塑料瓶装啤酒关键之氧吸收量技术咨询

塑料瓶装啤酒关键之氧吸收量

各种信息证明，国内外的啤酒市场即将进入一个塑料瓶包括小容量瓶灌装啤酒销售的火爆时期。据独立消息的报道，2005年聚酯瓶灌装啤酒将达到全球啤酒销售总量的3.5％。

塑料瓶的优缺点

灌装啤酒的塑料瓶既有优点也有缺点。其优点明显表现在，重量轻、不易破碎、造型设计灵活，高度透明，并可以塑造出准确的尺寸。不过塑料瓶在灌装机中无法完全抽真空，因此它的气密性不好：由于大气压在气体交换中起着主要作用，氧气就会渗入塑料瓶内(产品中氧气含量应尽量降低)，并释放出二氧化碳。

塑料瓶不能过度加热，这就是说一般不能对塑料瓶进行巴氏消毒。它的头部抗压强度有限，这就影响了瓶盖的选择。在受压、受热时，它的容积会出现变化，并且瓶底隆起、瓶子容易翻倒。塑料瓶尺寸精度一般比玻璃瓶要高，但它在包装法律规定上不是标准容器。运输过程中的环境温度、光线和装卸都会对塑料瓶产生影响。其它因素还有制作塑料瓶的原材料，选定的造型设计及吹瓶过程和成瓶的收缩性。

理想的灌装：等容式灌装系统

一般情况下，啤酒是经由洗瓶/灌装一体机灌装到塑料瓶中的。冲洗工序先是去除吹塑机吹出的塑料瓶中的残留物质。由于清洗用水中的氧总是饱和的，每一滴残留的水份都会往啤酒里增加氧气。因此建议使用一台电气动控制的双信道式冲瓶机，将塑料瓶冲洗后，再用无菌空气吹干。

就灌装工艺而言，采用配有感应流量计的等容灌装系统的趋势日益明显。这种工艺非常适合塑料瓶一类尺寸精准的容器。对于无菌聚酯瓶灌装工艺，克朗斯一定采用这种等容式灌装系统。由于它采用一套长管灌装系统，在液位表面下，进行温和的灌装，加上在封盖前，以环缸内的气体进行冲瓶，然后用洁净的气体信道内排出的二氧化碳进行备压，这样就可以保持非常好的含氧值。聚酯瓶内的空气就会自下而上向外排出，效果很好。由于阀门不设弹簧装置，因此形成了非常好的卫生式设计。

克朗斯VODM—L-PET灌装系统先采用离瓶喷气。这里克朗斯避免使用动力密封，而是采用折迭气囊式阀门进行静态密封，随后以洁净的气体行备压，之后才进行慢速灌装及快速灌装。这里也可以采取小瓶慢灌，大瓶快灌的方式。目前市场提供各种不同的瓶塞：塑料旋盖、铝制旋盖、皇冠盖、旋拽式瓶盖以及预封口式旋盖。这些瓶盖都各有优缺点。

预封口式旋盖

共有两种方式可供选择。一种是在高压喷灌后，单独将预封盖置于瓶口，之后在螺纹吹气，检查预封盖位置后，再封上原来的旋盖。

第二种是内置预封盖式旋盖。瓶盖拧上时，待内置的密封垫压向瓶口，然后进行螺纹喷注，并且随即将瓶盖拧紧。

长管式与短管式灌装机在增氧量上的差别

在啤酒灌装到聚酯瓶或塑料瓶时，增氧量是一项重要的指标。为使各灌装系统以及瓶盖类别有个比较，列举出下列的理论计算值，当然这些理论值可能与实际情况存在偏差。数值计算按500 ml瓶、二氧化碳含量5.5g/l、灌装温度12*C计算。假设啤酒中的初始含氧量为0.05mg／l。(冲洗瓶子时)瓶子以内的二氧化碳的纯度假设为96%~98% (带有冲瓶)。

长管机与短管机的差别在于：在短管式灌装机内，冲洗瓶子的二氧化碳的纯度为95％，而在长管灌装机内，二氧化碳的纯度为98％。增氧量在短管灌装机为0.08mg/l，而长管机则为0.03mg/l。后一种情况是假设使用一台带纯CO2，备压的VODM—L—PET灌装机。啤酒在这两种灌装机被高压注入瓶子后，瓶颈空间的空气含量为0.35ml／瓶。

使用皇冠盖、旋拔式瓶盖或带预封口式旋盖时，增氧总量达到约0.18 mg/l (根据乌里希和维拉哈Uhlig&Vilacha定律)。

另一种情况下，如果使用的是铝制旋盖，必须考虑到瓶封约10.5ml的空气总量。不过也要估计到极端不利的情况下，占总量30%的空气被压入瓶中。剩余的会沿着螺纹泄漏，致使实际新增的空气量达到3.15ml。

在使用无预封口的塑料瓶盖时，这种情况更加明显。因为塑料瓶盖与铝制拧盖相反，瓶口有螺纹而瓶口螺纹与封盖螺纹之间的间隙很小，估计只有一半的空气是通过螺纹泄漏的。因此，最差的情况下会增的5.25ml空气量。依据这个观点，应当尽量采用带预封口的旋盖、拧拽式瓶盖或者皇冠盖。

含氧总量与瓶子容积和瓶盖类别之间的关系

从一系列的试验中，克朗斯将采用皇冠盖的500ml玻璃瓶和采用塑料旋盖500ml聚酯瓶的增氧量放在一起进行对比，测定：液体内的增含氧量(mg/l)、瓶颈空间内空气的增氧量（mg/l）以及总氧量（“含氧总量”简称TPO，mg/l）。从清酒罐流入的氧气量达0.05mg/l。下图为总氧气量示意图，从中可以清楚地看到玻璃瓶和聚酯瓶之间存在极大的不同，其中聚脂瓶内，来自瓶颈内空间氧气含量压力值是最高的。

由于瓶颈内气压与灌装量有关，因此瓶子大小与数值呈反比，瓶子越大就越有利。撇开市场需求不谈，为了保持灌装物的纯正味道，这些工艺方面的因素都会对灌装瓶及其瓶盖的选用产生影响。

来源：德国克朗斯股份有限公司北京代表处

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