在2024年中國(guó)飲料行業(yè)加速?gòu)摹爸圃臁毕颉爸窃臁鞭D(zhuǎn)型的背景下，上海本優(yōu)機(jī)械有限公司與河南中沃實(shí)業(yè)有限公司再次深化合作，為中沃集團(tuán)建設(shè)了大型全自動(dòng)食品飲料無(wú)菌線。作為國(guó)內(nèi)健康裝備領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)，本優(yōu)機(jī)械集科研開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝調(diào)試及培訓(xùn)為一體，在食品飲料整線解決方案方面擁有深厚的技術(shù)積累。中沃集團(tuán)則是一家以高品質(zhì)功能飲料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為主的大型民營(yíng)企業(yè)，擁有六個(gè)分廠、40余條現(xiàn)代化生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達(dá)100萬(wàn)噸以上。此次合作建設(shè)的全自動(dòng)無(wú)菌線，不僅大幅提升了中沃集團(tuán)的產(chǎn)能水平，更為國(guó)內(nèi)飲料行業(yè)樹立了智能化工廠的新標(biāo)桿。
一、項(xiàng)目背景與市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)
2024年，隨著消費(fèi)升級(jí)趨勢(shì)的持續(xù)深化，消費(fèi)者對(duì)飲料產(chǎn)品的口感、營(yíng)養(yǎng)和安全性提出了更高要求。綠色、健康、無(wú)防腐劑添加的無(wú)菌飲料產(chǎn)品已成為市場(chǎng)新寵。中沃集團(tuán)旗下涵蓋功能飲料、植物蛋白飲料、果粒果汁、咖啡飲品等八大系列上百種產(chǎn)品，產(chǎn)能提升和工藝升級(jí)成為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
在這一背景下，本優(yōu)機(jī)械與中沃集團(tuán)再度攜手，在2024年度推進(jìn)了大型全自動(dòng)食品飲料無(wú)菌線的建設(shè)項(xiàng)目。中沃集團(tuán)同期啟動(dòng)了年產(chǎn)20萬(wàn)噸綜合飲料及2億個(gè)PET塑料瓶項(xiàng)目，進(jìn)一步夯實(shí)其在功能飲料領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位。本優(yōu)機(jī)械憑借在無(wú)菌罐系統(tǒng)、超高溫殺菌、全自動(dòng)控制等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累，為該項(xiàng)目的無(wú)菌線建設(shè)提供了核心整線解決方案。
二、設(shè)備核心特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
1. 無(wú)菌冷灌裝技術(shù)：常溫灌裝，品質(zhì)保鮮
本優(yōu)機(jī)械為該生產(chǎn)線配置了領(lǐng)先的無(wú)菌冷灌裝系統(tǒng)，與傳統(tǒng)熱灌裝工藝形成鮮明對(duì)比。傳統(tǒng)熱灌裝需要將產(chǎn)品加熱至88℃以上高溫灌入瓶?jī)?nèi)，然后經(jīng)倒瓶殺菌和冷卻，產(chǎn)品受熱時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)造成一定影響。而無(wú)菌冷灌裝采用超高溫瞬時(shí)殺菌（UHT）將物料快速加熱至殺菌溫度后迅速冷卻至常溫，在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行常溫灌裝，灌裝完成后產(chǎn)品無(wú)需再次殺菌即可獲得較長(zhǎng)的貨架期。
該技術(shù)的核心優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
最大限度保留產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味：物料在UHT殺菌過(guò)程中的受熱時(shí)間極短，維生素等熱敏性營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失很少，產(chǎn)品口感更新鮮、色澤更自然。研究表明，無(wú)菌冷灌裝產(chǎn)品的熱處理時(shí)間可控制在30秒以內(nèi)，能最大程度地保留物料的原始口感和營(yíng)養(yǎng)成分。
實(shí)現(xiàn)防腐劑“零添加” ：由于整個(gè)灌裝過(guò)程在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行，物料、瓶子、蓋子分別經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的殺菌處理后，在隔離裝置內(nèi)完成灌裝與密封，產(chǎn)品無(wú)需添加任何防腐劑即可達(dá)到貨架期要求，符合當(dāng)下消費(fèi)者對(duì)綠色健康飲品的追求。
大幅降低包裝材料成本：無(wú)菌冷灌裝對(duì)PET瓶無(wú)耐高溫要求（最高耐熱60℃即可），可以采用輕質(zhì)瓶身和標(biāo)準(zhǔn)瓶蓋，與傳統(tǒng)熱灌裝需使用厚壁耐熱瓶和結(jié)晶瓶口相比，包裝材料成本可降低1/2至1/3。
瓶型設(shè)計(jì)更靈活：常溫灌裝條件下，瓶身無(wú)需為抵抗高溫收縮而設(shè)置加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)，企業(yè)可以自由設(shè)計(jì)更具品牌辨識(shí)度的瓶型，提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
此前本優(yōu)機(jī)械為中沃建設(shè)類似無(wú)菌線時(shí)，產(chǎn)品合格率已由86%飆升至99%以上，保障了大規(guī)模生產(chǎn)的品質(zhì)穩(wěn)定性。
2. 超高溫瞬時(shí)殺菌（UHT）系統(tǒng)：極速殺菌，高效安全
本優(yōu)機(jī)械為無(wú)菌線配置了蒸汽直噴式超高溫殺菌機(jī)，這是整條無(wú)菌線的核心殺菌單元。蒸汽直噴殺菌機(jī)采用物料與蒸汽直接混合加熱的方式，瞬時(shí)升溫到殺菌溫度，保溫后再經(jīng)閃蒸急速降溫，物料受熱時(shí)間大大縮短。
該設(shè)備的核心技術(shù)參數(shù)與技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括：
瞬時(shí)升溫，加熱時(shí)間極短：物料從常溫升至135-143℃的時(shí)間小于0.2秒，極短的受熱時(shí)間使物料發(fā)生的化學(xué)變化極小，有效保留了產(chǎn)品的原始風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。
高溫閃蒸，去除產(chǎn)品異味：殺菌后的高溫閃蒸工藝不僅能迅速降溫，還能有效去除物料中可能存在的異味物質(zhì)，提升產(chǎn)品的純正口感。
適用于高粘度及熱敏性產(chǎn)品：蒸汽直噴式殺菌機(jī)適用于乳品、飲料、厚椰乳以及奶油、冰淇淋漿等較高粘度的產(chǎn)品，也適用于熱敏性物料和無(wú)水處理的環(huán)境，大大拓寬了生產(chǎn)線的產(chǎn)品兼容范圍。
3. 無(wú)菌罐系統(tǒng)與無(wú)菌閥陣系統(tǒng)：保證無(wú)菌緩沖與連續(xù)生產(chǎn)
無(wú)菌罐系統(tǒng)安裝于超高溫殺菌機(jī)的下游、灌裝機(jī)上游，是保證無(wú)菌連續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵緩沖單元。該系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)包括：
防止產(chǎn)品回流，保障品質(zhì)穩(wěn)定：當(dāng)灌裝機(jī)因故停機(jī)或短暫調(diào)試時(shí)，經(jīng)過(guò)殺菌的合格產(chǎn)品可以暫存在無(wú)菌罐內(nèi)，避免回流到殺菌機(jī)造成重復(fù)殺菌，從而有效保護(hù)產(chǎn)品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)不受破壞。
靈活配置，適應(yīng)多種產(chǎn)品：無(wú)菌罐可根據(jù)不同產(chǎn)品的工藝需求，配置頂攪拌、側(cè)攪拌或磁力攪拌方式，確保各類物料的均勻性和穩(wěn)定性。
無(wú)菌閥陣模塊化集成：無(wú)菌閥陣系統(tǒng)由潔凈蒸汽處理單元、無(wú)菌空氣過(guò)濾單元、無(wú)菌十字閥組、CIP閥組等核心模塊組成，集中安裝于一個(gè)框架上，不僅節(jié)省空間，更保證了無(wú)菌環(huán)境的整體可靠性與可控性。
4. 全流程智能化控制系統(tǒng)：工業(yè)4.0級(jí)整線管理
本優(yōu)機(jī)械為該無(wú)菌線提供的不僅是單機(jī)設(shè)備，更是一整套工業(yè)4.0級(jí)的整線解決方案。全自動(dòng)無(wú)菌線配備了先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從原料入庫(kù)、調(diào)配、殺菌到灌裝、包裝的全流程數(shù)字化監(jiān)控。
智能中央控制：所有關(guān)鍵設(shè)備均配置全自動(dòng)PLC控制系統(tǒng)，帶現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏，同時(shí)可在中央控制室進(jìn)行集中操控。管理者可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每一條生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)效率及能耗數(shù)據(jù)。
全自動(dòng)CIP清洗系統(tǒng)：生產(chǎn)線配備全自動(dòng)CIP（在線清洗）清洗系統(tǒng)，覆蓋整線設(shè)備的衛(wèi)生清潔，大大降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，確保設(shè)備衛(wèi)生等級(jí)符合食品生產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
參數(shù)自優(yōu)化與可追溯管理：智能化平臺(tái)能夠根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整工藝參數(shù)，確保每一瓶飲料的品質(zhì)恒定。同時(shí)系統(tǒng)支持配方化管理、遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)功能，為數(shù)字化工廠的建造提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
5. 整線交鑰匙工程能力：從工藝設(shè)計(jì)到投產(chǎn)無(wú)憂
本優(yōu)機(jī)械最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一在于其整線交鑰匙工程的綜合服務(wù)能力。從科研開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)到設(shè)備制造、安裝調(diào)試及人員培訓(xùn)，本優(yōu)全程參與。在此次中沃集團(tuán)大型無(wú)菌線項(xiàng)目中，本優(yōu)不僅提供了前處理設(shè)備的制造和安裝，還全面承擔(dān)了公用工程管道的安裝調(diào)試及后續(xù)運(yùn)維服務(wù)，確保中沃從投產(chǎn)到量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫過(guò)渡。
基于上百項(xiàng)實(shí)用新型專利及軟件著作權(quán)的技術(shù)儲(chǔ)備，本優(yōu)機(jī)械擁有強(qiáng)大的非標(biāo)設(shè)計(jì)能力，可以針對(duì)中沃集團(tuán)的具體產(chǎn)品特性（如本草功能飲料、果蔬汁、植物蛋白飲料等）量身定制前處理工藝，幫助客戶縮短新品研發(fā)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)變化。
三、項(xiàng)目成果與行業(yè)意義
2024年本優(yōu)機(jī)械為中沃集團(tuán)建設(shè)的大型全自動(dòng)無(wú)菌線投產(chǎn)后，中沃集團(tuán)的產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)了跨越式增長(zhǎng)。通過(guò)整線自動(dòng)化與智能化控制，生產(chǎn)線的運(yùn)行效率大幅提升，單線產(chǎn)量可達(dá)4.8萬(wàn)瓶/小時(shí)以上。這一產(chǎn)能水平有效支撐了中沃集團(tuán)“八大系列上百種產(chǎn)品”的多元化生產(chǎn)格局，滿足了從功能飲料到植物蛋白飲品等多品類的柔性切換需求。
從行業(yè)層面來(lái)看，該項(xiàng)目代表了國(guó)內(nèi)食品飲料無(wú)菌線裝備的領(lǐng)先水平。在無(wú)菌灌裝技術(shù)日益成為飲料包裝主流趨勢(shì)的背景下，本優(yōu)機(jī)械與中沃集團(tuán)的合作，彰顯了國(guó)產(chǎn)裝備在無(wú)菌冷灌裝、智能化控制等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的自主研發(fā)實(shí)力，為國(guó)內(nèi)飲料行業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的標(biāo)桿案例。
四、結(jié)語(yǔ)
展望未來(lái)，隨著消費(fèi)者對(duì)健康飲品的需求持續(xù)增長(zhǎng)，無(wú)菌冷灌裝技術(shù)將成為飲料包裝的主導(dǎo)技術(shù)方向。本優(yōu)機(jī)械將繼續(xù)秉持“勤、善、精、誠(chéng)”的企業(yè)精神，深耕食品健康裝備領(lǐng)域，以更先進(jìn)的技術(shù)、更可靠的設(shè)備，助力更多食品飲料企業(yè)實(shí)現(xiàn)從“制造”到“智造”的跨越式發(fā)展。
