探讨PET瓶坯干法杀菌技术及其延伸品类应用

伴随着市场日新月异的变化和消费者日趋紧张的生活节奏，人们对于食品安全越发关注。而液体乳制品也逐渐成为消费者生活的必需品之一，也对其饮用便利性提出更高要求。PET包装因其本身具备的安全性、可塑性、经济性及可持续性，正在成为液态乳制品行业包装的主要选择之一。如何在保证液体乳品的质量与安全的同时提高产品便利性，提升品牌商产品的市场竞争力，包装行业人做出了很多创新的尝试。西得乐无菌瓶坯干法杀菌技术正是适应这样的市场需求的一个行业创新方案。

PET包装产品杀菌技术发展及瓶坯干法杀菌技术提出

无菌灌装技术指的是将商业化无菌处理并冷却后的产品，在无菌的环境中灌装入预先杀灭至无菌的包材中，并进行无菌密封的技术。无菌灌装技术诞生于二十世纪三十年代，因其对产品的营养风味保留情况好，在无需添加防腐剂的情况下仍然能包材较长的货架期等优点，近些年来被越来越多的饮料及乳品生产商所选择。

目前PET无菌灌装技术可以通过对空瓶杀菌来实现，即普通吹瓶机吹出来瓶子，然后经过化学药剂杀菌，使用无菌水或无菌空气去除化学药剂残留后进入无菌灌装机进行无菌灌装。但这种杀菌的方式存在一些缺点：

1.  瓶子的容量较大，相应所需消耗的杀菌药剂会比较多；

2.  有些瓶子形状特殊，可能会存在杀菌死角问题；

3.  PET瓶子在65℃以上时因为热应力影响会有收缩的问题，为了避免这个问题，瓶身就需要保持比较大的克重;

4.  瓶子杀菌后需要无菌水或无菌气吹扫以去除药剂残留，所产生的废水和废气都需要处理才能排放；

5.  需要数量庞大的星轮、旋转分配器、瓶夹等完成瓶子的杀菌和清洗工艺，一方面会导致生产线效率变低，另一方面也会增加生产线维护保养的成本。

鉴于以上及其他的诸多原因，西得乐公司自上世纪九十年代末期开始研发针对瓶坯的杀菌工艺。经过长时间的研究与实践，由最开始的瓶坯湿法杀菌，且只能用于低温超净生产线和高酸产品生产线，到后来的瓶坯干式杀菌，且可以应用于无菌低酸中性产品。

2008年，西得乐推出了最新一代的PET无菌解决方案Combi Predis™ FMa-基于瓶坯干式杀菌技术和最新的无菌灌装平台。这种集瓶坯杀菌、无菌吹瓶、灌装、封盖工艺为一体的解决方案，大大提高了生产效率，减少了占地面积和操作人员。瓶坯干法杀菌，在无菌消毒中不使用水，仅使用很少的化学制剂，可以为饮料及乳品产品制造商带来了极佳的食品安全性、灵活性、操作便利性和显著的环境效益。西得乐的瓶坯干法无菌技术已经有近20年的发展历史，在全球范围内已有超过200条瓶坯干法无菌生产线应用。

西得乐PET瓶坯干法杀菌技术商业应用及中国本地化制造进程

西得乐的Predis™无菌瓶坯干式杀菌技术以获得专利技术的烘炉前注入双氧水工艺为基础，利用瓶坯在烘炉里加热的过程，一方面将瓶坯加热至适合的吹瓶温度，另一方面用烘炉的热量对已经注入瓶坯的双氧水进行活化，从而完成了对瓶坯内外的彻底杀菌；然后使用经过过滤的无菌高压空气进行吹瓶，从而得到无菌的瓶子。经Predis™处理后的无菌瓶子不需要再经过任何的处理，即可直接供入灌装机进行无菌灌装。

        西得乐Predis™瓶坯干法杀菌流程图

 目前西得乐的PET无菌瓶坯干式杀菌技术方案在国内已经有了30余条案例在生产运行，全部可以生产低酸中性产品。为了更好的服务中国客户，西得乐于2019年开始对无菌瓶坯干式杀菌技术方案进行了本地化工作。为了配合这一无菌新技术本地化的顺利开展，西得乐投资在北京工厂建立了高等级无菌实验室。该实验室可为无菌设备出厂前的各项验证提供全方位支持，还可以对商业化生产过程中客户可能遇到的食品安全、产品质量及质量体系问题提供培训，咨询和技术支持。

2019年3月西得乐瓶坯干法无菌线Predis™ Aseptic中国制造正式启动。当年，西得乐完成从本地组装到本地生产并交付的跨越，并于2020年三月成功交付了全球最高速瓶坯干法无菌线。2020年还实现了交付中国首条乳品瓶坯干法无菌线，助力乳业新秀在PET常温酸奶赛道上保持创新领先地位。2022年，西得乐北京工厂又实现乳品行业PET干法无菌制造的再次突破，向全球乳品龙头企业交付首条干法无菌含气生产线，助力其在乳品行业的持续领先。该生产线已经在中国技术专家、工程师与客户团队的协力之下，启动生产，产品按计划上市销售。

新冠疫情以来，西得乐北京工厂多方努力，克服芯片短缺、大宗原物料供应紧张及国际物流运输不畅等困难，努力保证客户需求。今年上半年，相继出厂多条无菌碳酸FMaC生产线，实现了最短时间通过无菌验证，再次创立业界标杆。截止目前，西得乐北京工厂已相继向中国客户交付了10余条中国生产的Aseptic Predis™ 瓶坯干法无菌线，不断树立业界新标杆。

瓶坯干法杀菌技术应用中的经济及环境效益

相较于PET空瓶杀菌解决方案，无菌瓶坯干式杀菌技术有非常多的优势，以市场上常见的48000瓶/小时的产线来具体展开。  

首先，杀菌的对象由瓶子变成了瓶坯，相较于空瓶，瓶坯的处理表面更小且更简单，相应的杀菌药剂的消耗量会显著降低。以一小时无菌处理48000个瓶坯来计算，Predis™仅需要消耗600g的双氧水，消耗量仅为市面上同等速度无菌解决方案的二十分之一.

其次，对瓶坯进行杀菌处理，不需要考虑瓶子受热收缩的热应力影响，可以有效降低克重，进而减少碳排放。根据ecoinvent官方数据，每降低PET用量即瓶身克重1克, 相当于实现碳减排2.83克。同样以48000瓶/时产线为例，若每瓶降重5克，以产线年运行6000小时来计算，每年除了PET成本的节约之外，可以带来额外的环境效益，实现年碳减排超过3700吨。

第三、瓶坯杀菌后不需要再对瓶子进行处理，可极大地减少无菌水和无菌空气的使用量，相应的也不产生废水废气，节能降耗且对环境非常友好，符合可持续发展理念。

综上，根据客户现场反馈的实际数据显示，48000瓶/小时的无菌线，仅以生产运行能耗计算（水，电，蒸汽，化学药剂等），西得乐无菌PET瓶坯干式杀菌解决方案相较于空瓶湿法解决方案每年可节省超过200万人民币，相较于空瓶干式解决方案每年可节省超过350万人民币。该数据还未包含废水废气的处理费用。

西得乐无菌PET瓶坯干式杀菌解决方案,安全，柔性，环保可持续，可以助力厂商实现食品安全与创新环保的双向奔赴。自2016年起，许多国内领先的饮料及乳品客户都选择了该方案，包括乳品行业的领头羊企业及饮料行业的创新开拓者。无菌生产线速度的范围由12000瓶/小时到60000瓶/小时；产品容量由200ml到2L，包含圆瓶，方瓶等各种瓶型；瓶口有28mm口，也有38mm口，也可同时兼容生产28及38瓶口；有透明的PET瓶，也有含有氧阻隔剂和光阻隔剂的完全不透光阻隔瓶；灌装产品类型有牛奶，酸奶等乳制品，也包含茶饮料，奶茶，豆奶，花生奶等饮料产品；从清汁产品到含6*6*6毫米颗粒产品；甚至还有如气泡茶，含气咖啡的无菌含气产品。最大限度的满足了客户对生产灵活性和食品安全性的需求。