包裝是從產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為商品的最后一道生產(chǎn)工序。完成了包裝工序的產(chǎn)品就可以下線出廠進(jìn)入商品流通領(lǐng)域——進(jìn)入商店、賣場或上網(wǎng)供顧客選購。

　　啤酒包裝作為液體食品的包裝工序正是啤酒產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造全程的最后一道生產(chǎn)工序，包裝生產(chǎn)線是啤酒產(chǎn)業(yè)資金和技術(shù)相對(duì)密集度最高的設(shè)備投資項(xiàng)目，本文就啤酒包裝生產(chǎn)線的基本核心功能探討裝備供應(yīng)商的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制。

　　三種不同的灌裝形式

　　液體食品包裝工序的基本核心功能，一是灌裝(液體食品由料缸向包裝物轉(zhuǎn)移)，二是定量(按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量)。

　　按照灌裝和定量基本功能實(shí)施的不同原理，液體食品可以有以下三類不同包裝形式：一是先灌裝后定量。目前大量在用的液體灌裝閥就是在灌裝的最后階段通過定液位(液位傳感器或排氣管)間接計(jì)量定量，此種灌裝常用于含氣飲料包裝(等壓灌裝)。

　　二是先定量后灌裝。容積式灌裝閥，就是每一個(gè)灌裝閥都配有一個(gè)量筒(定量筒)，由液位傳感器(浮子式或探針式)控制其定量，液體先由料缸轉(zhuǎn)移到定量筒計(jì)量，然后再灌注到包裝物。此種灌裝多用于不含氣飲料和PET 包裝。

　　三是邊定量邊灌裝。這是一種配置電磁感應(yīng)流量計(jì)的電子閥灌裝機(jī)，是一種動(dòng)態(tài)計(jì)量定量形式，電磁流量計(jì)用于流經(jīng)該閥的液體的動(dòng)態(tài)計(jì)量。

　　根據(jù)法拉第的電磁感應(yīng)原理，即導(dǎo)體穿過磁場時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，流動(dòng)的液體介質(zhì)代表運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體，感應(yīng)電流與流動(dòng)速度成正比，經(jīng)一對(duì)電極輸入計(jì)量放大器，通過對(duì)流體的截面積和流速的計(jì)算，就能準(zhǔn)確得出其流量，其定量精度達(dá)到1／1000。

　　對(duì)于含氣飲料如啤酒的包裝還存在一個(gè)重要的前提條件，就是啤酒的二氧化碳含量與溫度和壓力有關(guān)，即亨利定律所規(guī)定的：“在溫度不變的情況下，壓力增加，溶解度則隨之增加”；“在壓力不變的情況下，溫度降低，溶解度則隨之增加”。

　　眾所周知，啤酒的二氧化碳含量是啤酒的一項(xiàng)重要品質(zhì)指標(biāo)。灌裝過程中啤酒所處的壓力不應(yīng)降低，否則將導(dǎo)致二氧化碳逸出，而且難以恢復(fù)。

　　對(duì)于啤酒這一種特定的含氣液體食品的包裝還有一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)，就是灌裝過程中必須盡可能使啤酒與空氣隔絕，即使很微量的增氧量也足以大大影響啤酒的品質(zhì)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，灌裝過程中增氧量不應(yīng)超過0.02－0.04mg／l。

　　綜上所述，啤酒包裝的基本原則在于：灌裝定量、低溫保壓、隔絕空氣。

　　啤酒包裝的最高宗旨，則是使啤酒完成包裝工序后，其內(nèi)在品質(zhì)的損失降低到最小程度。不言而喻，通過啤酒包裝提高其內(nèi)在品質(zhì)的任何企圖都是不可能的。至此，我們定義了啤酒包裝的技術(shù)底線。

　　目前國內(nèi)啤酒灌裝技術(shù)

　　國內(nèi)現(xiàn)有的啤酒灌裝技術(shù)大多數(shù)沿用上世紀(jì)八十年代中期，在實(shí)施“啤酒一條龍”專項(xiàng)時(shí)引進(jìn)的KHS－H·K 公司的DELTA 系列，當(dāng)時(shí)引進(jìn)生產(chǎn)許可證，技術(shù)轉(zhuǎn)讓時(shí)公稱能力為20000bph(640m1)60 頭灌裝機(jī)，九十年代初期在國家支持下，又引進(jìn)36000 bph(640m1)100 頭灌裝機(jī)48000bph(350m1)80 頭灌裝機(jī)，后者是KHS－SEN 公司的COMBI 系列。

　　南京輕機(jī)在上世紀(jì)九十年代中期將COMBI 系列灌裝技術(shù)延伸開發(fā)，生產(chǎn)和銷售了80 多臺(tái)套啤酒灌裝生產(chǎn)線，從24000bph(80 頭)、36000bph(112 頭)到 40000bph(126 頭)——其生產(chǎn)能力均為640ml 容量計(jì)，贏得了市場，而DELTA 系列由于其結(jié)構(gòu)上的先天不足，我們從一開始技術(shù)選型時(shí)就排除了。這種連桿式的對(duì)中裝置結(jié)構(gòu)由于水平支軸長期承受垂直軸向載荷，早期磨損嚴(yán)重，且無預(yù)罩功能，德國公司自身就列入淘汰技術(shù)之列。

　　進(jìn)入上世紀(jì)九十年代后期，消費(fèi)趨向追求天然，回歸自然，純生啤酒大行其道。無菌灌裝的興起引進(jìn)了一批計(jì)算機(jī)控制的電子閥灌裝設(shè)’備，這種裝備應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，全時(shí)間脈沖程序控制，一改彈簧機(jī)械閥在充二氧化碳達(dá)到與料缸背壓平衡條件下，依靠彈簧開閥的作用開始等壓灌裝。這種機(jī)械條件下，由于彈簧的疲勞和機(jī)械磨損等諸多因素的影響，其等壓條件是相對(duì)的。當(dāng)包裝物內(nèi)建立的壓力偏低于料缸背壓時(shí)，灌裝就會(huì)冒泡(二氧化碳逸出)嚴(yán)重影響液位精度。電子閥灌裝應(yīng)用數(shù)字技術(shù)全時(shí)間程序脈沖計(jì)數(shù)控制，將全部灌裝功能角度(如一次抽真空－充二氧化碳－二次抽真空－充二氧化碳－開閥慢灌－快灌－慢灌閉閥－穩(wěn)定－排氣－卸荷 ⋯⋯)全程主動(dòng)控制。其等壓灌裝條件是絕對(duì)保證的。由此，確保了啤酒灌裝質(zhì)量和灌裝精度，同時(shí)提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性。

　　電子閥灌裝機(jī)技術(shù)引進(jìn)后，國內(nèi)各廠也都進(jìn)行了開發(fā)研制，但效果沒有盡善盡美的。究其原因在于：機(jī)電配套水平不高；計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)尚未過關(guān)；運(yùn)行條件高，尚不適應(yīng)。

　　2001 年，南京輕機(jī)正式推出外置式機(jī)械閥。其全新結(jié)構(gòu)吸收了電子閥灌裝機(jī)全時(shí)間程序控制的特點(diǎn)，全部主動(dòng)控制保證絕對(duì)等壓條件下實(shí)施含氣飲料的穩(wěn)定灌裝。同時(shí)全方位的衛(wèi)生設(shè)計(jì)保證了無菌冷灌裝條件下最小的微生物風(fēng)險(xiǎn)。

　　新結(jié)構(gòu)取消了主閥開閥彈簧，而采用差動(dòng)氣缸平衡原理，同時(shí)在穩(wěn)定勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件下，灌裝全過程各項(xiàng)功能角度精確設(shè)計(jì)分配全部由外環(huán)凸輪主動(dòng)控制執(zhí)行。

　　具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型灌裝單元專利技術(shù)的開發(fā)，至今已形成從24000bph－48000bph的完整系列。在各大啤酒集團(tuán)已有50 多臺(tái)套生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，其灌裝質(zhì)量和精度，尤其是運(yùn)行可靠性令人耳目一新。在完成這種新型灌裝單元專利技術(shù)的系列開發(fā)之后，已不僅廣泛用于啤酒等含氣液體食品的高速自動(dòng)精確灌裝，同時(shí)還可以用于不含氣的白酒、黃酒的精確灌裝，稍加變更還可延伸開發(fā)出一種長管灌裝閥，適用于聚酯瓶包裝啤酒。

　　啤酒灌裝設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)

　　近十年來，中國啤酒產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了由“做大做強(qiáng)”到“做強(qiáng)做大”，不斷發(fā)展壯大的歷程，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，國際資本源源涌入，在中國經(jīng)濟(jì)不斷走向全球化時(shí)代的今天，目前面臨制訂產(chǎn)業(yè)發(fā)展，“十一五”規(guī)劃時(shí)，為更好地適應(yīng)啤酒產(chǎn)業(yè)不斷“做強(qiáng)做大”的大趨勢(shì)，國產(chǎn)啤酒技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)就要不斷 “做精做優(yōu)”，這是我們的戰(zhàn)略定位，也是參與國內(nèi)外市場競爭的需要。

　　根據(jù)裝備產(chǎn)業(yè)“做精做優(yōu)”的戰(zhàn)略定位，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展目標(biāo)可以確定為：

　　1.經(jīng)高溫瞬時(shí)殺菌(UHT)后，無菌(低溫、常溫、中溫、高溫)包裝技術(shù)成為啤酒飲料包裝主流，隧道式殺菌溫瓶逐步淘汰。

　　2.一次性和可回收聚酯瓶成為啤酒飲料大眾快速消費(fèi)品的主力包裝，玻璃瓶在高端產(chǎn)品沿用。吹制聚酯瓶延伸成為包裝生產(chǎn)線前端組成普遍定型。

　　3.電磁流量計(jì)單元灌裝技術(shù)普遍應(yīng)用，成熟可靠、計(jì)量精確、高速自動(dòng)和數(shù)字化控制的優(yōu)勢(shì)滿足優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和集約化設(shè)計(jì)制造的基本要求。

　　4.緊湊型洗瓶機(jī)代替槽式洗瓶機(jī)，洗凈率更高，消耗更低。

　　5.計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng)在包裝生產(chǎn)線上全面推廣，用戶全程跟蹤——網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷服務(wù)成為售后服務(wù)的主要手段和模式。

　　6.機(jī)器人技術(shù)在二次包裝技術(shù)裝備中開始應(yīng)用，同時(shí)與高效物流直接接口；在網(wǎng)絡(luò)銷售系統(tǒng)支持下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線到貨架的直接對(duì)接，制造廠成品庫存降至最小甚至為零。