9、无菌包装技术

第14章无菌包装技术第一节无菌包装概述一、无菌包装技术的定义与发展所谓无菌包装技术是在被包装物、包装容器或材料、包装辅助器材无菌的情况下，在无菌的环境中进行充填和封合的一种包装技术。传统的食品保存处理方法有低温冷冻、高温杀菌、干燥脱水、去氧、盐渍、掩制、酸化等。无菌包装受到欢迎的原因是:①能源消耗量和生产成本低；②符合消费者要求保留食品营养价值和少含防腐剂的愿望；③可采用更加新颖美观的包装形式；④医药包装中无菌是基本要求。1．按食品在容器内外灭菌分为：最后灭菌：是指被包装物品充填到容器中之后，进行严密封口，再进行灭菌处理。无菌加工：通常包括四种不同的操作，即包装设备要预先灭菌，物品要在填充之前灭菌，包装材料(或容器)灭菌和包装环境灭菌。2．按杀菌方法分为：加热（高温）杀菌：杀菌通道、杀菌釜，如图14-1辐射杀菌：利用紫外线、远红外线、放射线（γ射线、β射线）、微波等电磁波辐射杀菌，物理杀菌化学药物杀菌：现在应用的杀菌剂有氯气、次氯酸盐、碘制剂、季铵盐、两性表面活性剂、洗泌汰类及乙醇等，见表14-１表14-１食品工厂所用的杀菌剂卤素类氯系：次亚氯双盐、漂白粉、高度漂白粉、氯气碘系：碘仿、磺＋阳离子表面活性剂过氧化物类过氧化氢水乙醇系乙醇、异丙醇双胍系洗泌汰、聚乙烯双胍醛系福尔马林、戊二醛、乙二醛酚系碳酸、甲酚、六氯酚第二节被包装物品的灭菌技术一、超高温短时间灭菌技术超高温短时间灭菌技术：就是将食品充填并密封于复合薄膜包装材料制成的包装袋后，使其在短时间（2-8秒）内保持130-150℃左右的高温，以杀灭包装容器内的细菌。二、巴氏灭菌技术巴氏灭菌技术：是将食品充填并密封于包装容器后，在一定时间下保持100℃以下的温度，杀灭包装容器内的细菌。（70-75℃）第三节包装容器（或材料）的灭菌技术一、药物灭菌技术药物灭菌所用的杀菌剂必须是杀菌力强，对设备无腐蚀，杀菌过程中不会生成有害物质，同目前，最通常用的杀虫剂是过氧化氢，俗称双氧水。过氧化氢的杀菌力是与它的浓度和温度有关，浓度越高，温度越高，杀菌效力就越好。常用于杀菌的过氧化氢的浓度是25％～30％，温度是60～65℃。二、紫外线灭菌技术紫外线的灭菌效果与紫外线的波长、照射度以及照射时间有关，波长在250～260nm左右为最强。微生物经过紫外线照射后的存活菌率，可用下列公式表示：S＝P／P0＝ｅ－Ｅｔ／Q式中：S——P——P0——E——ｔ——Q——把Ｓ段设为１／ｅ＝36.5％时，所必须的照射线量（有效放射照度×照射时间）使用紫外线杀菌还需注意以下事项１．防止异物结构由于紫外线能量小，穿透能力差，所以只限于表面杀菌。因此作为紫外线杀菌对象的食品容器，包装材料在制造和处理时，必须特别注意避免异物粘附。2．初菌数的管理(见下图)包装容器（或包装材料）初菌数少，灭菌的安全率就高，并能3．有效放射照度的管理高性能紫外线杀菌装置的照度受紫外线灯管的老化、灯泡及反射面的油垢、手垢、烟、灰尘等污染的影响而降低。第四节无菌包装系统无菌包装系统：主要包括包装容器输入部位、包装容器的灭菌部位、无菌充填部位、无菌封口部位、包装件的输出部位。表14-1世界著名无菌包装线(机)简况生产或销售公司无菌包装系统名称首次推出年份可包装食品包装材料与容器对包装材料杀菌方法备注JamesDole(美)多尔无菌包装系统20世纪40年代布丁,奶酶,调料,汤汁各种大小金属罐过热饱和蒸汽美国有60多套,其他国家有60多套CherryBurellFranRica(美)无菌桶充填机20世纪80年代番茄制品,水果酱55加仑桶(208升)为新型零售系统服务Scholle(美)无菌衬袋箱包装机(BIB)20世纪70年代pH4.6以下液料食品,番茄酱,水果丁,冰祺淋配料多层复合软材料衬袋,纸盒γ射线,紫外线全世界已销售100多台TetraPak(瑞典)利乐成型充填封合机(线)20世纪80年代果汁,饮料,牛奶5~7层合卷筒材料,砖形盒,屋顶盒过氧化氢,环氧乙烷全世界已销售200多台,见图14-10PKL(德)Combiblock灌装封合机(康美盒机〉20世纪60~70年代牛奶,果汁汤料预成型纸盒(1升及以上)Contin.Can(美)Conoffast热成型充填封合系统(康诺法斯特)1982年多种食品无菌多层材料,热成型杯多层材料高温加工见图14-8Bosch(德)Beneo(意)成型充填封合机低酸度食品纸塑复合材料,杯过氧化氢,高热空气MetalBox(美)MetalBox麦特宝系统近年低酸度食品预成型容器过氧化氢见图14-9RampartPack-Mead(美)Crosseheck克洛斯切克系统近年低酸度食品热拧朦酸一、无菌罐装包装系统（图14-2）在此系统中产品与包装罐分别进行消毒灭菌。包装罐由传送带送入机器，然后通过消毒灭菌部位，在此部位包装罐被过热蒸汽消毒灭菌，蒸汽的温度约为200℃，但此蒸汽不是饱和蒸汽，因此这种蒸汽的杀菌效果与热空气相类似。包装罐经过消毒灭菌后，到冷却部位，在此部位用过压无菌空气降低包装罐的温度。当包装罐通过充填部位时，预先消毒灭菌的产品在充满过压无菌空气的无菌环境下，充填入罐。然后加上已经过消毒灭菌的罐盖，接口处用特殊设备焊合起来。最后将已封入产品的包装罐由输送带输出。二、塑料瓶无菌包装系统（图14-3）该系统采用过氧化氢对包装材料进行化学灭菌。两个塑料材料卷筒（一个作容器体，一个作容器盖）分别送入系统。卷筒1提供底部材料，卷筒11提供上盖材料。材料经过过氧化氢液洗涤，然后通过3、4两段，底材经过对过氧化氢的清洗和加热，而后通过5成型器成型容器，成型后的容器通过充填区域6。充填部位保持在过压无菌空气下充填，充填后容器离开充填部位进入封口部位9。同时上盖的材料通过过氧化氢槽8，再经加热元件9除去过氧化合物。然后将封口，密封后的包装件输出。（如连杯式酸奶的包装）三、塑料袋无菌包装系统该系统中两个卷筒塑料薄膜上下合在一起，然后封成各自独立的小袋子。根据塑料材料的种类，可对这些包装袋采用不同的方式灭菌。已经过灭菌的产品由无菌针将产品灌进这些预先杀菌的包装袋内，满袋装后，在灌装点以下封口，完成无菌包装，输出无菌包装件。PP224相关图例，自学