于：30％通过啤酒自身染菌，70％通过包装工序等途径二次染菌。针对染菌途径，使用专用设备和有效手段进行除菌并防止二次染菌，以保证达到无菌状态，是啤酒无菌灌装的重要环节。
3.1 控制、消除一次污染
工业化的啤酒生产中，或多或少会有多种杂菌污染存在。在严格控制生产过程中杂菌污染的基础上，啤酒经过正常硅藻土过滤后，再经过过滤精度为0． 5~0.8μm及0．45μm的两次膜过滤，就足以消除一次污染，使啤酒达到无酵母和无有害菌的要求。低温膜过滤技术日臻完善，已成为相对独立的系统。
3.2 防止二次污染
在过滤除菌之后，可能会发生二次污染。二次污染对纯生啤酒生产的危害比一次污染更大，更难于控制，因而特别有必要认真研究。
3．2．1 二次污染的来源
啤酒的生化敏感性是与很多因素有关的：如pH值、麦汁含量、氧气含量、CO2含量、苦味质含量和酒精含量等。啤酒的酒精含量低，其pH值和麦汁含量常常较高，特别容易被污染，尤其是在灌装区域的二次污染。
经冷灭茵的啤酒在送住灌装机进行灌装时，要经过输送管道、阀门、酒缸、灌装阀，己灌人啤酒的瓶子在送往压盖机期间，啤酒暴露在空气中，这都存在二次污染的可能。
洁净瓶子从洗瓶机输往冲瓶机，输送的时间和距离都较长，瓶口敞开，瓶底、瓶身与输送链带、栏杆、进瓶螺旋接触，使瓶子可能再度受到污染。研究表明，由于破瓶酒液溅洒和激泡时啤酒泡沫外溢，使灌装机平台的金属板面中部成为受污染最严重的区域。瓶子通过此区域进出灌装机井进入压盖机，瓶子和啤酒都极易受到二次污染。
此外，灌装机的星轮表面、定中环装置、托瓶气缸托瓶板、进瓶螺旋、输送链道以及压盖机的压盖头、星轮、瓶盖下盖通道等，都是易受污染部位。
3．2．2 二次污染的形成
最近几年，人们对二次污染菌及二次污染的形成过程已作了深入的研究。鉴于各种啤酒有害菌对热、杀茵剂、特别是干燥环境的敏感性，这些有害菌只有在醋酸菌的保护下才能生存和繁殖。醋酸菌能形成一层粘质胶膜，起到抗干燥、抗热和抗杀菌剂的作用。当这类粘质胶膜存在时，其他微生物会纷纷而至，特别是对啤酒有潜在和实际破坏作用的微生物也在这层粘质胶膜的保护下生存。如果这些菌囊不清除，有害茵就会继续繁殖，它们将通过机械
设备（如装瓶压盖机的平台、星轮、压盖头、链道……）以及瓶子、瓶盖、工作人员甚至空气的流动蔓延开来，这就造成了潜在的危害。
从醋酸菌形成粘质胶膜到形成含有有害菌的菌囊，其问需要有一个过程，这时的菌囊还没有达到危害啤酒的程度，而菌囊的扩散分布、适应环境、对啤酒及容器造成二次污染也有一个过程。在有害菌还未造成危害之前，是杀灭、控制有害菌的关键阶段。一旦啤酒有害菌适应了灌装环境并造成了灌装系统的高度污染，其危害就难以估计了。
(待续)
