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饮料装备制造技术突飞猛进的三大阶段

2014年1月7日 次数:


    30年间,中国饮料行业的崛起令世界瞩目,中国饮料行业的发展得益于国际先进技术的支持,得益于国内饮料装备制造业技术水平的迅速提升。中国饮料行业不断瞄准世界前沿技术,全行业的技术进步正起着日新月异的变化,膜技术、超高温瞬时杀菌技术、生物洁净技术、分离技术、酶技术、带蒸汽压缩的多效蒸发装置和芳香回收系统、带果肉颗粒的灌装技术、冷冻干燥、超细粉碎、热灌装、无菌灌装技术、超洁净灌装、高速灌装、吹灌旋一体机和实罐连续杀菌装备等等,都已得到广泛应用,玻璃瓶、纸塑复合包装、金属罐的制造及灌装技术已迈向国际水平,中国饮料行业装备制造水平已稳步进入国际先进行列。


  饮料生产过程及其装备国产化的技术进步


  国产饮料装备技术进步过程大体可分为三个阶段:


  第一阶段: 二十世纪八十年代是设备引进期。这一时期较大规模地引进了国外先进技术装备,全国共引进各种灌装生产线204条,总生产能力达141.6万吨;到1986年底,从国外引进了苹果、柑橘、刺梨等浓缩果汁生产线28条,可处理水果原料27万吨。这些装备的引进使我国饮料生产水平从之前半自动化水平迅速提高。与此同时,我国设立了装备国产化攻关课题,如大袋无菌灌装线、豆奶生产线、回转式杀菌机、软罐头杀菌机、果蔬汁无菌大罐储藏、浓缩果汁生产线等,设备引进和装备研究开发同步进行,拉开了饮料装备国产化的序幕。


  第二阶段:1990年代为消化吸收期。这一时期引进的设备产自欧美的装备居多,技术含量较高。如引进的日处理原料1500~3000吨番茄酱生产成套设备,8~20吨/小时浓缩果蔬汁及果蔬原浆生产线,其技术水平都代表了当时的国际先进水平。这些装备的引进使我国饮料行业的生产水平迅速进入国际先进行列,也引领了我国装备制造企业开始瞄准国际先进技术,诞生了一批新型的、被当时称为高新技术的国产装备,如胶体磨、均质机、离心分离机、连续果蔬预煮设备、淋水式杀菌机、软罐头杀菌机、板式热交换器、多效蒸发器、CIP装置等等。单元操作设备系列化和性能的提升,为国内自主设计和配套成线奠定了基础,如原料处理量10吨/小时的浓缩苹果汁和果蔬原浆等国产生产线相继闻世,使饮料生产过程装备国产化水平迅速提高。


  第三阶段:2000年以后是技术进步、自主创新的高速发展期。2000年以后,我国装备制造紧跟国际发展动向,企业自主创新能力不断提高,产品向高速、高产能、机电一体化、控制智能化、产品模块化、整线交钥匙工程化发展,注重产品外观设计,注重设备运行的可靠性和稳定性,使我国成套饮料技术装备开始进入国际市场。在这期间,开发了超高温瞬时杀菌机、全自动多效降膜蒸发器和芳香回收系统、反渗透装置、水处理系统、带式榨汁机、碗式橙子榨汁机、各种离心分离机、硅藻土转鼓真空过滤机、园盘过滤机、烛式过滤机、大型冷冻干燥机、真空带式干燥机、水封式连续杀菌机、无篮杀菌装置等等。现在,国产饮料生产过程装备已形成独立的体系,其装备范围几乎覆盖了我国《饮料通则》中11类产品生产的所有单元操作,产品涵盖了从农副产品原料的预处理、清洗、检选、杀菁或灭酶、制汁、浓缩、调配、乳化、分离、冷冻、水处理、灌装、物料输送、制粉等全部机械和设备。


  管家婆四不像肖已公开国产化的技术进步


  二十世纪80年代初,我国饮料主要是皇冠盖玻璃瓶包装;到了1990年代,开始出现旋启盖玻璃瓶包装、利乐无菌包装。2000年以来,塑瓶包装、金属罐、纸塑复合材料包装、轻量玻璃瓶等的生产装备和灌装机械得到开发。饮料灌装机械是近20年中发展最快的门类。目前,我国已成功开发了纸塑砖型无菌包装机、复合薄膜无菌包装机、大袋无菌包装机和PET瓶无菌灌装生产线。


  国产500~2500ml容量的PET瓶无菌灌装线,有回转式和直线式两种机型。系统主要由UHT装置、空瓶清洗消毒机、无菌灌装机、无菌旋盖机、瓶盖消毒装置,以及无菌水制备、消毒液制备、无菌空气制备、CIP、SIP、COP、SOP等外围设备组成。回转式PET瓶无菌灌装机采用过氧乙酸溶液对空瓶杀菌;直线式塑瓶无菌灌装系统用过氧化氢蒸汽灭菌瓶器。非接触式灌装的产品,除传统的液位计量外,还开发了容积和质量流量计灌装及称量计量灌装,其灌装精度可以达到小于1ml或1g水平。用于灌装低酸饮料的国产PET瓶无菌灌装系统,是国产装备技术进步的又一重要表现;吹灌旋一体的PET瓶无菌灌装机是近几年开发的产品,也已在行业中推广应用。


  大袋无菌包装系统是我国在20世纪80年代末研发的产品,其系统包含UHT系统、无菌罐、大袋无菌灌装机等。有单头和双头灌装,UHT系统也由适用于粘稠液体的刮面式换热器发展为套管式换热器。


  国产纸塑复合包装的无菌灌装系统包含板式或管式超高温瞬时杀菌装置(UHT)和无菌包装机,可以采用国产包材。


  国产PET瓶灌装生产线的生产能力已达到48000瓶/小时。PET瓶空瓶重量只有10g左右的瓶装水灌装生产线已成功进入商业运行。国产PET瓶热灌装生产线由UHT系统、理瓶输瓶系统、冲瓶-灌装-旋盖一体机、瓶盖杀菌、产品冷却组成。采用82℃~95℃灌装温度,灌装前空瓶和瓶盖先经二氧化氯等消毒剂消毒。为适应较高的灌装温度,必须采用结晶瓶口、用两步法制瓶。国产PET瓶热灌装生产线的诞生,打破了当时该产品完全被国外企业垄断的局面。超洁净(中温)灌装线是我国自主研发的产品,由UHT系统、理瓶输瓶系统、冲瓶-灌装-旋盖一体机等主要部分组成,产品在超洁净的氛围中灌装密封;用一步法制瓶,缩短了瓶子的制造周期,降低了PET瓶的制造成本。近几年还成功的推出了吹瓶、灌装和旋盖集合于一体的吹灌旋系统。


  我国碳酸饮料生产装备的制造始于20世纪80年代与日本三菱公司合作的皇冠盖玻璃瓶灌装生产线。目前国产碳酸饮料生产线已实现从水处理、糖浆配制、混合碳酸化、回收瓶卸箱、洗瓶、灌装封盖、液位检验、贴标,无压输瓶直至装箱,以及在线检测的交钥匙工厂。产品涵盖了玻璃瓶、两片罐和PET瓶等多种包装容器。两片罐灌装线的灌装能力达到600罐/分钟;由我国自主研制的玻塑两用灌装机、流量计式碳酸混合机、洁净式含气饮料灌装机、高温灌装机运行稳定、性能优良。流量计式碳酸混合机是含气饮料碳酸化工艺的重要创新,实现了在线自动调节糖度和含气量,保证了产品口感的一致性。


  包装容器制备及后包装装备的制造是近10余年来最引人注目的技术进步。包括了全自动PET瓶瓶胚制造设备、髙速回转式吹瓶机、高速回转贴标机、自动套标机、热溶胶喷胶贴标机、在线视觉检验装置、自动装箱机、机器人码垛机等一系列包装容器制造装备和终端包装设备。长期依赖于国外的PET瓶精密模具和瓶胚模具的制造也已实现国产化,其质量可与国外媲美。


  国产饮料装备自动控制的技术进步


  30年来,国产饮料装备获得了高速发展,技术水平不断提高,尤其以装备自动控制水平的进步最为突出。国产饮料装备几乎都已实现了机电一体化、PLC逻辑程序控制、热力系统的PID调节、电动机变频技术、集成运动控制的应用已相当普及,自动化操作程序和数据采集系统已得到广泛应用。新型传感器和气动元件的结合,既简化了机械结构还提高了整机的可靠性和稳定性。信息技术也已在国产饮料装备中得到成熟应用,可以将单机或生产线的运行状况即时传输到中央控制室,用户可以即时将设备的运行状态直接传输给供应商,实现远程监控和诊断。


  如今,中国饮料装备制造已发展成为我国机械制造业的重要分支,并将通过自身的技术进步为中国饮料行业做出更大的贡献。

 

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