基于在线自动COP系统的碳酸饮料生产线创新研究

基于在线自动 COP系统的碳酸饮料生产线创新研究

李光强

身份证号码： 61040319770831xxxx

摘要：为了有效提高碳酸饮料生产线生产效率，同时，优化碳酸饮料产品质量，将在线自动COP系统创新性地应用于碳酸饮料灌装机的清洗作业中，系统对各种相关设备加以利用，科学、有效地组织整个清洗过程，将时间、温度、机械力等各要素在清洗环节的作用充分发挥出来，提高清洗稳定性，保证清洗效果，在保证产品生产质量的同时提高运营效率，实现对传统手工清洗不足的弥补。

关键词：在线自动COP系统，碳酸饮料，生产效率，清洗

对碳酸饮料产品变质的原因进行分析，主要体现在酵母与耐酸性细菌超标以及生长之上。而之所以会出现碳酸饮料细菌与酵母含量较高的状况，又主要是受到设备设计欠缺这一因素的影响。正是因为设备设计中存在缺陷，导致清洗与消毒作业的进行出现不彻底或是间隔时间太长的问题，或者无法为生产环境的卫生提供切实保证，尤其是灌装环境以及灌装设备表面交叉污染现象的发生率会升高，使得微生物含量超标，严重的会引起产品变质情况的出现。其实，微生物能够采用定期清洗消毒的方式来去除，但若效果不好或是间隔时间比较长，会导致设备以及环境中微生物的含量大幅度增加，这无疑会加大产品微生物交叉感染的几率。对此，做好碳酸饮料灌装环境及设备外表面的卫生管理以及清洁工作十分重要，这已成为会对碳酸饮料产品微生物质量及其生产线生产效率产生影响的主要因素，需要生产线相关人员给予高度的重视，通过对相应创新措施的采用进行碳酸饮料灌装环境与设备的清洗，以此提高产品生产线效率及其质量。

1COP技术

在分析COP技术之前，需要先对CIP技术作相应介绍。所谓CIP技术，其实就是就地清洗（又称原位清洗）技术，英文全称为“cleaning in place”，该技术指的是在无需人工拆开或是打开的前提条件之下，在闭合回路中对罐体、管道以及泵等各种设备和整个生产线进行清洗，该清洗作业的进行是在将湍动性以及流速增加的条件之下，对设备表面所作的喷淋处理或是在管路之中的循环。通常情况下，CIP技术对于设备内部可见污物以及大多数微生物均表现出较为彻底的清除性，若是对消毒剂加以采用执行对管路以及设备的强化消毒处理，可以进一步保证无菌洁净度。

与CIP相对应，COP指的是将设备拆开执行清洗作业，其英文全称为“clean out of place”，主要在那些无法实施原位自动清洗，或者是CIP无法彻底洗净（像是CIP洗液的流动畅通性比较差、流动比较缓慢，或是管径变小以及转弯位置），要求进行定期分解拆卸的污染部位清洗中具有较好的适用性。

2在线自动COP系统创新应用方案

2.1在线自动COP系统设备清洗喷嘴的分布

在利用在线自动COP系统进行清洗作业之时，需要将灌注机的关键区域明确下来，并进行清洗喷嘴的安装。具体的，喷嘴有固定式、旋转式以及管式等几种不同的类型，与灌注机的结构特征相结合，应进一步保证各类型喷嘴之间的相互配合性，以此实现对灌注机表面的彻底清洗。按照不同的清洗区域顺序（瓶入口星轮与临近过渡星轮、压盖头与出口星轮、灌装出口单链板、排放、中间过渡星轮与出口星轮、灌注阀、灌注区域地面），做好对喷嘴的按组分类工作，执行对各区域的清洗处理。

2.2COP在线自动清洗工艺

在结束每次碳酸饮料产品的生产之后，实施在线自动COP清洗作业，清洗步骤如表1所示，表2所示为每一组喷嘴清洗时间。

表1 清洗步骤

表2 每一组喷嘴清洗时间设定 单位：s

3创新应用效果验证

3.1验证工作与内容

（1）设备表面着色实验。在结束对喷嘴的安装作业后，需要对其能否做到对灌注机表面的完全覆盖进行检测。具体地，配置相同或者稍高于生产产品糖度的糖浆溶液一共5L，将0.1g/ml日落黄色素添加其中，备用。在设备表面进行糖浆溶液的喷洒，尽可能做到全部覆盖，将其静置0.5-2h，晾干。进一步地，进行自动碱性泡沫COP清洗，对是否有糖浆或者是色素残留下来进行观察，并做好死角的记录工作，同时，作出相应改善。在完成灌注机COP清洗之后，采用肉眼观察的方式判断是否有明显的污垢残留，同时，用白色脱脂棉签涂抹关键区域，进一步判断是否有污垢残留下来。

（2）设备表面微生物检测。在完成对灌注机表面的COP清洗处理之后，利用无菌棉棒对设备表面进行涂抹，执行采样作业。具体的，涂抹点对旋转星轮、压盖头以及灌注阀等关键部位予以涉及。与灌注机表现出来的结构特征相结合，分别在旋转星轮、压盖头以及灌注阀3个区域取12、16、20个样品，并将涂抹之后的无菌棉纺放到经过灭菌处理的10mL磷酸缓冲液中，采用震动方式将微生物释放，进一步地，按照GB/T4789.2与GB/T4789.15对细菌总数、霉菌以及酵母进行检测。相应的指标要求如下：细菌总数＜100cfu/plate；霉菌、酵母＜10cfu/plate。

3.2验证结果

按照第（1）步，对设备表面是否残留有糖浆或者是红色色素进行观察，若是存在残留成分，则对喷嘴的位置进行相应的调整，进一步进行COP清洗，一直到没有明显的糖浆或是色素残留物结束此项作业。之后，涂抹灌注机表面的关键位置，没有发现有污垢残留下来，表3所示为微生物检测结果，表4所示则为采用不同清洗方式的清洗效果。

表3 灌注机表面关键位置微生物涂抹结果

表4 不同清洗方式效果比较

根据表3可知，对在线自动COP系统加以采用执行对碳酸饮料灌注机表面的清洗与消毒处理任务，可以在较为明显的程度上达到将灌注机表面卫生情况改善的目的，与预期相比，微生物效果明显更佳。进一步地，根据表4可知，相较于手工清洗以及手工COD清洗两种方式而言，在线自动COP清洗方式能够很好地将碳酸饮料产品生产时间延长，此外，还能有效地降低劳动强度，在清洗时间的缩短以及清洗覆盖范围的增加等方面均具有明显的应用优势。

4结语

在碳酸饮料生产线中，清洗消毒作业的进行以人工费用为其最为重要的成本所在，该项费用一般会占整个清洗消毒费用的70%-75%。应用在线自动COP清洗系统，可以有效地减少对人工的使用，对于成本的削减非常有利。此具有创新意义的技术升级在一定程度上实现了对传统碳酸饮料生产效率瓶颈的突破，可以在实际生产过程中加以应用。

参考文献：

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[2]毕雁林. 中小型碳酸饮料生产线[J]. 农产品加工,2003(9):34.

[3]江苏新美星包装机械股份有限公司. 无菌型碳酸饮料制备装置:CN202110167582.2[P]. 2021-05-07.