一种灌装饮用矿泉水的制备方法与流程

本发明涉及水净化加工的技术领域，尤其涉及一种灌装饮用矿泉水的制备方法。

背景技术：

天然矿泉水是从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下水，含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体，在通常情况下，其化学成分、流量、水温等相对稳定，人类饮用比较安全。因此，人们常常用天然矿泉水作为日常饮用水，更多的将天然矿泉水灌装成瓶装水用于商业销售。

传统的天然矿泉水净化工艺大多采用地下开采、源水过滤及普通灌装或者设备灌装的方式加工，但是这样的加工方式，往往在天然矿泉水开采、过滤、灌装的过程中易受污染，从而造成消费者不能直接饮用；虽然现在净化工艺中增设了一些杀菌方法，比如：高温灭菌、传统消毒等方式杀菌，但是高温灭菌会损害矿泉水中的微量元素，传统消毒的消毒效率不高；另外现有净化工艺中对天然矿泉水的过滤效果也不尽人意；或者说，在天然矿泉水在过滤、杀菌方面往往顾己失彼；目前，天然矿泉水净化处理工艺往往不符合消费者期望日常饮用矿泉水能够具有更多的功能，且饮用更安全更健康的要求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种灌装饮用矿泉水的制备方法，其具有开采、过滤、灌装、检测、包装等净化加工全程无菌及全自动控制，达到饮用更安全更健康的要求且同时又保持天然矿泉水原有的独特口感。

该发明提供以下技术方案，一种灌装饮用矿泉水的制备方法，其包括以下工艺步骤：水源开采工序、水源过滤工序、水源及罐体杀菌工序、水源灌装工序、在线检测工序、自动贴标工序、激光打码工序和裹包码垛工序；所述水源过滤工序包括多介质过滤工步和三级精密过滤工步；所述水源及罐体杀菌工序包括同步进行的水源在线杀菌工步、瓶胚杀菌工步和瓶盖杀菌工步；所述在线检测工序包括检测工步和剔除工步；天然矿泉水依次经水源开采工序进行水源开采，再通过所述多介质过滤工步及所述三级精密过滤工步的过滤，经过滤后的水源经水源在线杀菌工步进行杀菌且与此同时灌装用瓶胚及瓶盖分别通过所述瓶胚杀菌工步杀菌和瓶盖杀菌工步杀菌处理，杀菌处理后的水源、瓶胚及瓶盖通过所述水源灌装工序进行灌装加工，经灌装加工后的灌装水经所述检测工步及所述剔除工步分拣出储量不足及封盖不良等不合格品，合格品再依次经所述自动贴标工序贴标处理、所述激光打码工序打码处理及所述裹包码垛工序包装堆垛处理后转运仓库；使得本发明的开采、过滤、杀菌、灌装、检测、贴标打码及包装堆垛等加工工序实现全自动无菌化生产。

较佳地，所述水源开采工序：采集水源点在深度为160米以上地下水，通过水冷式水泵在岩层裂隙中取水，抽水管道及设施为不锈钢密封管件；可防止传统水泵油污泄露污染水源。

较佳地，所述水源过滤工序包括多介质过滤工步和三级精密过滤工步；所述多介质过滤工步：由四个相同罐体并联组成初级过滤系统，每个罐体自上而下铺设5层过滤介质；该五层过滤介质分别为一层锰砂、四层粒径依次减小的石英砂；其目的是充分去除水源中的铁、锰和杂质。

较佳地，所述三级精密过滤工步：由四组三级精滤器并联组成精密过滤系统，该三级精滤器由微孔孔径依次减少的三个滤芯构成；其目的是过滤掉非肉眼可见的杂质和大部分细菌。

较佳地，所述水源在线杀菌工步：由在线紫外灯杀菌器组成杀菌系统，该在线紫外灯杀菌器由不锈钢腔体、内含中压紫外灯管的石英砂套管、紫外线强度传感器、擦拭环和擦拭电机构成；中压紫外灯管可实现对细菌进行全面破坏，擦拭环来回擦拭石英套管可保证石英套管表面清洁、紫外线穿透率。

较佳地，所述水源灌装工序：由加热炉、吹瓶机、灌装机、旋盖机组成吹灌旋一体灌装系统进行水源的灌装及封盖操作。

较佳地，所述在线检测工序：由一个x射线发射器、两个高频照相机、一个剔除器组成自动检测分拣系统进行储量检测及封盖情况监测及分拣出储量不足及封盖不良等不合格品操作。

较佳地，所述自动贴标工序：由一台贴标机、两个高频照相机、一个剔除器组成自动贴标系统进行自动贴标操作及分拣出贴标不良的不合格品操作。

较佳地，激光打码工序：由一台激光打码设备、一个高频照相机、一个剔除器组成激光打码系统进行自动激光打码及分拣出打码不良的不合格品操作。

较佳地，所述裹包码垛工序：有一台裹包机和一台码垛组成的裹包码垛系统进行合格品的包装及堆垛操作。

本发明的有益效果为：采用本发明的制备方法，天然矿泉水依次经水冷式水泵在160米以下的地下岩层裂隙中进行水源开采，再通过由四个相同罐体并联组成初级过滤系统及由四组三级精滤器并联组成精密过滤系统，经过滤后的水源经水源在线杀菌工步进行杀菌且与此同时灌装用瓶胚及瓶盖分别通过所述瓶胚杀菌工步杀菌和瓶盖杀菌工步杀菌处理，杀菌处理后的水源、瓶胚及瓶盖通过吹灌旋一体灌装系统进行水源的灌装及封盖操作，经灌装封盖加工后的灌装水经所述检测工步及所述剔除工步分拣出储量不足及封盖不良等不合格品，合格品再依次经所述自动贴标工序贴标处理、所述激光打码工序打码处理及所述裹包码垛工序包装堆垛处理后转运仓库；本发明具备开采、过滤、杀菌、灌装、检测、贴标打码及包装堆垛等工序实现全自动无菌化生产，达到饮用更安全更健康的要求且同时又保持天然矿泉水原有的独特口感。

附图说明

图1为发明所述的灌装饮用矿泉水的制备方法工艺流程图；

附图标记说明：10-水源开采工序、20-水源过滤工序、21-多介质过滤工步、22-三级精密过滤工步、30-水源及罐体杀菌工序、31-水源在线杀菌工步、32-瓶胚杀菌工步、33-瓶盖杀菌工步、40-水源灌装工序、50-在线检测工序、51-检测工步、52-剔除工步、60-自动贴标工序、70-激光打码工序、80-裹包码垛工序。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1所示，一种灌装饮用矿泉水的制备方法，其生产工艺流程为：天然矿泉水依次经水源开采工序10进行水源开采，再通过所述多介质过滤工步21及所述三级精密过滤工步22的过滤，经过滤后的水源经水源在线杀菌工步31进行杀菌且与此同时灌装用瓶胚及瓶盖分别通过所述瓶胚杀菌工步杀菌32和瓶盖杀菌工步33杀菌处理，杀菌处理后的水源、瓶胚及瓶盖通过所述水源灌装工序40进行灌装加工，经灌装加工后的灌装水经所述检测工步51及所述剔除工步52分拣出储量不足及封盖不良等不合格品，合格品再依次经所述自动贴标工序60贴标处理、所述激光打码工序70打码处理及所述裹包码垛工序80包装堆垛处理后转运仓库；全自动化的实现了开采、过滤、杀菌、灌装、检测、贴标打码及包装堆垛等工序的无菌化生产，达到饮用更安全更健康的要求且同时又保持天然矿泉水原有的独特口感。

进一步地，所述水源开采工序10的具体步骤：取水点在深度为160米以上的岩层裂隙中通过水冷式水泵取水，其可防止传统水泵存在油污泄露污染水源的情况发生；较优地，取水过程中的所采用的管道及设施为316l不锈钢密封管件，取水口使用封闭设计，安装有排污阀、水井消毒的加药口、空气呼吸器、压力表、止回阀、卫生级取样阀、流量计等，从而保持矿泉水的天然成分；另外取水口可通过建水井房来进一步防护，该水井房设置三层防护，第一层为防护栏、第二层为正方形玻璃房、第三层为球形不锈钢罩，防止蓄意破坏和污染的发生。

进一步地，水源过滤工序20的具体步骤：其包括多介质过滤工步21和三级精密过滤工步22；其中，所述多介质过滤工步21由四个相同罐体并联组成多介质过滤系统，每个罐体自上而下铺设5层过滤介质，优选地，该5层过滤介质分别是1层锰砂(8～16目)、四层粒径不同的石英砂(32～16mm、16～8mm、8～4mm、4～2mm),可达到充分去除采集水源中的铁、锰和其他杂质杂质；另外，每个多介质过滤器配备自动正反洗系统，去除已截留下的物质，从而延长其使用寿命；另外，所述三级精密过滤工步22由四组三级精滤器并联组成精密过滤系统，优选地，该三级精滤器由微孔孔径为5μm、1μm、0.2μm的三个滤芯构成；其目的是过滤掉非肉眼可见的杂质和大部分细菌。

进一步地，水源及罐体杀菌工序30的具体步骤：其包括同步进行的水源在线杀菌工步31、瓶胚杀菌工步32和瓶盖杀菌工步33；其中，所述水源在线杀菌工步31由在线紫外灯杀菌器组成杀菌系统，该在线紫外灯杀菌器由不锈钢腔体、内含中压紫外灯管的石英砂套管、紫外线强度传感器、擦拭环和擦拭电机构成；中压紫外灯管可实现多谱段连续紫外光谱输出，功率可达7000w，可对细菌进行全面破坏，且每两个小时擦拭环自动来回擦拭石英套管一次，保证石英套管表面清洁、紫外线穿透率；另外，所述瓶胚杀菌工步32实现瓶坯在通过紫外灯杀菌器前感应装置时，紫外灯同时开启多盏紫外灯对瓶坯全方位照射杀菌；再则，所述瓶盖杀菌工步33实现瓶盖通过紫外灯时，紫外灯自动感应开启，紫外线经过反射板反射，对瓶盖进行各方位杀菌，并且与此同时瓶盖蒸汽阀打开，高温蒸汽对瓶盖再次高温杀菌；通过所述水源及罐体杀菌工序30的杀菌处理，使得水源、瓶胚及瓶盖符合无菌化的灌装条件。

进一步地，所述水源灌装工序40的具体步骤：由加热炉、吹瓶机、灌装机、旋盖机组成吹灌旋一体灌装系统；其中，加热炉使用红外线对瓶坯加热，通过多个瓶坯夹持头持续对瓶坯加热，其具有速度快、温度精准等优点；瓶坯加热后通过机械手送入多个模腔中，通过26～32bar压缩空气把瓶坯吹塑成空瓶；通过机械手把空瓶传递至多个灌装头，每个灌装头通过流量计灌装到标准液位；通过机械手把已灌装空瓶传递到旋盖机，由多个旋盖头完成旋盖。

进一步地，所述在线检测工序50的具体步骤：其包括所述检测工步51及所述剔除工步52，由一个x射线发射器、两个高频照相机、一个剔除器组成自动检测分拣系统；其中，x射线对每瓶产品液位高度检测，由剔除器剔除容量不足产品；高频照相机对每瓶产品进行360°检测，由剔除器剔除封盖不良产品，从而自动化实现对储量检测及封盖情况监测及分拣出储量不足及封盖不良等不合格品操作。

进一步地，所述自动贴标工序60的具体步骤：产品通过单道输送链进入贴标机进瓶星轮，星轮把产品传递至贴标机托盘，同时压瓶头下压固定瓶身，每个产品通过定位光电和托盘电机共同作用使每个产品以同样位置、角度进行贴标，贴标后通过两个高频照相机对上、下标进行位置检测，剔除器通过编码器计数把贴标不良产品进行剔除。

进一步地，所述激光打码工序70的具体步骤：由一台激光打码设备、一个高频照相机、一个剔除器组成激光打码系统；每瓶产品通过光纤感应头触发激光打码设备，通过激光在瓶盖表面打出箱对应的生产信息，打码后立即通过高频照相机检测打码效果，由剔除器剔除打码不良产品。

进一步地，所述裹包码垛工序80的具体步骤：有一台裹包机和一台码垛组成的裹包码垛系统；其中，操作工把纸箱整齐放在进料仓，每片纸箱通过吸盘吸起再送入送箱轨道；产品通过裹包机进口分成4道，再通过分瓶叉分成24支，每24支通过推瓶杆推到指定位置与纸箱会合；纸箱再通过涂胶、折叠、压合后进入码垛机，每箱产品依次进入码垛机，通过拖板转移到卡板上，至规定层数后，每垛产品自动退出，待转运至仓库。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。