無菌冷灌裝技術以其營養物質損失少、運行成本低、能耗少等優勢漸漸取代了傳統的熱灌裝技術。冷灌裝工藝具有很強的科學性，對環境、設備要求嚴格。正確實現果汁、灌裝設備、灌裝材料的無菌處理以及灌裝環境的空氣凈化是無菌冷灌裝技術的關鍵。

1無菌冷灌裝的工藝要點

無菌冷灌裝的主要工藝流程^［1］如下：

PET瓶

進瓶消毒劑制備

消毒液殺菌 消毒劑

無菌飲料 無菌水沖洗無菌水制備

無菌罐 無菌灌裝 COP系統

蓋子滅菌 無菌封蓋 CIP、SIP系統

蓋子輸送出瓶隧道 流體過濾系統

蓋子 貼標

圖1 PET瓶果汁飲料冷灌裝工藝流程圖

根據生產工藝和潔凈等級將果汁車間分區布置。瓶蓋消毒、沖瓶、灌裝和封蓋過程在無菌灌裝間內完成，其空氣凈化級別為5級（原標準為100級）。所有接觸果汁飲料的設備、物品甚至空間都必須經過嚴格的滅菌。

1.1瓶子無菌

由于PET材料不耐熱，一般采用化學試劑進行滅菌，且不能讓化學試劑影響到果汁。無菌灌裝采取了以下措施：要求初吹制的瓶子原始菌落數不超過5cuf／瓶；瓶子采用250ppm的二氧化氯消毒液浸泡30s^[2]；浸泡槽做局部5級凈化；消毒劑有自動回收和濃度測定系統，保證消毒劑濃度穩定；瓶子消毒后輸送至灌裝間，用無菌水將瓶中殘留的消毒劑沖洗干凈，再用無菌空氣吹干，保證殘留消毒劑不會對物料產生影響。

1.2蓋子無菌

蓋子殺菌可采用臭氧熏蒸法，在臭氧消毒柜中進行，臭氧濃度為1％左右，時間為25～30分鐘。臭氧消毒柜放置在無菌間內，滅菌后的蓋子直接上灌裝機。

1.3果汁無菌

與熱灌裝相比，無菌冷灌裝對果汁殺菌是采用UHT超高溫瞬時殺菌，溫度135～150⁰C、時間3～5秒^[2]。物料受熱時間短，營養成分損失很少，品質和口感也沒有明顯變化。

1.4灌裝設備無菌

無菌冷灌裝的主體設備要求符合衛生級設計，在管道和閥門技術、材料表面的刨光、重要區域的表面設計、選擇抗腐蝕材料等幾方面都有嚴格的要求。目前一般采用將消毒機、沖瓶機、灌裝機和旋蓋機組合成四合一機組，采用隔離罩將臺面以上部分全密封，做局部5級空氣凈化，灌裝間做8級空氣凈化^[3]；也可采用三合一機組在灌裝間內且不加密封罩，在整個灌裝間做5級空氣凈化。本設計將采用后一種方式。

沖瓶機一般采用插入式噴嘴，可進行多次無菌水沖洗、瀝干，使得殘留濃度小于0.1ppm。灌裝閥采用非接觸式流量計定量灌裝，有效防止二次污染。帶有完整的全自動清洗（CIP）系統、殺菌（SIP）系統以及設備外部泡沫清洗系統（COP）。旋蓋機可采用磁懸浮式擰蓋頭，采用抓蓋上蓋方式。封蓋前用無菌水沖洗瓶螺口，封蓋后用無菌水對瓶外表進行沖洗。

另外，無菌冷灌裝設備還會添加一套氮氣（或其他惰性氣）置換系統，上蓋前將灌裝好的瓶子頂部空氣吹走，保證果汁不被氧化。

1.5操作人員凈化

在整個環境體系中，操作人員是最大的污染源。空調系統在凈化空氣的同時，還很好地降低了人員帶來的污染。操作人員在進入5級凈化間時，要經過嚴格的消毒程序，使操作人員在不破壞其無菌環境的情況下進行操作。人員凈化程序：換鞋→更外衣→淋浴→更潔凈工作服→手消毒→風淋→進入潔凈室。