1、從飲料產品的安全性角度看
二氧化氯是目前醫療衛生、食品加工、保鮮、飲水和工業循環水等方面消毒殺菌、除臭的理想藥劑，也是世界衛生組織（WHO）所確認的一種安全高效殺菌劑，是氯系列消毒劑的最理想的替代產品，世界衛生組織將其列為A1級安全殺菌劑。
目前，國內許多企業都在開發二氧化氯消毒劑，同時許多領域也開始推廣使用穩定性二氧化氯消毒劑。但專家認為，由于二氧化氯的不穩定性，所有的二氧化氯產品必須現場發生，現場使用。國產穩定性二氧化氯消毒劑由于生產原料、生產工藝的不同，其產品質量有很大的差異。目前，市場上的穩定性二氧化氯產品其實不是二氧化氯，而可能是亞氯酸鈉溶液（詳見第二屆二氧化氯和水處理技術國際研討會文集）。
用氯及含氯消毒劑處理水時常產生三鹵甲烷（THM)和氯代有機物（TOX)等致癌性物質，危害人體健康這已經是公認的事實，同時，二氧化氯在堿性條件下，會發生歧化反應：
上述反應所產生的氯酸鹽(ClO3-)和亞氯酸鹽(ClO2-)都會產生某些毒性問題。有文獻報道，許多的動物實驗結果表明了，長期使用二氧化氯會致癌、致畸形，例如二氧化氯進入小白鼠胃中，二氧化氯以氯離子和二氧化氯形式被吸收，二氧化氯能氧化血紅蛋白，使之轉化為無色素功能的高鐵血紅蛋白，使動物發生高鐵血紅蛋白癥，此外還有口服二氧化氯后出現溶血性貧血的記錄，而且發現產生溶血性貧血所需要的二氧化氯計量比產生高鐵血紅蛋白血癥所需的二氧化氯劑量要少得多，實驗證明飲水中含二氧化氯100mg/L時，小白鼠體內可觀察到明顯的溶血性貧血現象，而飲水中含二氧化氯50mg/L時，甚至低于10mg/L時，雖然不出現明顯的臨床癥狀，但體內谷光甘肽會明顯降低。
從前一段時間的“巨能鈣的雙氧水殘留”事件，到目前市場上沸沸揚揚的“蘇丹紅”事件，直至近期媒體上探討的高露潔中的“三氯生”是牙膏業“蘇丹紅”，種種跡象都說明了公眾對于食品的安全性日益重視。
在PET瓶中溫熱灌裝生產工藝中，我們需要使用消毒劑對PET空瓶和瓶蓋進行消毒，以求保證最終產品的微生物能達到國家或企業的產品標準要求。在采用消毒液對包裝容器進行消毒時，目前選用并向用戶推薦的消毒劑是穩定性二氧化氯溶液，由于設備制造水平所限，包材中的消毒液的殘留是不可避免的問題，考慮國內穩定性二氧化氯質量參差不齊的現狀，尋找并向用戶推薦一種殺菌強度高且安全可靠的消毒劑是我們的當務之急。
2、從灌裝設備的使用角度看
二氧化氯對碳鋼、鋁、不銹鋼等有一定的腐蝕性。我公司的中溫生產線在投入使用不久，就經常會出現瓶夾、撥盤、封窗生銹的現象，從而導致客戶投訴，影響了我公司的設備的美譽度。此外，在使用二氧化氯對UHT系統進SIP消毒時，由于穩定性二氧化氯消毒液的腐蝕性，會造成換熱板片的穿孔，有可能導致殺菌后的無菌物料被二次污染，進而導致產品出現質量問題，使得用戶蒙受經濟損失。為此，我們需要尋找對一種灌裝設備腐蝕性小的消毒劑產品。
3、從工人操作環境的刺激性角度看
二氧化氯具有強烈刺激性，接觸后主要引起眼和呼吸道刺激,引起咳嗽、噴嚏、氣急、胸悶以及流涕、流淚等眼、鼻、咽喉部刺激癥狀及體征，吸入高濃度還可發生肺水腫。我國尚未訂出空氣中ClO2的排放標準。從國外空氣中二氧化氯的排放限值可見，除蘇聯標準較嚴外，其他國家多數采用閾限值(TLV)為0.3 mg/m3（閾限值指在工作一班內平均濃度的允許值）。據文獻報道，當空氣中的二氧化氯的含量超過3mg/ m3時對人體是有害，達到14mg/m3時就能被人察覺，若空氣中的濃度大于10%（約146.6g/ m3）還有爆炸的危險。在中溫熱灌裝生產線中，如利用二氧化氯對包材進行消毒時，不可避免的會因二氧化氯的泄漏而導致生產車間空氣中含有一定量的二氧化氯，因此其一在設備的設計中，要提高空瓶消毒區的設備密封性，盡量減少二氧化氯的外泄；其二需要增設操作工人的呼吸系統的保護裝置；其三要監測車間空氣中二氧化氯的濃度，排除泄漏就十分必要。
表
國外空氣中二氧化氯的排放限值 毫克／米3
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國別
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允許限值
毫克／米3
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短期接觸限值
毫克／米3
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年份
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資 料 來 源
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美國 |
0.3
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0.9
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1981
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美國政府工業衛生學家會議(1983～1984年生產環境化學物質閾限值)化學物質登記號10049-04-4 |
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聯邦德國
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0.3
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－
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1981
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聯邦德國1981年生產場所化學物質衛生標準 |
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日本 |
0.3
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－
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1974
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吉林省各圖書館編譯(國外環境標準選編)P279 1984年 |
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瑞典
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0.1
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－
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1975
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吉林省各圖書館編譯(國外環境標準選編)P279 1984年 |
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蘇聯
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0.1
|
－
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1975
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K.Ⅱ.BeлoraMRTHOB: ⅡpeЛeNbHo ЛoNyctNMble KoHueHTqauNN BpeЛHblx BeulecTB B BoзЛyxe N BoЛe 1975 |
目前，PET瓶中溫熱灌裝主機已采用全封閉封窗，改善了上一代半封閉封窗所造成的灌裝凈化間二氧化氯刺激性氣味大、工人工作環境不好的工況。但是，由于用戶投資所限，目前，空瓶消毒工段的設備配置仍為開放式結構，工人操作環境的二氧化氯的刺激性氣味較大，工人需要增設呼吸系統的保護裝置，部分工廠的操作工人對此抱怨意見非常之大。
尋求一種對人體刺激性小的環保消毒劑產品，對于推廣PET瓶中溫熱灌裝生產線是非常有必要的。
4、從使用成本角度看
市售穩定性二氧化氯產品雖然單價比較便宜，由于二氧化氯性質活潑，在受熱、受光照或遇到有機物等能促進氧化作用發生的物質時，將促進其分解或發生反應，在實際使用過程中，工作液中的二氧化氯濃度會逐漸降低，因此，在使用中為了保持有效的二氧化氯濃度，必須采用如下措施：
1）
在生產過程中需要根據二氧化氯的分解程度，定期地向使用液中添加二氧化氯母液，以保證使用液中的二氧化氯濃度的穩定在工藝要求濃度范圍之內。
2）
二氧化氯稀釋液不建議隔夜使用，因此，每班生產結束后的二氧化氯溶液需要排放掉，造成了消毒液的浪費。
以上兩種工況，增加了二氧化氯在實際使用過程中的消耗成本。
5、從消毒劑的抗藥性角度看
在長時間使用一種消毒劑時，微生物會對該消毒劑產生一定的抗藥性，從而會降低消毒效果。為了保證產品質量，避免因消毒劑的原因出現產品質量問題，我們建議用戶每2～3年左右更換一次消毒液品種。------------中溫熱灌裝技術咨詢食品工程師博客張國宏
PET瓶裝飲料中溫熱灌裝技術在高速生產線上的應用
自PET瓶裝飲料中溫熱灌裝技術在中國誕生以來，采用該技術的灌裝生產線經過短短幾年時間的發展已日臻成熟，并形成了一定的市場規模。該技術是以普通PET瓶的耐溫極限為出發點，通過與之配套的灌裝生產線、灌裝環境以及后續工藝，在不添加任何防腐劑的前提下來達到產品保鮮的目的。通過生產實踐，現已表明采用非耐熱PET瓶生產的飲料，產品衛生指標達到了耐熱PET瓶裝飲料的衛生技術指標及國家有關標準要求，產品的保質期已達到一年以上。該技術依托于合理的灌裝系統設計、完善的包裝物消毒系統和空氣凈化系統的建立、全面周到的SIP系統和CIP系統以及完善的生產品質控制管理。
隨著中國飲料工業的快速發展，PET瓶裝飲料中溫熱灌裝生產線向高速化發展成為必然。實現PET瓶裝飲料中溫熱灌裝生產線的高速化，并非簡單的設備放大。與以往的中低速生產線相比，需在灌裝前的空瓶殺菌及灌裝后的倒瓶殺菌工藝和設備上有所創新和突破。經過幾年堅持不懈的研究與探索，PET瓶裝飲料中溫熱灌裝生產線在實現高速化方面取得了突破性的飛躍，整線裝備水平接近了目前世界先進水平。
1、中低速生產線的空瓶殺菌采用了保守的消毒液灌注、維持、傾倒方式，該方式設備環節多、占地面積大，不適于生產線的高速化。必須優化空瓶的殺菌工藝、簡化殺菌設備才能滿足生產線實現高速化的要求。為此江蘇新美星與國際知名消毒液生產企業合作，以更安全、高效的消毒液取代了早期使用的消毒液，改變了原來包材（瓶子和瓶蓋）的殺菌工藝。即由原來的消毒液灌注、維持、傾倒方式改為消毒液噴沖方式，空瓶殺菌采用噴頭插入瓶口移動噴沖消毒液方式，并配備美國進口的高效噴霧噴頭，滅菌徹底、安全。同時，該設備消毒液的消耗量大大降低，僅為原工藝消耗量的1/3，具有很大的節省運行成本的優勢。簡化了包材殺菌設備，減小了設備占地面積，最重要的是更適合高速中溫熱灌裝生產線。另外，瓶子殺菌在密閉環境中進行，微生物易于控制，操作環境得到充分改善。更易于廢氣的集中回收與處理，利于環保，可最大程度保護操作人員免于消毒液的侵害。
2、中低速生產線的倒瓶殺菌采用了倒瓶時間較長的網鏈輸送帶方式，該方式占地面積大、需輔以人工扶正瓶子，不適于生產線的自動化和高速化。為滿足生產線高速化的要求，我公司借鑒并采用了高溫灌裝生產線的倒瓶殺菌鏈模式。同時為滿足瓶蓋的殺菌時間要求，將噴淋冷卻機設計成噴淋殺菌機，以彌補倒瓶殺菌時間的不足，使產品在冷卻前得以充分滅菌。
此外，整條生產線關鍵設備（空瓶兩次殺菌、沖洗、灌裝、封蓋五合一機）具有如下特點：
1、采用風送道與進瓶撥輪直連技術，進瓶撥輪采用創新設計的具分瓶功能的瓶口夾持機構，省掉了進瓶螺桿及輸送鏈，更換瓶形無須更換及調整任何零件。
2、瓶子傳輸全部采用卡瓶頸技術，并采用卡瓶口瓶夾代替傳統的撥輪，變換瓶形無須調整設備高低，也無須更換及調整任何零件。
3、特殊設計的全不銹鋼沖瓶夾結實耐用，不接觸瓶口螺紋部位，避免瓶口二次污染。消毒液及無菌水沖洗管路均配備壓力檢測開關，具有低壓保護功能。
4、采用UHT與灌裝機直連方式，減少污染環節。進料方式為主液管通過動靜密封與分配器相連，采用了無缸結構。灌裝機設有CIP清洗杯，可以使灌裝閥與物料接觸的內、外壁均能進行有效CIP清洗和SIP殺菌。
5、消毒液沖瓶機、無菌水沖瓶機、灌裝機、旋蓋機、過渡撥輪等轉動件與非轉動件之間均采用液槽密封隔離，有效保護軸承等碳鋼零件免受消毒液的腐蝕。同時隔絕外界不潔空氣侵入，保持潔凈的灌裝環境。
6、配備百級空氣凈化系統及隔離封窗，并在進瓶口及出瓶口設有凈化風簾，防止不潔空氣侵入潔凈室。封窗上設有多副隔離手套，便于進行簡單維護。配備設備表面噴霧殺菌及潔凈室熏蒸系統
茶飲料、果汁飲料以及功能性飲料經過幾年的苦心經營，已經成為飲料市場上穩定、成熟的產品，雖然無菌冷灌裝技術可以在茶飲料、果汁飲料市場展現其降低成本的巨大優勢，但其高昂的設備投資及設備維護費用使很多企業望而卻步。而現在高速中溫熱灌裝技術為眾多飲料企業提供了最佳的解決方案，既滿足了產品的增長率和安全性，又降低了飲料企業的包材成本和運行成本。隨著高速中溫熱灌裝技術的日臻成熟，將為更多的國內大、中型飲料生產企業提供先進、穩定、可靠的飲料灌裝設備，帶來更為直接的成本效益。
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