袋装牛奶、纸盒装酸奶、形状各异的瓶装饮料……如今，走进超市，货架上的饮品琳琅满目。灌装，作为液态食品包装生产过程中必不可少的一环，长期以来面临技术瓶颈，特别是高速、高精度、无菌灌装技术长期被国外垄断。而今，这一局面正迎来历史性突破。
中国农村技术开发中心近期在浙江杭州举办了“十四五”国家重点研发计划“食品制造与农产品物流科技支撑”重点专项--液态食品柔性高速高精度无菌灌装装备创制成果现场展示会。会上宣布，我国自主研发的每小时48000瓶柔性高速高精度无菌灌装装备，生产速率同步迈入全球顶尖阵营。这标志着我国食品装备领域成功打破国外技术垄断，正式实现从“跟跑”到“并跑”的历史性跨越。
这让项目参与者杭州中亚机械股份有限公司总裁史正回想起十几年前参加全球顶尖的慕尼黑啤酒饮料展的经历。当时，他带着自主研发的灌装设备参展，出乎意料地引起了国外企业的强烈关注。“他们专门派了专利工程师和律师来查看，想找出我们是否侵犯了他们的专利。如果存在专利侵权行为，我们的展台就会被封。”史正回忆，经过几轮交流磋商，对方最终判定没有侵犯其知识产权，“这让我深受触动，正因为我们的设备拥有自主知识产权，才成功打消了他们的质疑。”
无菌灌装是液态食品生产的核心环节，直接关系到民生保障与人民健康。然而，液态食品行业的无菌化灌装推广却一度困难重重。项目负责人浙江大学教授刘东红介绍，早期饮料企业多采用二次灭菌技术或湿法无菌灌装技术，即在原材料已灭菌基础上，灌装后再隔着包装材料进行二次灭菌，或在原材料已灭菌基础上，包装材料采用湿法无菌灌装技术，再进行包装。“两者技术能耗高、成本较高。”刘东红介绍。
随着消费者对食品安全和个性化需求的不断提升，开发符合国内市场需求、具备自主知识产权的灌装设备日益迫切。
塑瓶无菌灌装装备最早在国际问世，但由于技术壁垒、专利保护等原因，该技术长期被国际巨头企业垄断。企业只能斥巨资引进。“一条进口无菌灌装生产线动辄8000万元至1亿元，相当于一家企业多年的利润。”谈到此处，刘东红感慨道。
技术瓶颈也阻碍了产品创新。刘东红介绍：“酸性饮料本身自带一定抑菌效果，但中性食品如咖啡、奶茶等无法依靠产品特性抑菌，如果杀菌不彻底，残留的细菌芽孢还可能萌发。”
会场上的成果展示区，咖啡、奶茶等新品类吸引参观者观看品尝。刘东红介绍，像咖啡这种中性饮料的灌装难度最大，必须保证物料、瓶体、盖子、灌装及封盖全过程无菌。这类产品为保证风味需用无菌灌装技术加工。“与传统湿法灭菌不同，该设备采用高效连续的干法杀菌技术，显著减少了杀菌剂使用量和能耗。”
史正补充道，新设备将无菌环境生产时间从72小时延长到144小时，“传统的湿法无菌灌装技术每运行72小时就要停工用无菌水冲洗管道，生产成本高；而新设备不仅延长了无菌灌装环境保持周期，且无需添加防腐剂并可实现更稳定的营养成分，企业生产成本大大降低。”
目前，在一批规模化饮料包装生产线上国内外设备已并进运行，同台竞技。近年来，随着小批量、多品种、个性化产品需求增加，对灌装设备兼容性、速度、精度提出更高要求。当国外设备越来越难以适应个性化需求，国产化无菌灌装设备的“柔性”优势逐步凸显。“通过智能化控制系统，企业可以根据需求灵活调节设备。”刘东红表示，项目团队研发的自主知识产权柔性无菌灌装阀，可以兼容不同类型液态食品灌装，可实现整条生产线灌装模式的一键切换。目前，该系列设备已在伊利、农夫山泉、今麦郎、元气森林等行业龙头企业实现规模化应用，推动了高端食品装备的国产化替代进程。
项目团队表示，未来将进一步加快装备产业化进程与推广应用，抢占食品装备科技发展制高点，有效满足产业高质量发展需求，助力我国早日跻身世界高端食品装备制造强国行列。
展望未来，我国食品高端智能装备制造仍面临关键难题，例如如何在高端器件、专用材料和关键核心技术等长期依赖国外的重点领域取得决定性突破，如何推动技术改造升级，推进我国食品制造装备向智能化、绿色化迈进。这些课题，仍需行业共同努力。
转自：农民日报客户端
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