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无菌灌装为餐饮市场服务

Lyons Magnus公司位于加利福尼亚州的Fresno，公司成立于1852年，是第一家用10号罐进行水果产品包装的公司，之后又率先进行了果粒无菌加工包装技术的开发——直到现在，该公司仍然为食品配料客户提供这一解决方案。

在上世纪九十年代，Lyons公司也是第一家用SIG Combibloc公司大号灌装机对1升以上饮料纸盒进行无菌灌装的美国公司。这种第三代灌装系统不仅提高了Lyons的生产率，所用纸盒的尺寸也具有最大的灵活性。

无菌技术的先驱

Lyon Magnus公司的历史可追溯到150年前，公司所包装的第一种产品是石榴果浆。如今，公司经历了数次并购及大规模扩张，已经拥有三个运营部门。Lyons 食品服务部门向餐饮经营商们提供多种产品，包括汽水用糖浆、无菌果汁、饮料主剂、水果馅料和早餐佐料；调料部为客户提供用于冷冻甜品、乳酸发酵产品或饮料产品的水果和香料制剂；Lyons的国际餐饮配料公司专为美国之外的客户提供产品口味、功能和包装等方面的服务。

Lyons为自己的品牌进行餐饮和食品配料产品的加工和包装，也为主要的餐饮公司提专有品牌产品加工和包装。Lyons进入无菌包装市场是在十多年前，Lyons Ma赤壁gnus公司总裁Robert Smittcamp表示，那时大多数美国用户认为此类包装只是用于80年代早期推出的那种盒装儿童果汁。美国的冷藏体系远比欧洲发达，因此，美国人对于零售的无菌包装牛奶不感兴趣，虽然这种产品在欧洲国家早已普及。

但Lyons公司意识到，为餐饮服务提供更大容量的无菌加工和包装会带来许多的好处，包括：无菌程度更高，能保持产品风味和外观，保质期更长，具有可重复封装性（对于某些种类的产品而言）。此外，无菌产品便于储存，省下了制冷设备所占据的宝贵空间，不必费时进行解冻。纸盒设计成方形，空间利用率高；采用半刚性结构，可以压平。SIG公司称：“垃圾占据的空间最多可减少90％。”

自二十世纪九十年代Lyons公司在Fresno工厂安装第一台Combibloc（康美）CF 液体灌装系统以来，公司的生产需求不断增长，需要再加一台无菌灌装系统，所以于1997年购入了CF 405-AF食品颗粒机。2004年底，Lyons公司用CFA 设备取代了原先的康美灌装机。这是一台cb4形式的灌装机，据SIG Combibloc公司称，这意味着机器能使用底面积标准 (114×74mm) 、高度不同的纸盒，生产出容量为1升、1.5升和2升的包装。SIG Combibloc公司负责销售和服务的副总Steven Taylor说：“在美国，我们另外还有46和64盎司的特殊尺寸，是专为餐饮服务业市场开发的产品。”

Lyons公司用CFA 设备对从水到巧克力的大约300种不同产品进行灌装，这些产品具有不同粘度，可采用46盎司、64盎司和1升纸盒。与被取代的那台机器相比，新灌装机的速度能达到每小时6，000盒，比老设备多1,000盒。

盒身的生产具有气密性

其他的无菌包装工艺都对成卷的原料进行垂直的成型/灌装/密封操作，SIG Combibloc采用的解决方案却是以水平装置对预先制好的盒身进行加工。据SIG公司称，采用预先制好的筒状盒身，提高了终端产品的质量，因为特殊的纵向接缝密封工艺保证了在灌装过程中，产品不会接触到任何未经涂覆的边缘。

预先成型的盒身由SIG欧洲包装厂加工，该厂每年生产超过100亿个盒筒。康美纸盒由纸板、聚乙烯和铝构成。纸板75％的成分是纤维质，先在内外面分别涂覆聚乙烯，让纸盒不会漏水。为了防光，防止氧气渗入，还要加上超薄铝层，再覆盖一层聚乙烯将铝层结合到纸板上。之后对制成的纸板进行凹版印刷，最多可用五种颜色。根据不同的康美包装形式，将纸板切成所需大小。Lyons Magnus最新的机器是Combi螺纹丝套bloc Max，是专为在CFA 设备上进行高容量灌装而设计的。

接下来，纸盒坯料被压出折痕，为以后的折叠成型做好准备。最后一个阶段就是纵向接缝密封。

在机器的“灭菌区”，无菌空气经过电加热，吹入

空盒数次，将之前灌入盒中杀灭微生物的双氧水吹干。

灌装保证无菌

新的无菌灌装系统在Lyons运行时，有一个能容纳2,000只纸盒筒的料库，将印好的纸筒手工装入料库，通过振动进行横向定位，方便将来操作中将纸盒分开。在PD杂志采访的同时，Lyons Magnus公司正在灌装一种48盎司纸盒装浓缩橙汁，这是某销售商的自有品牌。纸盒印成蓝色，上面留几处白色区域，用于打码，再加上产品标签。

吸力装置将每个纸筒单独从料库中取出，整理成长方形，滑到顶杆上，保证包装底部成型时定位正确。之后在两个台位上对套底吹送热空气，准备密封。顶杆轮将纸筒送往压底台，横向旋转折叠机和纵向折叠机将底面预折成特有的双折形式，保证包装底部不会有任何未经涂覆的纸面露出。盒底压模和顶杆的顶面共同动作，压制出纸盒底面并密封。

此后，纸盒从顶杆上脱下，推入一个口袋中穿过机器其他部分，并对盒顶折缝进行预折。空盒进入“灭菌区”，过氧化氢和空气混合物在蒸发器中加热后，吹入盒中，以杀灭微生物，对纸盒进行消毒。接下来，无菌空气经过电加热，吹入盒中数次，“汽车座椅也是全塑料的吹干过氧化氢，过氧化氢分解成氢气和氧气。

灌装工位分两步将产品注入纸盒，以保证灌注容量的准确。产品注入纸盒前，先要进行超高温瞬时(UHT)消毒：快速加热到130摄氏度左右，再迅速冷却下来。纸盒注满后，对盒顶进行折叠和超声波密封时，向盒内注入蒸气，以减少顶部空间。接下来，热空气加热纸盒折翼和侧面，对盒顶进行成型加工。盒顶折翼被压下，封到纸盒上。传送器再将注满的纸盒送离机器。

灌装机的全部功能由系统中的西门子()S7可编程控制器监控增加的长度有助于更好地将应力从聚合物转移到较强的纤维增强物，可编程控制器配备了SIG Combibloc公司开发的专有操作界面。操作者通过带彩色触摸屏的转位式控制面板来对机床功能进行操作。最重要的机器功能都可以通过料斗处的控制面板进行控制。

无菌灌装机前面有一个料库，可容纳2,000硅灰石只印好图案的纸

筒，这是纸盒的筒身，吸力装置将单只纸筒拉入机器。

给纸盒装盖、贴标、打包

一个已经装好货的六盒托盘在托盘打包机处等待封装。

灌装后，用Videojet () Excel 170i喷墨打码机在纸盒上打码。然后将纸盒传送到Hartness ()1500型立式收集器上，再送往SIG allCap生产的康美CTL 8000封盖机。

为了方便封盖操作，加工预成型盒身的时候，用激光切好纸盒的开口。安装盒嘴时，加热纸盒顶部，准备粘合，盒嘴则通过送料轨送入生产线定位，然后被提在钳子上，由Nordson音箱线()胶辊涂上Nordson3400系列的胶，再压到纸盒上预先用激光切好的开口处。机器各项功能由Moeller Electric公司()，也就是以前的Kl歝kner-Moeller公司生产的可编程控制器控制。

纸盒离开机床前，由SICK ()视频检验相机检查盒嘴和盖子的情况。如果盖子有问题，会触发报废功能，将有问题的纸盒从包装线上剔出。

Lyons的开袋即食型产品、浓缩果汁还有水果甜品都采用了可重复封口的28毫米combiTwist聚丙烯盖。这种螺旋封盖由SIG allCap公司在瑞士生产，被扭动的时候有一个楔子刺入预先打有排孔的纸盒。盒盖上的封条可以起到防盗作用。

纸盒通过盒盖检验后，马上就被送往Accraply ()350P型步进驱动高速贴标机，这种贴标机使用的标签最宽可达9英寸。贴标机在包装盒前面贴上一张带产品信息和条码的压敏标签。

最后，贴好标签的纸盒用Barry Wehmiller/Zepf ()4000型托盘打包机打包。设备用分道机进行三道操作，由Allen-Bradley () SLC 5/04可编程控制器进行控制。托盘打包机会加入隔板，在运送过程中，隔板能为包装托盘提供额外的支撑。Lyons公司的无菌产品使用两种尺寸的托盘：6盒装和12盒装。隔板只用于12盒装的托盘装备配套悬臂梁曲折夏比试样的曲折应力实验。

一个已经装好货的六盒托盘在托盘打包机处等待封装。

产品切换时间短

除了生产率的增加，康美CFA 设备还为Lyons Magnus公司带来一些别的好处，纸盒尺寸就是一个例子： Lyons使用康美设备能用一台机器对三种尺寸进行灌装。

从一个包装尺寸切换到另一个尺寸的操作也方便快捷。据SIG Combibloc公司现场工程监理Robert Smith说，从一个纸盒尺寸切换到另一个，只需八九分钟，而产品切换的速度取决于产品本身。他说：“如果从果汁切换到巧克力，