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1、第二节第二节无菌包装技术无菌包装技术一、概念与研究对象一、概念与研究对象n无菌包装技术是在被包装物、包装容器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，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在无菌的环境中进行充填和封合的一种包装技术。包装技术。n无菌包装是将无菌食品用无菌包装容器无菌包装是将无菌食品用无菌包装容器进行包装，这二者的有机统一构成完整进行包装，这二者的有机统一构成完整的无菌包装。的无菌包装。n无菌包装技术的主要研究对象是食品、无菌包装技术的主要研究对象是食品、饮料的包装，其次是对热敏感产品饮料的包装，其次是对热敏感产品(如医如医
2、药等药等)的包装。的包装。二、无菌包装技术的优势二、无菌包装技术的优势包装品质提高和储存期延长。包装品质提高和储存期延长。n无菌包装采用瞬时高温，强制冷却，与采用无菌包装采用瞬时高温，强制冷却，与采用低温度和较长时间的传统巴氏杀菌和灌装方低温度和较长时间的传统巴氏杀菌和灌装方式相比，高温可消灭几乎所有微生物，而短式相比，高温可消灭几乎所有微生物，而短暂的持续高温处理，对食品的营养成分和味暂的持续高温处理，对食品的营养成分和味道所产生的影响较少。道所产生的影响较少。节省生产和存储成本。节省生产和存储成本。n无菌包装产品运输、仓储不需冷藏，耗无菌包装产品运输、仓储不需冷藏，耗能降低，节省能源。其产
3、品外形一般呈能降低，节省能源。其产品外形一般呈砖形，原材料为纸质，产品的空间利用砖形，原材料为纸质，产品的空间利用率高、重量轻，大大节省存储及运输空率高、重量轻，大大节省存储及运输空间，节省了产品的运输和存储成本。如间，节省了产品的运输和存储成本。如用于饮料软包装的成本只有金属罐的四用于饮料软包装的成本只有金属罐的四分之一，装满后总重量的分之一，装满后总重量的97是饮料。是饮料。节省资源，保护环境。节省资源，保护环境。n例如，利乐包装的无菌包装材料主要有例如，利乐包装的无菌包装材料主要有白纸板白纸板(75)、聚乙烯、聚乙烯(20)和铝箔和铝箔(5)组成，纸板、纸盒、聚乙烯可回收利组成，纸板、纸
4、盒、聚乙烯可回收利用，有益于环境保护，符合环保包装潮用，有益于环境保护，符合环保包装潮流。流。无菌包装的食品安全卫生。无菌包装的食品安全卫生。因为食品、包装容器、包装环境等都经过严格的、因为食品、包装容器、包装环境等都经过严格的、对人体无害的灭菌处理，启封后即可放心食用，对人体无害的灭菌处理，启封后即可放心食用，十分方便，如消毒牛奶、罐头食品等。无菌包十分方便，如消毒牛奶、罐头食品等。无菌包装技术，可以在室温状态下进行灌装，从而保装技术，可以在室温状态下进行灌装，从而保留了产品的营养成分和风味特征，少用或不使留了产品的营养成分和风味特征，少用或不使用防腐剂，非常符合人们崇尚安全、健康饮品用防腐
5、剂，非常符合人们崇尚安全、健康饮品的心态。的心态。无菌包装食品的货架寿命长。无菌包装食品的货架寿命长。n保质期一般都能在半年到一年以上，而保质期一般都能在半年到一年以上，而且在常温下就可以储藏，有利远距离计且在常温下就可以储藏，有利远距离计划产销。划产销。省略了冷链储运，扩大了销售半径。省略了冷链储运，扩大了销售半径。n无菌包装奶可以在常温下无菌包装奶可以在常温下(1525)保保存，保质期存，保质期3045d。因无须在冷链保。因无须在冷链保护下运输和销售，从而扩大了销售半径，护下运输和销售，从而扩大了销售半径，使得即使在乡镇或偏远山村的人群也能使得即使在乡镇或偏远山村的人群也能喝上新鲜、安全、
6、高质量的牛奶，从而喝上新鲜、安全、高质量的牛奶，从而打破了鲜牛奶销售的区域界限，为企业打破了鲜牛奶销售的区域界限，为企业增加产量创造了条件。增加产量创造了条件。无菌包装技术的缺点无菌包装技术的缺点n无菌包装技术所采用的设备一般都比较复杂、无菌包装技术所采用的设备一般都比较复杂、规格也比较大、造价高，尤其是食品杀菌机和规格也比较大、造价高，尤其是食品杀菌机和无菌包装机，设备投资大，成本较高；无菌包装机，设备投资大，成本较高；n无菌包装技术在高黏度食品及固体食品上的应无菌包装技术在高黏度食品及固体食品上的应用有一定难度，一般只用于流动性较好的食品；用有一定难度，一般只用于流动性较好的食品；操作管理
7、要求方面十分严格，一旦发生污染，操作管理要求方面十分严格，一旦发生污染，整个成批产品全部发生报废，损失很大；一般整个成批产品全部发生报废，损失很大；一般的设备专一性强，并都是高度自动化、系统化，的设备专一性强，并都是高度自动化、系统化，不适应小规模的生产，广泛应用性差。不适应小规模的生产，广泛应用性差。三、食品无菌包装三、食品无菌包装n食品无菌包装是指将经过灭菌的食品食品无菌包装是指将经过灭菌的食品(如饮料、如饮料、奶制品等奶制品等)在无菌环境中包装，封闭在经过杀在无菌环境中包装，封闭在经过杀菌的容器中，以期在不加防腐剂、不经冷藏条菌的容器中，以期在不加防腐剂、不经冷藏条件下得到较长的货架寿命
8、。件下得到较长的货架寿命。n无菌保鲜包装在各国食品工业中最为盛行，其无菌保鲜包装在各国食品工业中最为盛行，其应用不仅限于果汁和果汁饮料，而且也用来包应用不仅限于果汁和果汁饮料，而且也用来包装牛奶、矿泉水和葡萄酒等。英国已有三分之装牛奶、矿泉水和葡萄酒等。英国已有三分之一的饮料使用无菌包装、加拿大的苹果汁已采一的饮料使用无菌包装、加拿大的苹果汁已采用无菌处理工艺。用无菌处理工艺。食品无菌包装分类食品无菌包装分类n（1）按食品在容器内外灭菌分为：最后灭菌和）按食品在容器内外灭菌分为：最后灭菌和无菌加工。无菌加工。n最后灭菌是指被包装物品充填到容器中之后，进最后灭菌是指被包装物品充填到容器中之后，进
9、行严密封口，再进行灭菌处理。如罐头食品，啤行严密封口，再进行灭菌处理。如罐头食品，啤酒等的灭菌都属于此类。酒等的灭菌都属于此类。n无菌加工通常包括四种不同的操纵，即包装设备无菌加工通常包括四种不同的操纵，即包装设备要预先灭菌，物品要在填充之前灭菌，包装材料要预先灭菌，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。即经过灭菌后（或容器）灭菌和包装环境灭菌。即经过灭菌后的物品在无菌的环境（含设备）下充填到无菌的的物品在无菌的环境（含设备）下充填到无菌的包装材料（容器）中，并进行严格密封。这种食包装材料（容器）中，并进行严格密封。这种食品叫无菌包装食品。品叫无菌包装食品。食品无菌包装分
10、类食品无菌包装分类（2）按杀菌方法分为：加热杀菌、辐射杀菌和）按杀菌方法分为：加热杀菌、辐射杀菌和化学药物杀菌三大类。化学药物杀菌三大类。n辐射杀菌主要是利用紫外线、远红外线、放射辐射杀菌主要是利用紫外线、远红外线、放射线（线（射线、射线、射线）、微波等电磁波辐射杀菌，射线）、微波等电磁波辐射杀菌，这是一种新型的物理杀菌的方式。化学药剂对这是一种新型的物理杀菌的方式。化学药剂对食品进行杀菌最早用于饮料水，但化学药剂直食品进行杀菌最早用于饮料水，但化学药剂直接关系到食品的安全性，因此各国有关部分对接关系到食品的安全性，因此各国有关部分对于食品的药剂杀菌都予以严格控制，多数规定于食品的药剂杀菌都予
11、以严格控制，多数规定所有的杀菌剂都不能直接加进食品中，只答应所有的杀菌剂都不能直接加进食品中，只答应用于水质及环境的杀菌。用于水质及环境的杀菌。五、包装物、包装容器常用的灭菌五、包装物、包装容器常用的灭菌技术技术1.巴氏灭菌技术巴氏灭菌技术(低温灭菌低温灭菌)n巴氏灭菌技术是将食品充填并密封于包巴氏灭菌技术是将食品充填并密封于包装容器后，在一定时间下保持装容器后，在一定时间下保持100以以下的温度，杀死包装容器内的细菌。下的温度，杀死包装容器内的细菌。n巴氏杀菌可以杀灭多数致病菌，而对于巴氏杀菌可以杀灭多数致病菌，而对于非致病的腐败菌及其芽孢的杀灭能力就非致病的腐败菌及其芽孢的杀灭能力就很不够
12、，如果巴氏杀菌与其它储藏手段很不够，如果巴氏杀菌与其它储藏手段相结合，如冷藏、冷冻、脱氧、包装配相结合，如冷藏、冷冻、脱氧、包装配合，可达到一定的保存期的要求。合，可达到一定的保存期的要求。五、包装物、包装容器常用的灭菌五、包装物、包装容器常用的灭菌技术技术2.超高温瞬时杀菌技术超高温瞬时杀菌技术n超高温瞬时杀菌超高温瞬时杀菌(UHT)是将食品在瞬间加是将食品在瞬间加热到高温而达到杀菌目的。热到高温而达到杀菌目的。UHT法的杀法的杀菌温度为菌温度为135-150，仅需，仅需3秒秒-5秒就秒就可以将微生物孢子完全杀死。可以将微生物孢子完全杀死。n超高温瞬时杀菌法又分为直接加热超高温瞬时杀菌法又分
13、为直接加热UHT法和间接加热法和间接加热UHT法。法。3.欧姆杀菌技术欧姆杀菌技术n欧姆杀菌是通过电极将电流直接导入含颗欧姆杀菌是通过电极将电流直接导入含颗粒的流质品，利用食品本身的介电性质，粒的流质品，利用食品本身的介电性质，使电能转变为热能而加热食品。使电能转变为热能而加热食品。4.电阻式加热电阻式加热UHT杀菌方法杀菌方法n电阻式加热电阻式加热UHT杀菌是借助大部分配制食杀菌是借助大部分配制食品含有适度溶解的盐离子的游离水分，具品含有适度溶解的盐离子的游离水分，具有较好的导电性。有较好的导电性。n5.紫外线灭菌：紫外线对液体料的灭菌紫外线灭菌：紫外线对液体料的灭菌效果较理想，使用时，可使
14、液体料，如效果较理想，使用时，可使液体料，如饮料、牛奶等以薄层状通过紫外线照射饮料、牛奶等以薄层状通过紫外线照射区，即可灭菌。区，即可灭菌。n6.远红外线灭菌：远红外线的热效应可远红外线灭菌：远红外线的热效应可以灭菌，它可以直接照射食品，也可在以灭菌，它可以直接照射食品，也可在食品装入塑料袋后给以远红外线照射灭食品装入塑料袋后给以远红外线照射灭菌。菌。7.微波灭菌微波灭菌n微波能使物质中的水分子振动、摩擦而微波能使物质中的水分子振动、摩擦而发发,使微生物受热致死以起到灭菌作用。使微生物受热致死以起到灭菌作用。微波可用于液态、固态物品的灭菌，包微波可用于液态、固态物品的灭菌，包装好的物品置于微波
15、场中，在极短时间装好的物品置于微波场中，在极短时间内即可完成灭菌过程。此法灭菌快，效内即可完成灭菌过程。此法灭菌快，效率高，应用范围广，操作简单，但应注率高，应用范围广，操作简单，但应注意防止微波泄漏。意防止微波泄漏。n无菌包装在食品包装中所占的比例较大，例如小袋无菌包装在食品包装中所占的比例较大，例如小袋无菌奶，其价格较便宜，产品风味好，而且在常温无菌奶，其价格较便宜，产品风味好，而且在常温下保存时间长，生产厂商、消费者很欢迎这种包装下保存时间长，生产厂商、消费者很欢迎这种包装产品，该产品不仅克服了生产地域的限制，而且还产品，该产品不仅克服了生产地域的限制，而且还去掉了运输过程中所需的冷链，
16、有利于市场拓展。去掉了运输过程中所需的冷链，有利于市场拓展。n据统计，液体无菌包装超过据统计，液体无菌包装超过70%，全球每年消耗纸，全球每年消耗纸盒无菌包装盒无菌包装1000多亿个。目前国内各种无菌包装设多亿个。目前国内各种无菌包装设备约备约300多台套，年生产能力超过多台套，年生产能力超过150万吨。万吨。n瑞典利乐、瑞士瑞典利乐、瑞士SIG康美包、美国国际康美包、美国国际纸业公司是称雄纸盒无菌包装领域的三纸业公司是称雄纸盒无菌包装领域的三巨头。巨头。n无菌复合材料加工国内比较好的单位是山东泉无菌复合材料加工国内比较好的单位是山东泉林公司，上海界龙永发公司，沧州金龙塑料有林公司，上海界龙永
17、发公司，沧州金龙塑料有限公司。未来几年国内无菌复合包装材料的产限公司。未来几年国内无菌复合包装材料的产量与质量将有很大提高，今后有可能进入伊利、量与质量将有很大提高，今后有可能进入伊利、蒙牛、光明等国内著名乳品集团，从而打破垮蒙牛、光明等国内著名乳品集团，从而打破垮国企业的垄断局面。国企业的垄断局面。n目前中国包装行业总体水平与发达国家相目前中国包装行业总体水平与发达国家相比落后许多年，但这一差距也显示出中国比落后许多年，但这一差距也显示出中国包装行业发展的潜力。包装行业发展的潜力。n以无菌包装产品来说，在发达国家中，此以无菌包装产品来说，在发达国家中，此类包装已占整个饮料包装的类包装已占整个饮料包装的65%65%以上，并且以上，并且每年以每年以5%-10%5%-10%的速度在增长，有的国家人的速度在增长，有的国家人均年消耗均年消耗100100多包。而我国人均年消耗仅多包。而我国人均年消耗仅1 1包多，远未达到世界人均包多，远未达到世界人均2020包的水平。因包的水平。因此，无菌包装在我国有着很大的发展潜力。此，无菌包装在我国有着很大的发展潜力。