飲料機(jī)械

飲料生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)是：

（1）高速度、高質(zhì)量、高精度，向大型化發(fā)展 為了適應(yīng)飲料工業(yè)大生產(chǎn)，以獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益的需要，飲料設(shè)備越來(lái)越趨向于大型化。如碳酸飲料灌裝設(shè)備的灌裝速度最高可達(dá)2000罐/min，德國(guó)H K公司、SEN公司、KRO-NES公司，其灌裝設(shè)備的灌裝閥頭數(shù)分別達(dá)到165頭、144頭、178頭。非碳酸飲料設(shè)備的灌裝閥頭數(shù)有50-100頭，灌裝速度最高可達(dá)1500罐/min。

（2）設(shè)備多功能化 一體多用，適應(yīng)多種液體、多種瓶型的灌裝和封口。可進(jìn)行茶飲料、咖啡飲料、豆乳飲料和果汁飲料等多種飲料的熱灌裝，也可進(jìn)行玻璃瓶和聚酯瓶的灌裝。
（3）機(jī)電一體化 這是當(dāng)前飲料機(jī)械發(fā)展的最重要的趨勢(shì)。可編程序控制器普遍應(yīng)用于飲料機(jī)械的控制系統(tǒng)中，大型設(shè)備采用計(jì)算機(jī)控制，故障自我診斷，有信號(hào)顯示，實(shí)現(xiàn)了智能化。生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)含量高、可靠性高，權(quán)生產(chǎn)線的自控水平高和權(quán)限效率高。在線檢測(cè)裝置和計(jì)量裝置配套完備，能自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)量精確。集機(jī)、電、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。飲料包裝設(shè)備的可靠性和包裝線的協(xié)調(diào)性，直接影響到整條生產(chǎn)線的工作效率、生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

水是軟飲料生產(chǎn)中用料最大的原料，而且水質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)飲料的品質(zhì)影響極大。因此，必須對(duì)水進(jìn)行處理以滿足工藝要求。通常按其作用把水處理設(shè)備分為三類：水的過濾設(shè)備、水的軟化設(shè)備和水的消毒殺菌設(shè)備。

（一）水過濾設(shè)備

（1）砂石過濾設(shè)備（多介質(zhì)過濾設(shè)備） 砂石過濾器（多介質(zhì)過濾器）是以成層狀的無(wú)煙煤、砂、細(xì)碎的石榴石或其他材料為床層的機(jī)械過濾設(shè)備，其原理為按深度過濾水中不同顆粒度的顆粒，較大的顆粒在頂層被去除，較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被去除，從而使水質(zhì)達(dá)到粗過濾后的標(biāo)準(zhǔn)，降低水的SDI（污泥密度指數(shù)）值，滿足深層凈化的水質(zhì)要

（2）活性炭過濾器 活性炭具有吸附作用，還有一定的除濁作用，活性炭過濾器的主要結(jié)構(gòu)和布置形式與砂石過濾器相似。因此，活性炭吸附也稱為活性炭過濾。活性炭過濾主要用于水中有機(jī)雜質(zhì)和水中分子狀的膠體微小顆粒雜志，也可用于脫氯等。

（3）砂芯棒過濾器 砂芯棒過濾器亦稱為砂濾棒過濾器，在水處理設(shè)備中已有定型產(chǎn)品。主要適用于處理水量較少、水中只含有有機(jī)物、細(xì)菌及其他雜質(zhì)的水處理。

（4）微孔過濾器 微孔過濾是新型的膜分離技術(shù)。它可濾除濾液、氣體的0.01μm以上微粒和細(xì)菌。其特點(diǎn)是高捕捉能力、過濾面積大、使用壽命長(zhǎng)、過濾精度高、阻力小、機(jī)械強(qiáng)度大、無(wú)剝離現(xiàn)象、抗酸堿能力強(qiáng)、使用方便。此濾器能濾除絕大部分微粒，所以廣泛應(yīng)用于精濾和除菌工藝

（二）水軟化設(shè)備

（1）離子交換器 離子交換器是目前水處理中常用的一種裝置，它可以通過選擇一定的流程，使水軟化或除鹽。其主要是利用一些離子交換劑把原水中不需要的離子暫時(shí)固著，使水中這些離子的含量降低到所要求的程度。被交換劑固著的離子，在再生液中被釋放出來(lái)，交換劑又可重新使用。也就是說(shuō)，其實(shí)質(zhì)是不溶性的電解質(zhì)（樹脂）與溶液中的另一種電解質(zhì)進(jìn)行的物理化學(xué)反應(yīng)，亦即樹脂上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應(yīng)。

（2）電滲析器 電滲析在工業(yè)上作為一種分離、濃縮、提純和回收工藝的新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品等行業(yè)。在食品工業(yè)上的應(yīng)用主要集中在汽水用水、啤酒用水的純化處理上，在軟飲料廠用來(lái)對(duì)水進(jìn)行軟化（脫鹽）。電滲析技術(shù)是通過具有選擇透過性和良好導(dǎo)電性的離子交換膜，在外加直流電場(chǎng)的作用下，根據(jù)異性相吸、同性相斥的原理，使原水中陰、陽(yáng)離子分別通過陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜而達(dá)到凈化作用的一項(xiàng)技術(shù)。

（3）反滲透設(shè)備 反滲透是目前應(yīng)用規(guī)模最大、技術(shù)相對(duì)最成熟的膜技術(shù)，其應(yīng)用在整個(gè)膜分離領(lǐng)域中約占一半，是膜技術(shù)發(fā)展的一個(gè)最大的突破。反滲透是通過反滲透膜發(fā)溶液中的溶劑分離出來(lái)。反滲透的應(yīng)用從海水淡化、硬水軟化等發(fā)展到維生素、抗菌素、激素等的濃縮，細(xì)菌、病毒的分離以及果汁、牛乳、咖啡的濃縮等許多方面，應(yīng)用極廣。反滲透設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)品水質(zhì)穩(wěn)定；無(wú)須用酸堿再生；不會(huì)因再生而停機(jī)；節(jié)省了反沖和清洗用水；以高產(chǎn)率產(chǎn)生超純水（產(chǎn)率可以高達(dá)95%）；再生污水不需水處理設(shè)施；運(yùn)行及維修成本低；安裝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉。

反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè)：一是一個(gè)有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一定的壓力。簡(jiǎn)單的說(shuō)，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當(dāng)，由于細(xì)菌、病毒、大部分有機(jī)污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過反滲透半透膜而與反滲透膜的水相分離。在水眾多雜質(zhì)中，溶解性眼淚最難清除的。因此，經(jīng)常跟軍除鹽率的高低來(lái)確定反滲透的凈水效果，反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達(dá)99.7%。

反滲透分離的進(jìn)行，必須先在膜-溶液界面形成優(yōu)先吸附層，優(yōu)先吸附的程度取決于溶液的化學(xué)性質(zhì)和膜表面的化學(xué)性質(zhì)，只要選擇合適的膜材料，并簡(jiǎn)單地改變膜表面的微孔結(jié)構(gòu)和操作條件，反滲透技術(shù)就可適用于任何分離度的溶質(zhì)分離。

（4）超濾器

超濾技術(shù)雖在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展非常迅速，隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷推廣和人們對(duì)它認(rèn)識(shí)的不斷提高，飲料生產(chǎn)行業(yè)必將從中獲得更多的益處。

超濾膜設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用上有平板狀、管狀、螺旋板狀和空心纖維狀等幾種不同的形式。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的大多數(shù)為板狀和管狀，特別是空心纖維膜（中空纖維膜）也已在水處理方面得到廣泛應(yīng)用。

中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中最為成熟與先進(jìn)的一種形式。這種膜是在平板膜的基礎(chǔ)上開發(fā)出的具有空間立體幾何形狀的薄膜，使單位體積的膜設(shè)備不依靠極薄的半透膜而有很大的膜滲能力。中空纖維管壁上有布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量表達(dá)，截留相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)幾千至幾十萬(wàn)。由于采用了空心圓柱構(gòu)形，就大大地提高了單位體積膜滲設(shè)備的生產(chǎn)能力。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng)，分別構(gòu)成外壓式和內(nèi)壓式。超濾是動(dòng)態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃度而排除，不致堵塞膜表面，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。可以證明，在超濾應(yīng)用上，采用一個(gè)大小合理的小直徑空心纖維膜的圓柱束，則所發(fā)生的透過液量將相當(dāng)于十幾平方米超薄平板膜上所得者。

空心纖維為細(xì)長(zhǎng)的膜管，內(nèi)壁為膜層，膜層結(jié)合于海綿式的外壁上，外壁有粗孔，內(nèi)層起超濾分離作用。內(nèi)膜孔德大小，決定管內(nèi)被阻物質(zhì)的大小。空心纖維內(nèi)經(jīng)約200μm，由惰性的非離子聚合物制成，具有獨(dú)特的各向異性的（表皮）結(jié)構(gòu)，有明顯高的流率。其特點(diǎn)是：①裝置內(nèi)單位體積的膜面積很大；②膜壁薄，液體透過速度快；③因空心纖維的幾何構(gòu)形具有一定的耐壓性能，故強(qiáng)度高。

（三）水殺菌消毒設(shè)備

（1）臭氧殺菌器 所謂臭氧殺菌器是利用臭氧的強(qiáng)氧化性而達(dá)到殺菌的目的。臭氧是強(qiáng)烈的氧化劑，其殺菌作用比氯高15∽30倍，在一定濃度下作用5∽10min，臭氧對(duì)各種菌類都可以達(dá)到滅菌的程度。國(guó)外已將其廣泛用于水的消毒處理以除臭、除色等，國(guó)內(nèi)在礦泉水、純凈水生產(chǎn)中應(yīng)用于滅菌也很普遍。

（2）紫外線殺菌器 當(dāng)微生物受紫外光照射后，微生物的蛋白質(zhì)和核酸吸收紫外光譜能量，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，引起微生物死亡。紫外線對(duì)清潔透明的水具有一定的穿透能力，所以能使水消毒。紫外線殺菌不能改變水的物理化學(xué)性質(zhì)，殺菌速度快、效率高、無(wú)異味，因此得到廣泛應(yīng)用。

不同的飲料生產(chǎn)工藝需要不同的飲料機(jī)械，下面介紹幾種在飲料生產(chǎn)過程中通用的和常用的機(jī)械設(shè)備。

飲料工業(yè)是改革開放以后發(fā)展起來(lái)的新興行業(yè)，1982年列為國(guó)家計(jì)劃管理產(chǎn)品，當(dāng)年全國(guó)飲料總產(chǎn)量40萬(wàn)噸。二十多年來(lái)，我國(guó)飲料工業(yè)從小到大，已初具規(guī)模，成為有一定基礎(chǔ)，并能較好地適應(yīng)市場(chǎng)需要的食品工業(yè)重點(diǎn)行業(yè)之一。飲料工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和提高人民生活質(zhì)量做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。飲料已成為人民日常生活中不可缺少的消費(fèi)食品。
飲料機(jī)械是伴隨著飲料工業(yè)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并且伴隨著軟飲料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。早在1890年美國(guó)就制造出了玻璃瓶灌裝機(jī)。1912年又發(fā)明了皇冠蓋壓蓋機(jī)，接著制造出了集灌裝和壓蓋于一體的灌裝壓蓋機(jī)組。在20世紀(jì)初德國(guó)也制造出了手動(dòng)灌裝機(jī)和壓蓋機(jī)。
飲料機(jī)械技術(shù)水平較高的國(guó)家有德國(guó)、美國(guó)、意大利和瑞典等。亞洲的日本雖起步較晚，但發(fā)展很快，在國(guó)際市場(chǎng)也占有一定地位

無(wú)菌冷灌裝技術(shù)在飲料生產(chǎn)中應(yīng)用日益擴(kuò)大。無(wú)菌冷灌裝設(shè)備器源于英國(guó)，然后傳播到美國(guó)和歐洲各國(guó)，主要應(yīng)用于果汁行業(yè)，近十年已進(jìn)入乳品和其他飲品灌裝的市場(chǎng)。

殺菌設(shè)備

殺菌，是飲料加工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。飲料殺菌與醫(yī)學(xué)上和生物學(xué)上的殺菌有一定區(qū)別。飲料殺菌有兩種含義：一是要求殺死飲料中所污染的致病菌、腐敗菌，破壞食品中的酶而使飲料在特定環(huán)境中，如密閉的瓶?jī)?nèi)、罐內(nèi)或其他包裝容器內(nèi)，有一定的保存期；二是要求在殺菌過程中盡可能地保護(hù)飲料中營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味。所以，經(jīng)殺菌后的飲料屬于商業(yè)無(wú)菌。

飲料殺菌的方法有物理殺菌和化學(xué)殺菌兩大類。化學(xué)殺菌法事使用過氧化氫、環(huán)氧乙烷、次氯酸鈉等殺菌劑。由于化學(xué)殺菌存在化學(xué)殘留物等影響，當(dāng)代食品殺菌法趨向于物理殺菌法。物理殺菌法分為熱殺菌法和冷殺菌法。熱殺菌法又分為是熱殺菌法、干熱殺菌法、微波殺菌法和遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌法。冷殺菌法分為紫外線輻射殺菌法、電離輻射殺菌法和冷凍殺菌法。在濕熱殺菌方法中，有巴氏殺菌法、高溫短時(shí)殺菌法和超高溫瞬時(shí)滅菌法之分。所謂巴氏殺菌（pasteurization)是低溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌法，殺菌溫度低于100℃，保溫時(shí)間是30min。高溫短時(shí)殺菌法（HTST），殺菌溫度一般在100℃一下，如牛奶的HTST殺菌溫度為85℃，保持15s以上。超高溫瞬時(shí)滅菌法（UHT），殺菌溫度在120℃以上，僅保持幾秒鐘。HTST和UHT殺菌法，不但效率高，而且食品的結(jié)構(gòu)和外觀及營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的保存都較其他殺菌方法好。根據(jù)上述的殺菌方法而相應(yīng)發(fā)展起來(lái)的飲料殺菌設(shè)備種類較多，以被處理物料的形態(tài)分類分別有以下三種：

（1）流體飲料的殺菌設(shè)備 流體飲料指未經(jīng)包裝的乳品、果汁等物料。處理這類物料的殺菌設(shè)備又有直接式和間接式之分。直接式是以整齊直接噴入物料中進(jìn)行殺菌。間接式是用板、管熱換器對(duì)飲料進(jìn)行熱交換進(jìn)行殺菌。

（2）罐裝飲料的殺菌設(shè)備 罐裝飲料及瓶裝飲料等有包裝容器的飲料，處理這類物料的殺菌設(shè)備根據(jù)殺菌溫度不同可分為常壓殺菌設(shè)備和加壓殺菌設(shè)備。常壓殺菌設(shè)備的殺菌溫度為100℃以下，用于pH值小于4.5的飲料產(chǎn)品殺菌。用巴氏殺菌原理設(shè)計(jì)的罐頭殺菌設(shè)備屬于此類。加壓殺菌設(shè)備一般在密閉的設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，壓力大于0.1MPa，溫度常用120℃左右。常壓和加壓殺菌設(shè)備在操作上亦可分為間歇式和連續(xù)式。根據(jù)殺菌設(shè)備所用熱源不同又可分為直接蒸汽加熱殺菌設(shè)備、加水加熱殺菌設(shè)備、火焰連續(xù)殺菌機(jī)等。

（3）使用電磁波的物理殺菌設(shè)備 該類殺菌設(shè)備是使用微波、遠(yuǎn)紅外線、紫外線等物理輻射進(jìn)行加熱殺菌的，是一種有開發(fā)前途的殺菌設(shè)備。

洗瓶機(jī)

CP-12 型沖瓶機(jī)是引進(jìn)、消化、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)而成的一種具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的回轉(zhuǎn)式?jīng)_瓶機(jī)。本機(jī)適用于瓶裝飲料、礦泉水、可樂等料液的灌裝生產(chǎn)，對(duì)塑料瓶進(jìn)行清洗，可提供給大中型生產(chǎn)廠使用，也可以單機(jī)使用。該機(jī)主要有如下特點(diǎn)：（1）本機(jī)是清洗各種規(guī)格塑料瓶的專用設(shè)備；（2）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，控制系統(tǒng)完善，操作和維修簡(jiǎn)便；（3）清洗工藝合理，采用噴淋式原理沖洗瓶?jī)?nèi)外，并自動(dòng)濾干瓶?jī)?nèi)殘留水，清洗后空瓶符合衛(wèi)生要求；（4）變換瓶形，只需更換星輪及導(dǎo)板就可實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單方便CP-32型沖瓶機(jī)為半自動(dòng)外淋式?jīng)_瓶機(jī)械，適用于各種瓶形和材質(zhì)的新舊瓶沖洗。該機(jī)的主要特點(diǎn)是：對(duì)瓶子外壁噴淋，內(nèi)壁兩次連續(xù)沖洗，以保證沖洗效果；主要另部件采用不銹鋼或耐磨銅合金制造，以防銹蝕；采用自來(lái)水常壓工作，適應(yīng)性強(qiáng)。該機(jī)結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單，維修方便，廣泛應(yīng)用于酒、飲料、醬油、醋、藥液等生產(chǎn)廠家。

CIP清洗系統(tǒng)

CIP為 clean in place（洗滌定位）或in-place cleaning（定位洗滌）的簡(jiǎn)稱。其定義為：不用拆開或移動(dòng)裝置，即可用高溫、高濃度的洗凈液，對(duì)裝置加以強(qiáng)力的作用，把與食品的接觸面洗凈的方法。

因此，CIP即為完全不用拆開機(jī)械裝置和管道，即可進(jìn)行刷洗、清洗和殺菌。在清潔過程中并能合理地處理洗滌、清洗、殺菌與經(jīng)濟(jì)性，能源的節(jié)約等關(guān)系，是一種優(yōu)化清洗管理技術(shù)。CIP裝置適用于流體物料直接接觸的多管道殺菌機(jī)械裝置，如果汁飲料、乳品、濃縮果汁、豆?jié){等。采用就地清洗（即CIP清洗）是飲料生產(chǎn)廠普遍使用的方法，是產(chǎn)品質(zhì)量的保證。清洗的目的是清楚設(shè)備及管壁上的殘留物，保證達(dá)到衛(wèi)生指標(biāo)。在一般情況下，連續(xù)使用6∽8h必須進(jìn)行一次清洗。在特殊情況下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)能力顯著降低時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行清洗。

清洗的目的是去除粘附于機(jī)械上的污垢，以防止微生物在其間滋長(zhǎng)。要把污垢去掉，就必須使清洗系統(tǒng)能夠供給克服污染物質(zhì)所需的洗凈能力。洗凈能力的來(lái)源有三個(gè)方面，即從清洗液流動(dòng)中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)能，從洗滌劑產(chǎn)生的化學(xué)能，清洗液中的熱能。這三種能力具有互補(bǔ)作用。同時(shí)，能力的因素與時(shí)間的因素有關(guān)。在同一狀態(tài)下，洗滌時(shí)間越長(zhǎng)則洗滌效果越好。

CIP有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）能維持一定的清洗效果，以提高產(chǎn)品的安全性；（2）節(jié)約操作時(shí)間和提高效率，節(jié)省勞動(dòng)力和保證操作安全，節(jié)約清洗用水和蒸汽；（3）衛(wèi)生水平穩(wěn)定，節(jié)約清洗劑的用量；（4）生產(chǎn)設(shè)備可大型化，自動(dòng)化水平高；（5）增加生產(chǎn)設(shè)備的耐用年限。

變頻器在食品包裝機(jī)械上的節(jié)能調(diào)速

SAJ包裝機(jī)械專用變頻器特點(diǎn)：

1、低頻力矩大、輸出平穩(wěn)

2、控制精度高

3、高性能矢量控制

4、RS485串行接口，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)控制