几乎同一时期,根据巴斯德发明的60℃保持30分钟杀灭酵母和杂菌的原理,发明了“巴氏杀菌机”,解决了啤酒变质的难题,延长了货架期。最早的杀菌操作非常简单,将啤酒瓶直接放入蒸汽加热的水泥池中进行。后来,发明了吊篮式杀菌机,构造原理和吊篮式洗瓶机基本相同。两根主链条上装的不是瓶合,而是放满瓶装酒的吊篮,通过热水槽杀菌。进出瓶还是人工操作,劳动强度大,效率也不高,这是杀菌机的初始阶段。
瓶装啤酒问世以后,必须有一个标签以区别于其他厂家的产品。 “标签”在德语中是“礼节”的意思,标签贴得好不好,事关“礼节”,贴标技术一直是啤酒行业的世纪难题。记得20世纪70年代的中国,国产贴标机基本上不能使用,大多数厂是人工贴标。每个人面前一盘浆糊,一手持瓶,一手拿标签, “啪”的一声,标签纸飞到了瓶上。包装车间一片啪啪声,成为当时中国啤酒业的奇观。
1896~1897年,德国杜塞尔多夫的一位发明家申报了第一项贴标机发明专利,但直到二战结束,啤酒瓶贴标问题也不好解决。直到1950年,德国克朗斯公司的创始人、著名的发明家赫尔曼·宫喜德先生开发了首台全自动贴标机—— KRONES ST1500 间歇式贴标机 。这台机器每小时可以贴1500瓶啤酒商标,在当时是了不起的速度。随后改进的“ K 10”贴标机,每小时可以贴3200瓶,速度已经翻了一番。此后,克朗斯公司一直是世界贴标机行业的领跑者,长期处于无可争议的领先地位,为啤酒业的发展作出了巨大贡献。
4. 包装机械现代化
啤酒包装机械自19世纪后期进入机械化开始,一直到20世纪60年代为止,主要设备的基本格局没有大的变化。进入70年代以后,随着科学技术的飞速发展,包装机械也进入到一个崭新的发展时期。
以德国为代表的啤酒包装行业对洗瓶机、灌酒机、杀菌机、贴标机等设备进行了大规模的改进,配合电脑程控技术和自动化仪表的推广应用,啤酒包装设备完成了一次大的飞跃,实现了包装现代化。在灌酒机方面,特别针对灌酒阀进行了许多的改进,增加了两次抽真空、填充二氧化碳的装置,大大减少了氧含量,啤酒质量得到很大提高;吊篮式巴氏杀菌机已经完全淘汰,效率高、质量稳定的隧道式杀菌机普遍推广应用;旋转式贴标机能适应主标、背标、颈标和头标等多种商标的生产,并能进行互换;由于自动控制水平的提高,全部包装设备实现了自动化,每小时生产能力由过去的8000瓶、12000瓶发展到24000瓶、40000瓶、60000瓶。1997年,我们曾经参观过德国第一大啤酒企业——华斯坦啤酒公司。当时该公司的包装车间配置了100000瓶/小时瓶装生产线,玻璃瓶进出灌酒机的速度极快,每秒钟近30瓶,有高压喷射的感觉,形成一条线,根本看不清玻璃瓶。德国的啤酒包装设备群星灿烂,涌现了KHS、KRONES等许多世界知名企业。中国啤酒业的发展也得益于德国的设备和技术的支持。
60000瓶/小时以上属于高速生产线,必须具备相应的条件,特别是玻璃瓶、商标纸、胶水等等都有严格的要求,必须标准化。这些方面,目前中国还有一定的差距。中国啤酒工业腾飞,从德国进口了大批的啤酒设备,其中最多的也是瓶装线。1997年,深圳金威啤酒率先进口了一条60000 瓶/小时生产线,是中国第一条高速瓶装线,至今运转良好。由于金威啤酒公司高起点、高速度的发展模式,得到的是高品质、高效益的回报。
改革开放前,中国啤酒业在没有外来技术支持的情况下,坚持自力更生,逐步摸索发展。全国仅有的几家轻工机械厂承担了制造啤酒设备的任务。当时生产的糖化锅是碳钢外壳加铜质夹套,容积约15立方米。生产的啤酒包装线最大能力8000瓶/小时,不仅速度慢,而且破瓶率相当高,包装质量差。由于包装机械的滞后,严重影响了中国啤酒业的发展。为了解决啤酒行业的燃眉之急,国家进口了许多东欧国家的包装线。当时,东欧一批社会主义国家进口了我们的东西,没有钱支付,以他们的设备作价偿还,所谓“易货贸易”。价格虽然很便宜,但质量相当差,服务及配件跟不上,根本不能适应中国啤酒业发展的需要。经过20世纪90年代的更新换代,这批设备基本上被淘汰。
20世纪80年代开始,中国啤酒业迎来了崭新的发展时期。国家制定了《1981 - 2000年全国食品工业发展纲要》 ,明确规定饮料酒工业以发展啤酒为主的方针。当时的轻工业部提出了啤酒设备“引进、消化、吸收一条龙”的具体政策措施。1985年广东轻工机械厂从德国购买技术,开始生产12000瓶/小时瓶装线。很短时间内,中国啤酒包装机械设备上了一个新的台阶。
啤酒技术装备国产化是我国啤酒行业和啤酒装备行业长期为之奋斗的一项艰巨任务。从20世纪80年代开始,通过“技贸结合”的方式,从国外引进了数十项啤酒设备制造技术,然后消化吸收,不断改进提高,生产出具有国际先进水平的啤酒包装设备。基本满足了我国啤酒工业发展的急需,并且大大节约了啤酒企业的投资和国家的外汇支出。经过20年的艰苦努力,中国啤酒包装设备成就喜人。尤其是广东轻工机械二厂有限公司(广二轻)脱颖而出,迅速发展并取得骄人业绩,成为中国啤酒包装行业的骨干企业。该厂包装线产品已经非常成熟,部分设备科技含量已经达到了国际水平。该厂生产的40000瓶/小时瓶装线 ,主要技术指标创国内先进水平,成为国内各大啤酒企业的当家产品,改变了过去完全依赖进口的状况。连国际最著名的啤酒生产企业、以质量为品牌第一要义的荷兰喜力公司也采用了该厂的包装线作为喜力公司中国生产厂的设备配置。
贴标机技术是啤酒瓶装设备的关键技术,过去基本依赖进口,国内大的啤酒企业大多数进口德国克朗斯公司的产品。近几年来,情况发生了根本的变化,中国贴标机制造业也有了巨大进步,国产贴标机的地位迅速提升。广东南海平航机械有限公司 、秦皇岛中德实业有限公司依靠科技创新,生产的贴标机主要指标接近国际先进水平,现在已经能够生产40000瓶/小时甚至60000瓶/小时的高速贴标机。国内啤酒企业基本采用这两家厂的产品,进口贴标机急剧减少。有关部门提供的资料显示,2005年,我国仅进口了一台国外贴标机。不仅如此,我国生产的贴标机正在进军国际市场。
啤酒瓶装线配套的纸箱成型、封箱、堆码垛是啤酒包装的最后一道工序——干包装 。西方发达国家由于劳动力紧张,薪酬太高,考虑到降低生产成本,早已实现了机械化、现代化。中国劳动力相对便宜,过去,除少数大的啤酒企业进口干包装设备外,大多数厂家用人工代替。不仅劳动强度大,生产效率低,而且产品质量不稳定。近几年来,随着啤酒业的发展,装卸箱机、码垛机、纸箱成型机等干包装设备发展迅速。20世纪末,中国的干包装设备开始起步。广州万世德包装机械公司一马当先,引进德国先进技术,起点高,进步很快。近几年来,国内大的啤酒、饮料知名企业基本采用该公司的设备。
我们欣喜地看到,我国啤酒包装机械行业正在奋力追赶世界先进水平,相信不久的将来,中国一定能够生产出具有世界先进水平的啤酒包装设备。
1837年瓶装啤酒面世以后,大量替代原有的木桶包装,改变了过去橡木桶一统天下的局面。瓶装啤酒摆上了商店的货架,啤酒消费也从单一的酒吧消费扩大到千家万户的餐桌消费,为啤酒的进一步普及创造了有利条件,大大促进了啤酒业的发展。然而,任何事物都有两面性,玻璃瓶有许多优点,但是也有明显弱点。一个普通瓶子500克左右,装640毫升左右的啤酒,运输量大,并且易碎爆瓶。人们在大量使用玻璃瓶的同时,也在积极想办法寻求更理想的包装材料。
早在1930年,美国人发明了金属罐装啤酒。随着材料工业的发展,由最初的马口铁罐发展到超薄的铝板易拉罐。目前的铝质易拉罐重量仅20克,装355毫升啤酒,相比玻璃瓶,包装重量减少约90%,且不易破碎,携带方便,使用安全。由于易拉罐的特点,欧美发达国家大量使用易拉罐包装 。尤其是大型活动、运动会,玻璃瓶容易引发事端,普遍规定只能携带塑料瓶、易拉罐入场。
科学技术的发展日新月异,进入新的千年,啤酒包装材料又吹响了新的进军号角, PET啤酒瓶粉墨登场 。一直以来,人们希望用塑料制品包装啤酒,由于啤酒含有丰富的二氧化碳,对包装材料的气密性要求十分高,普通塑料瓶不能用来装啤酒。
经研究人员反复试验,最后采取在瓶内喷涂的办法,大大提高了PET瓶的阻气性和遮光性。法国西得乐公司采用不定型碳内涂层技术的啤酒瓶,经过技术改进后,已在欧洲灌装纯生啤酒成功 。日本日精ASB公司硬碳质内涂层瓶,采用电极高周波激发等离子体,使用气体和西得乐公司相同,均为乙炔,不定型碳在瓶内侧形成保护层;美国英维达采用相分散剂将尼龙颗粒变小后制成瓶坯,瓶坯吹制成瓶后,小的尼龙颗粒变为不规则分散的尼龙薄片。这种尼龙薄片具有良好的气体阻隔效果,加入专用的催化剂使尼龙易被渗入的氧气氧化,可在近一年的时间内具有吸收氧气的作用。德国克朗斯公司研发的二氧化硅外涂层技术,在真空条件下使用高能等离子束将硅单质激发为等离子流,硅和少量残留的氧在瓶外壁形成厚度为20~30nm的二氧化硅涂层。
由于PET瓶质量轻、使用安全,便于回收利用等优点,近几年,欧美国家PET瓶灌装啤酒发展迅速,每年以12%的速度增长。我国珠海中富公司紧跟世界潮流,依靠科技进步,引进先进技术,在国内率先推出PET啤酒瓶。相信不久的将来,中国PET瓶装啤酒会有大的发展。