無菌灌裝設(shè)備專利技術(shù)綜述

聶蘭蘭

摘 要：無菌灌裝主要用于液體灌裝，無菌產(chǎn)品在日常生活產(chǎn)品中占據(jù)重要地位，作者對(duì)無菌灌裝設(shè)備的年申請(qǐng)量、該領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人、主要類號(hào)分析，研究該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。進(jìn)一步對(duì)領(lǐng)域的主要灌裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析，針對(duì)整體無菌灌裝設(shè)備、無菌灌裝的滅菌技術(shù)、灌裝容器于灌裝口的無縫連接、無菌灌裝閥主要技術(shù)路線研究，分析在不同時(shí)期該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：無菌灌裝設(shè)備；專利技術(shù)；發(fā)展

1 概述

無菌包裝及無菌灌裝產(chǎn)業(yè)也為食品包裝盒食品機(jī)械產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展方向，并在液態(tài)乳制品與液態(tài)果汁等飲品的無菌包裝中得到廣泛應(yīng)用與推廣[1]。然而無菌灌裝必須保證灌裝的物料無菌、灌裝設(shè)備無菌、包裝容器無菌等無菌環(huán)境。通常無菌灌裝有整體灌裝處于無菌環(huán)境，灌裝的物料滅菌等操作，因而在無菌灌裝中不僅包含無菌灌裝工藝，還包含滅菌方法。

2 無菌灌裝技術(shù)

無菌灌裝技術(shù)通常包含滅菌和灌裝技術(shù)。

常用的無菌灌裝首先需要對(duì)包裝物料及包裝容器進(jìn)行滅菌處理。灌裝物料通常采用巴氏滅菌等，針對(duì)不同的灌裝物料，其滅菌采用的工藝及設(shè)備也會(huì)有差異[2]。

無菌包裝技術(shù)自上世紀(jì)40年代問世以來，特別是最近二三十年伴隨著無菌包裝技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，無菌包裝產(chǎn)品以其特有的性能逐步風(fēng)靡全球并受到消費(fèi)者的喜愛，無菌包裝技術(shù)的相關(guān)的滅菌技術(shù)成為技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)，相應(yīng)其專利申請(qǐng)亦異?；钴S。

2.1 主要申請(qǐng)人申請(qǐng)量

從圖1可知，在無菌灌裝方面較強(qiáng)的外國(guó)企業(yè)有利樂、NIPO、TOXO、克朗斯；中國(guó)發(fā)展較好的企業(yè)有上海普利、杭州中亞，且外國(guó)其他企業(yè)在無菌包裝的專利申請(qǐng)量比中國(guó)專利申請(qǐng)量較多。

2.2 主要申請(qǐng)?zhí)柕姆植?/p>

由于無菌灌裝的產(chǎn)品有多種，因而在IPC的分類上，有多種不同的分類，從圖2可知，無菌灌裝的技術(shù)主要分在B65B55、B67C3、B65B31、B65B39、A61K9的小組中，從分類號(hào)的分布可知，目前世界的無菌灌裝技術(shù)主要分在包裝領(lǐng)域和奶制品灌裝領(lǐng)域中。

2.3 無菌灌裝主要技術(shù)的專利申請(qǐng)量

現(xiàn)從滅菌技術(shù)的技術(shù)路線分析，無菌灌裝設(shè)備中常用的滅菌技術(shù)的專利申請(qǐng)量，主要從灌裝閥與灌裝容器無縫連接、無菌灌裝閥及閥口氣體滅菌、無菌灌裝方法、整體灌裝滅菌設(shè)備。

（1）灌裝閥與灌裝容器無縫連接，該技術(shù)的專利申請(qǐng)量在1964-2005年之間，處于增長(zhǎng)狀態(tài)，隨著整體灌裝技術(shù)設(shè)備的成本高，促使灌裝企業(yè)需求成本低、模塊依賴程度低的設(shè)備，因而促使灌裝閥與灌裝容器無縫連接；在2006-2011期間，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展有所下降，灌裝閥與灌裝容器無縫連接主要用于袋裝產(chǎn)品的灌裝，無菌產(chǎn)品的灌裝通常采用立體化的包裝產(chǎn)品，且袋裝產(chǎn)品的保存期較盒裝的包裝產(chǎn)品的保存期短，袋裝產(chǎn)品消費(fèi)的滯緩，一定程度上會(huì)阻礙灌裝閥與灌裝容器無縫連接的發(fā)展；2012-2014年期間專利申請(qǐng)量有所增加，盒裝包裝產(chǎn)品的供應(yīng)商主要是利樂公司，利樂公司在無菌灌裝包裝材料中占據(jù)龍頭企業(yè)的地位，其包裝材料較一般包裝材料價(jià)格更貴，但隨著產(chǎn)品運(yùn)輸、人工成本的提升，迫切需要另一種包裝形式降低無菌產(chǎn)品的成本，而袋裝產(chǎn)品確實(shí)不錯(cuò)的選擇，因而促進(jìn)灌裝閥與灌裝容器無縫連接技術(shù)的發(fā)展。

（2）無菌灌裝閥或閥口氣體滅菌，該技術(shù)雖然可以提高無菌灌裝的質(zhì)量，但其灌裝效率低，每一次的灌裝過程中都需要在灌裝閥或閥口通入無菌氣體，包裝局部無菌環(huán)境，該灌裝方法對(duì)無菌要求高，生產(chǎn)量不高的產(chǎn)品有一定的市場(chǎng)份額。無菌灌裝閥或閥口氣體滅菌技術(shù)，在1964-2011年期間，專利申請(qǐng)量緩慢增加，但在2012之后該技術(shù)發(fā)展的專利申請(qǐng)量逐漸減少，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的提升，灌裝產(chǎn)品的企業(yè)發(fā)展比較集中，國(guó)內(nèi)主要為伊利、蒙牛等，這些企業(yè)都是灌裝行業(yè)的龍頭，灌裝量較大，因而無菌灌裝閥及閥口氣體滅菌不能滿足這些企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)需求，但對(duì)于一些生產(chǎn)量少、品質(zhì)高的產(chǎn)品，該技術(shù)仍然有市場(chǎng)需求，只是需求不大，導(dǎo)致該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展緩慢。

（3）無菌灌裝的滅菌技術(shù)，不管是大批量生產(chǎn)還是小產(chǎn)量，該項(xiàng)技術(shù)在無菌灌裝中必不可少。從1964-1993年間，該技術(shù)的專利申請(qǐng)量較少，在這個(gè)時(shí)段，主要采用的滅菌方法為巴氏滅菌法，雖然保質(zhì)期較短，但依然可以滿足當(dāng)時(shí)人們的需求，當(dāng)時(shí)人們一次買足一星期的奶制品的消耗量；在1988-1999年，專利申請(qǐng)量迅猛增加，隨著奶制品的消耗量的增加，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期是人們迫切需要解決的問題，因而人們?cè)诓粩鄬で笮碌臏缇夹g(shù)，促進(jìn)滅菌技術(shù)專利申請(qǐng)量的增加；但在2000-2005年期間，增長(zhǎng)有所緩慢；但在2005年以后，該項(xiàng)技術(shù)的專利申請(qǐng)量迅猛增加，隨著光、電、磁滅菌技術(shù)的發(fā)展，以及人們對(duì)生活品質(zhì)的提高，人們對(duì)無菌產(chǎn)品的消費(fèi)不僅僅限于乳制品，也在向果蔬產(chǎn)品的發(fā)展，這促進(jìn)對(duì)果蔬產(chǎn)品滅菌技術(shù)的發(fā)展，增加滅菌專利的申請(qǐng)量。

（4）整體灌裝滅菌設(shè)備，是指整個(gè)灌裝流程全部處于無菌環(huán)境，1964-2014期間，年增加量處于平穩(wěn)上升，整體無菌環(huán)境在無菌灌裝中設(shè)備的集成化程度高，生產(chǎn)效率高，設(shè)備在操作過程中需要的人工較少，同時(shí)無菌產(chǎn)品的品質(zhì)可以得到保障，因而該項(xiàng)技術(shù)一直備受無菌灌裝商及企業(yè)親睞。

3 結(jié)束語

無菌灌裝技術(shù)主要掌握在外國(guó)人手里，中國(guó)的無菌灌裝技術(shù)一直處于落后狀態(tài)，無菌灌裝設(shè)備依賴進(jìn)口，然而中國(guó)市場(chǎng)對(duì)無菌灌裝的產(chǎn)品需求量大，導(dǎo)致中國(guó)居民在消費(fèi)無菌產(chǎn)品時(shí)，其附加值較高，面對(duì)該形式，中國(guó)市場(chǎng)需要自己研發(fā)無菌灌裝設(shè)備及無菌灌裝技術(shù)，改變目前的形勢(shì)，無菌產(chǎn)品屬于市場(chǎng)基礎(chǔ)消費(fèi)品的一種，因而對(duì)無菌灌裝技術(shù)的發(fā)展與研究是非常有意義的。

參考文獻(xiàn)

[1]無愛蔣.無菌包裝產(chǎn)業(yè)差異化戰(zhàn)略研究-以S公司為例[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2013.

[2]李志杰.利樂A1無菌灌裝機(jī)-新一代的高效生產(chǎn)線[J].食品安全導(dǎo)刊，2008.