塑料啤酒瓶啤酒灌装工艺：在啤酒灌装生产线上增设吹塑机和紫外线灭菌设备，将现有啤酒灌装生产线的气顶压力，由原来的4-5Kg降至2kg以内，以减轻瓶子的压力，啤酒液采用灌装前高温瞬时灭菌以减小或避免因高温使瓶内产生瞬间高压对塑料啤酒瓶的影响。

工艺步骤如下：a/吹塑制瓶-紫外线灭菌-上灌装线备用；b/啤酒液灌装前瞬时灭菌-灌装机灌装-引泡排气-拧盖-验酒-清水冲洗-风力干燥-贴标-热塑包装-入库存储。

塑料啤酒瓶在啤酒灌装线上的应用技术和现有技术相比，具有工艺合理、降低生产成本、减少水资源浪费、保护环境、杜绝爆瓶事故、减轻交通运输压力等特点，不仅具有很好的经济效益，更有很好的社会效益。

影响啤酒灌装机灌装效果的因素分析本文介绍了啤酒灌装机的工作原理，对影响啤酒灌装机灌装效果的因素进行了分析，并提出了相应的提高措施。

啤酒作为一种口味独特的风味饮料．深受广大老百姓的喜欢，近年来由于受酿酒原材料涨价的影响，啤酒的酿造成本随之增高．而啤酒的市场竞争越来越激烈．啤酒生产厂家为了争夺啤酒的市场份额．一方面对啤酒的销售价格不敢轻易提价．一方面内部加强管理努力消化原材料涨价带来的负面影响。

啤酒灌装机是啤酒包装生产线的核心设备．啤酒灌装过程中出现的冒酒、灌不满、液位偏高或偏低、增氧量和瓶颈空气超出标准等现象，都会直接导致酒损的增加，从而增加了啤酒的包装成本，因此．灌装机灌装效果的好坏直接影响到企业的经济效益。

下面我们先了解一下啤酒灌装机的基本要求和工作原理．然后再对影响灌装效果的一些主要因素做分析。

1 啤酒灌装机的基本要求(轻工行业标准)(1)液位精度合格率(液位差不大于±6mm)最低液位时的容量应达到公称容量的98．5％以上)见下表。

[UploadFile=1_1156763156.jpg](2)啤酒损失率不大于O．6％。

(3)灌装增氧量：一次抽真空时不大于 O．15mg／L，二次抽真空时不大于0．04mg／L。

(4)瓶颈空气体积不大于2mL。

2.啤酒灌装机的工作原理啤酒的灌装工艺已经相当成熟．基本上可以分为七部分．如图1所示：[UploadFile=1_1156763179.jpg]灌装机是围绕灌装的工艺流程展开的，其工作原理是：从洗瓶机出来的洁净瓶子由输瓶带送入灌装机的进瓶螺旋，经进瓶星轮送至回转台的托瓶气缸上并升高．瓶口在定中装置的导向下紧压灌装阀的下料口，形成密封。

瓶子在被抽真空后，贮液缸内的背压气体(CO，)被冲人瓶中，当瓶中气体压力与贮液缸内气体压力相等时，液阀在液阀弹簧的作用下开启．此时啤酒通过回气管上伞型反射环的导向作用．自动沿瓶壁灌入玻璃瓶内，玻璃瓶中的CO，通过回气管被置换回贮液缸内．当酒液上升到一定高度并将回气管口封闭时．自动停止下酒。

然后将液阀和气阀关闭，排掉瓶颈部位的压力气体以防止带气酒液在玻璃瓶下降时的喷涌，这样便完成了整个灌装过程。

3.影响灌装机灌装效果的因素分析3．1 灌装压力对灌装效果的影响我们知道，啤酒中含有饱和溶解的CO 气体，这些CO 是在发酵过程中产生的，或者通过人工充CO ，加入到啤酒中的，啤酒对CO2的溶解度随啤酒温度、压力而变化。

下面我们用公式来说明：例如：当啤酒温度为5℃，CO 分压为绝对压力2 bar时，CO 在啤酒中的饱和溶解度为5 克／升。

从公式1，我们可以看出，CO 在啤酒中的溶解度跟CO 分压成正比。

当贮液缸中的背压气体的压力低于CO 的饱和溶解度时，CO 就会从啤酒中逸出，从而导致冒酒、灌不满等影响啤酒灌装效果的现象出现。

所以灌装压力应比 CO 的饱和溶解压力高，同时应比来酒的压力低，避免影响进酒的速度。

3．2输酒压力对灌装效果的影响啤酒从清酒罐通过管道输送到灌装机．其输送动力多数啤酒厂采用清酒罐里的背压．由于清酒罐到灌装机有很长的一段管道．啤酒到达灌装机时往往压力不稳定．波动比较大．贮液缸里的液面也引起较大的波动．从而造成啤酒中CO 的逸出，影响啤酒的灌装效果。

一般要求来酒压力为3bar，压力波动绝对值应小于 0．3bar。

我们可以通过在管路上增加送酒泵．采用变频控制技术来保证输酒压力的稳定。

如图2 所示，将酒缸压力变送器检出的随压力变化而变化的模拟电信号4—20mA输入PID调节器．由PID 调节器输出的4—20mA连续控制调节信号控制变频器，再有变频器控制送酒泵的转速，从而实现恒压供酒的目的[UploadFile=1_1156763238.jpg]3．3托瓶气缸压力对灌装效果的影响在灌装过程中．托瓶气缸的压力是不可忽视的。

压力过低，瓶子升上去压不紧导致密封不良，容易造成漏酒和起泡，酒装不满：而压力过大，瓶子下落时震动大，也容易造成冒酒。

托瓶气缸的压力和灌酒压力有一定关系．一般当灌酒压力为2-4bar时．托瓶气缸的压力为2．5—3bar。

3．4啤酒温度对灌装效果的影响从公式1还可以看出，CO 的溶解度跟啤酒的温度成反比，过高的酒温会引起CO 的逸出，即降低了啤酒中CO 的含量，又容易产生冒酒现象。

所以．酒温应严格控制在0～4~C。

3．5灌装阀对灌装效果的影响目前，国内大多数啤酒厂家的灌装设备采用的是机械式等压灌装阀．当灌装阀中的真空阀、卸压阀用的密封圈磨损成定中装置内的密封环破损，将会打破等压灌装的平衡，容易造成灌装的液位不正常；当灌装阀的回气管弯曲以及回气管上的伞型反射环破损也会影响啤酒的正常灌装。

因此．对于灌装阀应提高零部件的加工质量．设计合理的密封形式．提高密封件的使用寿命。

3．6瓶颈空气对灌装效果的影响灌装是氧气侵入啤酒的一个重要渠道．因而它也是包装啤酒质量的重要环节。

啤酒因为含有CO 气体，灌酒后又要经过杀菌机进行巴氏杀菌，所以瓶中的酒不能灌的太满，以免巴氏杀菌时．啤酒温度升高．逸出的CO 气体得不到足够的缓冲空间，导致瓶内压力急剧升高，进一步爆瓶。

所以640ml瓶装啤酒的满瓶容积为670m1．有30ml的瓶颈容积．如果这30ml瓶颈空间被空气占领．空气中的氧将会对瓶中的啤酒风味产生破坏作用．所以必须设法驱除瓶颈中的空气。

通过在压盖前配置高压激泡装置的方法来使高压无菌水将啤酒泡沫激出并将瓶颈空气赶走，使啤酒中泡沫溢出瓶口lcm左右为佳。

经过测定．瓶颈上部含有较粗糙的啤酒泡沫时．瓶颈空气含量大约7ml，而含有较细腻的泡沫并窜出瓶口时，瓶颈空气含量则大约为1-2ml。

为了保证瓶子的瓶颈空气不超过2m1．高压激泡水的压力应可以自动调节．根据试验得出的激泡水压力与灌装速度的关系，通过PLC控制来实现。

3．7其它因素对灌装效果的影响其它影响灌装效果的因素还有真空度．真空度低时．啤酒灌装结束后的增氧量就会增加．过多的溶解氧会对啤酒的口味产生很大的影响．所以我们一般通过二次抽真空将真空度保持在 90％以上4.结束语通过以上分析，我们可以从设计的角度对啤酒灌装机的关键点进行控制改进，为啤酒厂家提供更加优质的灌装设备。

啤酒灌装中的几个问题自上世纪80年代开始，在消化吸收国外先进制造技术的基础上，我们在国内首先开发出了具有自己特色的啤酒灌装机液气控制系统，发展至今己经过了近二十年，现己发展到第四代，与国际上灌装机液气控制技术的发展基本上同步。

在此过程中，通过对啤酒灌装物理过程的研究、与国内外装备制造商的交流和讨论，发现有些问题需要澄清，有些问题需要说明，另一些问题值得进一步研究和探讨。

在讨论具体问题之前，首先对啤酒灌装的内涵，给予科学的分析。

啤酒是通过生化反应酿造而制成的液态食品，它的基体是水，应遵循流体力学的基本定理，如能量守恒、流体连续和力平衡等。

它的主体是微生物和生化反应的代谢物以及某些无机物。

其中微生物和代谢物中的二氧化碳和蛋白质，是啤酒灌装过程中必须正视的主要因素，这也是啤酒灌装区别于其它液态食品灌装的难度所在。

如尽量减少增氧量以减少微生物的生存空间；遵循物理化学中气体溶解量的亨利定理，根据二氧化碳含量和灌装温度确定背压高低；蛋白质在二氧化碳气体作用下易起泡，且持泡时间较长等。

灌装指的是商品灌装，是要在市场上进行交易的商品，因此必须要计量容积、质量或一定容器下的液位高度。

任何食品包装都不可能提高其品质，而且必然会有所影响，包装工艺的原则是将不利影响减至最小。

—、啤酒灌装技术的核心是灌装阀在我国的媒体和专业会议上，经常可以看到和听到一些说法，将灌装阀数量的增加当作技术进步来宣传，制造厂家也以此来做广告，似乎灌装头越多灌装技术越先进，灌装流速越快。

实际上无论阀的数量多少，就每一个灌装阀而言，工作状态和过程都是一样的，阀数量增多仅仅是酒缸直径大了，所需的动力和传动有些变化，灌装技术无进步可言。

所谓高速灌装的高速，指的是进出瓶的切线速度增快，单位时间内灌装的瓶数增多。

而灌装机转动的角速度却是一样的，即灌装每—瓶啤酒所需的时间无任何变化，对每个灌装阀而言，仍然是转—圈完成灌装流程。

真正变化的是输送系统，高速无压力输送和无阻塞输送系统才是高速灌装的核心技术。

只要灌装阀的功能和结构相同，其灌装的技术性能也就相同，对每—个灌装阀而言，排除机械加工和装配误差，在理论上应完全相同。

决定灌装质量和技术水平的是灌装阀本身，而不是阀的数量多少。

如德国的KHS和KRONES公司，都是以灌装阀的功能和结构来分类并形成各自的产品系列；而国内的企业，多数在头数上做文章，还未形成以阀为核心技术的产品系列。

目前在国内，据我所知仅有南轻的外置式机械灌装阀，其性能优于现有的其他机械阀，是唯一具有自己知识产权的灌装核心技术。

为此，两年前本人曾在有关报刊上撰文宣传这一创新成果。

在2000年中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会后，本人对国外和国内参展品的差异，曾发表过评论，国外参展商主要展示的是技术，而国内参展商主要展示的是加工能力和制造水平。

说明我国的企业尚未真正成为技术开发和创新的主体。

啤酒灌装技术的核心是灌装阀，有阀才有机；机随阀而分。

灌装技术的进步主要体现在阀的技术性能上，而不是阀的数量多少。

开展灌装阀单阀技术的研究，才是提高灌装技术水平的关键。

二、啤酒平稳灌装的关键是灌装阀等压开阀上世纪80年代，我国从德国引进两种类型的机械阀灌装机的制造技术，一种是SEN公司的外置式长管机，另一种是H&K公司的内置式短管机，由于种种原因，主要是我国的玻璃瓶制造很不规范，在我国的啤酒厂中绝大部分都采用短管机，这里就以短管机为例来讨论啤酒平稳灌装。

啤酒泡沫是啤酒风味的特色，是评价啤酒品质的主要指标之一，喝啤酒应喝带泡沫的啤酒。

但啤酒的这一特色给灌装带来很大的麻烦，在啤酒厂的灌装现场经常能看到反泡现象。

引起啤酒反泡的原因可能有以下几方面：瓶子定位对中不到位、瓶口缺损密封不严和密封圈老化而形成非等压灌装；二氧化碳含量过高或背压过低使二氧化碳从酒液中大量溢出；流动速度过快或未形成沿瓶内壁面的流动引起对啤酒的扰动过大等。