（凱麒斯智能裝備有限公司，江蘇 宿遷223700)

1 概述

隨著消費(fèi)者對(duì)飲料的品質(zhì)更高的追求，營養(yǎng)更豐富，口感更好等成為飲料生產(chǎn)廠越來越注重的問題。在這一趨勢下，很多飲料生產(chǎn)廠開始生產(chǎn)更為營養(yǎng)豐富口感也更加完善的飲料。但無論是口感還是營養(yǎng)，前提條件都是需要保證其無菌的環(huán)境，而我公司與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位協(xié)作，共同承擔(dān)“液體飲料無菌灌裝系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”的研究課題，我公司的重點(diǎn)研究方向?yàn)椤肮嘌b設(shè)備及環(huán)境無菌技術(shù)研究”，可以借鑒其他公司的成熟產(chǎn)品并加以應(yīng)用。

2 基于VHP 的灌裝設(shè)備殺菌技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在飲料灌裝領(lǐng)域也在進(jìn)行著一系列的改進(jìn)和革新，為了達(dá)到無菌灌裝，目前，已經(jīng)有很多的飲料工廠將其灌裝進(jìn)行改革，將傳統(tǒng)的灌裝室改進(jìn)成為更加先進(jìn)的灌裝潔凈室。對(duì)比之前的傳統(tǒng)灌裝，灌裝潔凈室的確可以使室內(nèi)保持正壓，并且更加高效地進(jìn)行空氣的無菌過濾，但是灌裝潔凈室仍需要人員進(jìn)出，還有物流的運(yùn)送，這樣就不可避免的會(huì)帶來外界的污染物。因此為了避免灌裝潔凈室因長期積累的外界污染物而無法達(dá)到潔凈度要求，我們需要定期對(duì)灌裝室進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌。

由于我國的食品安全法的要求，每一個(gè)飲料生產(chǎn)廠對(duì)空氣滅菌采用的滅菌方法和滅菌劑需要滿足條件。傳統(tǒng)的空氣滅菌方法有臭氧滅菌、紫外線照射滅菌和甲醛熏蒸滅菌等。這些傳統(tǒng)的空氣滅菌方法都有著各種各樣的缺點(diǎn)，如消毒耗時(shí)長的缺點(diǎn)，并且所使用的臭氧等物質(zhì)都非常危險(xiǎn)，其中臭氧和甲醛都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生很嚴(yán)重的損害，另外，若使用紫外線燈滅菌則會(huì)產(chǎn)生臭氧，由于其危害，所以需要將臭氧排除灌裝室之后才能進(jìn)行開工，這樣很嚴(yán)重的影響了飲料工廠的生產(chǎn)效率。

由于技術(shù)的創(chuàng)新，科研人員也將醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用多年的氣化過氧化氫殺菌技術(shù)（即VHP）逐漸地運(yùn)用到飲料灌裝中，促進(jìn)飲料行業(yè)的無菌化發(fā)展。目前已知VHP 技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用了有20 多年的發(fā)展歷史，尤其是時(shí)在醫(yī)學(xué)制藥等領(lǐng)域，現(xiàn)在全球范圍內(nèi)已有85%以上的醫(yī)學(xué)制藥企業(yè)采用VHP 技術(shù)的作為其無菌隔離器的主要技術(shù)。2012 年帖金鳳等人進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，并且在其報(bào)告中表明了這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在體積為40 m3和190m3生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，將346.5 g /L 過氧化氫溶液，以12 ml /m3用量經(jīng)過氧化氫蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生過氧化氫蒸汽，密閉作用60 min。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的地面、實(shí)驗(yàn)臺(tái)面、墻面等不同位置的表面的染菌布片上的枯草桿菌黑色變種芽孢均能完全殺滅，并且這一整套的滅菌結(jié)束后，總用時(shí)在2h 內(nèi)。與傳統(tǒng)的滅菌技術(shù)相比，HPV 技術(shù)具有操作簡單，殺菌效果好等的優(yōu)點(diǎn)，并且最為突出的優(yōu)點(diǎn)時(shí)在使用HPV 消毒的整個(gè)消毒處理過程中，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，這樣也就能夠最大程度上控制好消毒過程中使用的過氧化氫的用量。從實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出，在試驗(yàn)中共使用含量346.5 g /L 的過氧化氫溶液12 ml/m3。并且在使用HPV 技術(shù)消毒之后，可以利用催化劑，將殘余的過氧化氫進(jìn)一步的還原分解，剩下對(duì)人體無害的水蒸氣和氧氣。

目前，VHP 滅菌技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)內(nèi)推廣使用，如傳染病病房、隔離擔(dān)架、救護(hù)車、隔離器、空氣過濾器、無菌灌裝線、高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室等的消毒處理。在VHP 技術(shù)的使用過程中，所需濃度比目標(biāo)空間達(dá)到凝露點(diǎn)時(shí)要低，并且可以采用直接法，即不需要進(jìn)行過濾處理，可以直接將VHP 噴射到所需滅菌的房間，并將其空間進(jìn)行循環(huán)1h 內(nèi)便可以完成整個(gè)殺菌過程，無需其他條件的限制，更大程度上的保護(hù)了工廠內(nèi)的設(shè)備。

在使用VHP 設(shè)備進(jìn)行滅菌時(shí)，利用過氧化氫的氧化還原原理，最終被還原為水和氧氣這兩種對(duì)人體無害并且不需要再花時(shí)間進(jìn)行通風(fēng)處理的物質(zhì)。同時(shí)使用VHP 滅菌所需要的條件也很容易滿足，只需在一般的室溫環(huán)境下，就可以進(jìn)行滅菌，這樣不僅對(duì)滅菌操作有很大程度上的方便，同時(shí)也對(duì)整個(gè)灌裝室內(nèi)的器械設(shè)備的保護(hù)。

3 VHP 灌裝設(shè)備殺菌技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

德國PEA Geschko 汽化過氧化氫發(fā)生器是德國高端進(jìn)口用于潔凈室、傳遞窗和隔離器等空間滅菌的便捷移動(dòng)式設(shè)備，該蒸發(fā)器采用獨(dú)特的干法閃蒸技術(shù)完全氣化，產(chǎn)生的過氧化氫氣體廣譜滅菌效果強(qiáng)，殺孢子達(dá)log-6 級(jí)，不容易在物品表面冷凝，故具有良好的材料兼容性。滅菌后使用催化劑降解為水和氧氣，保證安全性。滅菌標(biāo)準(zhǔn)符合FDA、歐盟、CFDA 要求等，同時(shí)可提供完整的3Q 驗(yàn)證服務(wù)。

相比于其他無菌灌裝系統(tǒng)，德國PEA Geschko 的有效性更強(qiáng)，殺菌能力強(qiáng)，適用于對(duì)真菌、細(xì)菌、病毒和芽孢的滅菌，殺孢子能力保證SAL≤10-6，且易于驗(yàn)證；安全性更強(qiáng)，秉承德國制造工藝，嚴(yán)格的國際標(biāo)準(zhǔn)，低溫生物消毒法，可快速降解為無毒的H2O 和O2；干法工藝完全氣化不冷凝，可兼容敏感電子設(shè)備、彩鋼板等多種敏感材料；采用德國閃蒸技術(shù)，配合LiRo 氣體分布系統(tǒng)、自動(dòng)除濕系統(tǒng)，僅需4-6 小時(shí)就可完成高效殺菌;操作界面采用西門子PLC，可設(shè)置13 到500 個(gè)程序；外接A4 打印機(jī)記錄過程報(bào)告，整機(jī)采用移動(dòng)式的設(shè)計(jì)，自動(dòng)化的操作和過程控制。性價(jià)比更高、更方便的適用于客戶需求場景的新式空間滅菌。

德國PEA Geschko 的VHP 滅菌工藝，在目前世界上的殺菌領(lǐng)域是很有代表性的，其具有很好的重復(fù)性,并且德國PEA 對(duì)于殺菌有著很嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，其化學(xué)指示劑和生物指示劑都是經(jīng)過驗(yàn)證，具有很嚴(yán)格的無菌保證水平，更易通過GMP 和FDA 審查，環(huán)境濕度的調(diào)節(jié)采用二級(jí)冷凝系統(tǒng)，擁有更快的除濕速度；設(shè)備是可移動(dòng)的，也可以根據(jù)需求集成到密閉設(shè)備上；采用鉑作催化劑分解H2O2，無需再生更換；配備風(fēng)機(jī)，空氣流量可調(diào)節(jié)；可以外接A4 打印機(jī)打印過程報(bào)告，等等優(yōu)點(diǎn)都更符合現(xiàn)代高效便捷的特點(diǎn)，更加方便使用者使用。

4 結(jié)論

VHP（干法工藝）通過歐美三十多年的實(shí)際應(yīng)用，被全球客戶公認(rèn)為到目前為止最安全、最高效、最環(huán)保的替代甲醛、臭氧的滅菌方法。在目前已知的所有滅菌方法中，汽化過氧化氫滅菌法已成為其中最重要的一種方法，世界范圍內(nèi)的各大制藥公司都已使用這種已經(jīng)非常成熟的滅菌方法。而德國PEA Geschko 汽化過氧化氫滅菌器產(chǎn)生的氫氧基破壞細(xì)胞膜和DNA 進(jìn)行廣譜滅菌，并且從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可看出，對(duì)于嗜熱脂肪芽孢桿菌這種最難以殺滅的細(xì)菌，也成功達(dá)到了6log 的殺滅率。并且還擁有十分智能化的操作系統(tǒng)，讓每一個(gè)操作都變得簡單快捷。

我們可以借鑒德國PEA Geschko 汽化過氧化氫滅菌器的智能化與實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控使用霧化過氧化氫（霧化H2O2）作為空間滅菌劑時(shí)，幫助我們找到霧化過氧化氫的濃度、溫度、流量、時(shí)間等參數(shù)對(duì)空間滅菌效果的影響規(guī)律。