一种瓶装或桶装天然矿泉水无菌灌装生产系统的制作方法

1.本发明涉及矿泉水生产技术领域，尤其是涉及一种瓶装或桶装天然矿泉水无菌灌装生产系统。


背景技术：

2.天然矿泉水中一般含有杂质、异物以及细菌病毒等微生物，在工厂进行天然矿泉水规模化的批量生产中，如何能够高效除去天然矿泉水中的杂质、微生物，实现无菌灌装，生产出符合国家食品安全标准的天然矿泉水，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种瓶装或桶装天然矿泉水无菌灌装生产系统。
4.本发明的技术方案如下：一种瓶装或桶装天然矿泉水无菌灌装生产系统，其特征在于，包括低压紫外杀菌模块、阻菌过滤模块、臭氧投加模块、不锈钢滤芯过滤模块、pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备、空间净化模块、瓶盖消毒模块和灌装空间自动消杀模块；
5.所述低压紫外杀菌模块、所述阻菌过滤模块、所述臭氧投加模块和所述不锈钢滤芯过滤模块沿水流方向依次相连，所述空间净化模块用于对吹瓶车间和灌装车间消毒净化，所述pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备包括pet瓶吹制及输送装置、灌装装置和旋盖装置，所述pet瓶吹制及输送装置位于所述吹瓶车间内，所述灌装装置和所述旋盖装置位于所述灌装车间内，所述pet瓶吹制及输送装置与所述灌装装置相连，所述不锈钢滤芯过滤模块与所述灌装装置相连，所述灌装装置与所述旋盖装置相连，所述瓶盖消毒模块与所述旋盖装置相连，所述灌装空间自动消杀模块用于对灌装车间进行消毒净化。
6.进一步地，所述低压紫外杀菌模块为紫外线波长254nm的紫外杀菌模块，所述低压紫外杀菌模块为内部设有多支uv灯的管道式结构。
7.进一步地，所述阻菌过滤模块由316l不锈钢保安滤器外壳及聚醚砜滤芯组成。
8.进一步地，所述臭氧投加模块臭氧杀菌采用浓度在0.2-0.4mg/l之间的臭氧进行杀菌。
9.进一步地，所述不锈钢滤芯过滤模块由316l不锈钢滤器外壳及不锈钢滤芯组成。
10.进一步地，所述空间净化模块包括沿气流流动方向依次相连的回风管道、初效过滤器、空调、中效过滤器、净化风柜和送风管道。
11.进一步地，所述瓶盖消毒模块采用浓度在0.6-1.5mg/l之间的臭氧水对瓶盖进行冲洗杀菌。
12.进一步地，所述灌装空间自动消杀模块由316l不锈钢管道、喷嘴、主动站及手动分站组成。
13.和现有技术相比，本发明的有益效果如下：
14.本专利设计的生产工艺，可以滤除瓶/桶装天然矿泉水可能含有的杂质、异物，并
通过杀菌、阻菌、空间环境自动消毒等多种微生物控制工艺的共同作用，产水水质微生物指标、感官指标完全符合gb8537-2018食品安全国家标准饮用天然矿泉水的相关要求。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
17.图1是本发明的示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.如图1所示，一种瓶装或桶装天然矿泉水无菌灌装生产系统，包括低压紫外杀菌模块、阻菌过滤模块、臭氧投加模块、不锈钢滤芯过滤模块、pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备、空间净化模块、瓶盖消毒模块和灌装空间自动消杀模块。
21.低压紫外杀菌模块、阻菌过滤模块、臭氧投加模块和不锈钢滤芯过滤模块沿水流方向依次相连，空间净化模块用于对吹瓶车间和灌装车间消毒净化，pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备包括pet瓶吹制及输送装置、灌装装置和旋盖装置，pet瓶吹制及输送装置位于吹瓶车间内，灌装装置和旋盖装置位于灌装车间内，pet瓶吹制及输送装置与灌装装置相连，不锈钢滤芯过滤模块与灌装装置相连，灌装装置与旋盖装置相连，瓶盖消毒模块与旋盖装置相连，灌装空间自动消杀模块用于对灌装车间进行消毒净化。
22.作为本实施例较佳实施方案的是，低压紫外杀菌模块为紫外线波长254nm的紫外杀菌模块，低压紫外杀菌模块为内部设有多支uv灯的管道式结构。
23.作为本实施例较佳实施方案的是，阻菌过滤模块由316l不锈钢保安滤器外壳及聚醚砜滤芯组成。
24.作为本实施例较佳实施方案的是，臭氧投加模块臭氧杀菌采用浓度在0.2-0.4mg/l之间的臭氧进行杀菌。
25.作为本实施例较佳实施方案的是，不锈钢滤芯过滤模块由316l不锈钢滤器外壳及不锈钢滤芯组成。
26.作为本实施例较佳实施方案的是，空间净化模块包括沿气流流动方向依次相连的回风管道、初效过滤器、空调、中效过滤器、净化风柜和送风管道。
27.作为本实施例较佳实施方案的是，瓶盖消毒模块采用浓度在0.6-1.5mg/l之间的臭氧水对瓶盖进行冲洗杀菌。
28.作为本实施例较佳实施方案的是，灌装空间自动消杀模块由316l不锈钢管道、喷嘴、主动站及手动分站组成。
29.本技术各模块的具体构造和工作过程如下：
30.(1)低压紫外杀菌模块
31.原料水由uv进水端进入低压紫外杀菌模块，低压紫外杀菌模块采用管道式结构，输出的紫外线为单谱光，波长为254nm，并使用多支uv灯管运行，低压紫外杀菌模块中uv灯管的总功率为1550w，透过率≥90％，充分保证剂量≥40mj/cm2，使杀菌率达到99％－99.9％；
32.(2)阻菌过滤模块
33.阻菌过滤模块由316l不锈钢保安滤器外壳及聚醚砜滤芯组成。其中聚醚砜滤芯由包括聚醚砜膜、导流支撑层、壳体和密封圈几部分组成。主要由非对称性聚醚砜膜(pes)及进口导流支撑层组成，经打褶、滤材边封、固定内芯外罩、焊接端盖等流程制作而成。无任何粘合剂，无介质脱落。阻菌过滤滤芯绝对过滤精度0.22um，除菌效果99.9％。最高工作温度为90℃，最大工作压差为4bar/21℃、2.4bar/80℃,生物安全性极高。其超低扩散流水平确保除菌效果，完整性数值与细菌挑战关联，亲水性良好，产品结构中间小两边大的膜孔。一般用于液体的精密过滤。聚醚砜折叠滤芯在过滤行业中，作为终端过滤单元，应用广泛。在微电子、医药、化工等行业的多种介质过滤和纯水处理过程中，均是必不可少的操作单元。广泛用于电子高纯水、电子化学品的除微粒过滤，在生物制药行业中用于药液、工艺用水等产品的除微粒、除菌过滤；在食品饮料行业的水除菌过滤、纯生啤酒过滤、葡萄酒除菌过滤等。
34.(3)臭氧投加模块
35.臭氧投加模块臭氧杀菌采用浓度在0.2-0.4mg/l之间的臭氧进行杀菌。
36.该臭氧杀菌步骤中，臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，以实现杀菌作用。臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速，与其它杀菌剂不同的是:臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应，穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏dna。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤，而导致新陈代谢出现障碍，臭氧继续渗透穿透膜，而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞凋亡.
37.此外，臭氧不仅能杀灭水中的致病菌和微生物，同时对瓶子和瓶盖均能起到杀菌的作用。本专利考虑到臭氧半衰期很短，设置浓度0.2-0.4mg/l之间的臭氧来进行杀菌，可以确保水的灭菌效果
38.(4)不锈钢滤芯过滤模块
39.不锈钢滤芯过滤模块由316l不锈钢滤器外壳及不锈钢滤芯组成，不锈钢滤芯为不锈钢纤维高温烧结滤毡，经折叠成型的多孔深层过滤滤芯，滤芯尺寸226接口30英寸、绝对过滤精度2微米，滤壳及滤芯整体为316l材质，采用本套技术方案的不锈钢滤芯过滤模块过
滤效率可达到99.95％。
40.优选的，不锈钢滤芯过滤模块代替了传统的钛滤终端过滤器，解决了传统钛滤滤芯以高纯钛粉为原料，经高温烧结而成带来长时间使用钛粉脱落问题，同时该滤芯采用不锈钢纤维构成，具有耐酸碱、臭氧腐蚀的特性，正常使用年限5年左右，可有效降低水处理设备的运行成本。
41.(5)pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备
42.pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备即为旋转式吹灌旋一体机，就是在单台设备上实现瓶坯除尘、吹瓶、灌装、旋盖整个动作，由单机实现完成从瓶坯到瓶装液态产品的创新包装技术。通过在线成型技术、吹瓶工艺、灌装工艺和灌装设备上的创新，减少了传送、空瓶处理、堆积和存储工序等中间环节，改善了包装卫生条件、降低交叉污染。
43.具体而言，pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备包括pet瓶吹制及输送装置、灌装装置和旋盖装置，pet瓶吹制及输送装置位于吹瓶车间内，灌装装置和旋盖装置位于灌装车间内，pet瓶吹制及输送装置与灌装装置相连，不锈钢滤芯过滤模块与灌装装置相连，灌装装置与旋盖装置相连，瓶盖消毒模块与旋盖装置相连。实际工作时，投加的瓶坯会在pet瓶吹制及输送装置进行吹瓶和并运输到灌装机，灌装机将经过不锈钢过滤器过滤的矿泉水灌入pet瓶中，然后送到旋盖机，旋盖机将经过瓶盖消毒模块消毒后的瓶盖旋到pet瓶上后，送到包装车间进行包装。因上述pet瓶吹瓶灌装旋盖一体化设备为现有设备，其更具体的构造和原理已被本领域技术人员熟知，不再赘述。
44.(6)空间净化模块
45.空间净化模块包括沿气流流动方向依次相连的回风管道、初效过滤器、空调、中效过滤器、净化风柜和送风管道，具体而言，吹瓶车间和灌装车间上都分别设有回风口和送风口，回风口上可设置回风百叶窗。
46.上述车间的空间净化通过重复以下过程实现：气流
→
初效过滤器净化
→
空调
→
中效过滤器净化—净化风柜送风—送风管道
→
高效送风口
→
吹入车间
→
带走尘埃细菌等颗粒
→‑
回风百叶窗
→
初效过滤器净化，达到净化效果。
47.本专利中吹瓶车间环境为百万级净化≥0.5μm尘粒的最大允许数为35200000/m3，≥5μm的最大尘粒数为293000/m3，灌装车间为万级净化≥0.5μm尘粒的最大允许数为350000/m3，≥5μm的最大尘粒数为2000/m3，浮游菌的最大允许数为100/m3，沉降菌的最大允许数为3/皿，其中灌装旋盖核心区域为百级净化≥0.5μm尘粒的最大允许数为3500/m3，≥5μm的最大尘粒数为0/m3，浮游菌的最大允许数为5/m3，沉降菌的最大允许数为1/皿。
48.(7)瓶盖消毒模块
49.瓶盖消毒模块采用浓度在0.6-1.5mg/l之间的臭氧水对瓶盖进行冲洗杀菌。
50.该臭氧杀菌步骤中，臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，以实现杀菌作用。臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速，与其它杀菌剂不同的是:臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应，穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏dna。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤，而导致新陈代谢出现障碍，臭氧继续渗透穿透膜，而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞凋亡.
51.(8)灌装空间自动消杀模块
52.该模块由316l不锈钢管道、喷嘴及主动站及手动分站组成，全自动固定喷嘴式消杀主站结合手动分站，可实现停机全自动清洗以及生产过程中根据需要对环境进行清洁；标准化操作，提高清洗效率(约节省传统清洗时间30～50％)，降低微生物风险，最终协助提升现场生产效率。其高度自动化及采用变频控制的增压泵等的设计可以提供对灌装机的消杀及清洗功能，具有清洗时间短，负载能力大，易维护，自动化程度高等特点，在保证清洗效果的前提下，能大大减少人工成本及泡沫清洗消毒的时间，提高生产线的利用率。
53.综上所述，本专利设计的生产工艺，可以滤除瓶/桶装天然矿泉水可能含有的杂质、异物，并通过杀菌、阻菌、空间环境自动消毒等多种微生物控制工艺的共同作用，产水水质微生物指标、感官指标完全符合gb8537-2018食品安全国家标准饮用天然矿泉水的相关要求。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。