食品包裝采用無菌包裝技術(shù)的必要性

　　物品由于在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、儲存過程中不斷受到各種微生物的污染，而使得物品帶有大量種類繁多的微生物。雖然可以運(yùn)用化學(xué)藥劑、氣調(diào)、高溫、低溫等滅菌技術(shù)進(jìn)行殺菌。然而僅僅進(jìn)行殺菌是不夠的，因?yàn)樵S多物品不可能一直保存在殺菌環(huán)境中，特別是某些食品，所以，無菌包裝技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到食品包裝中。所謂無菌包裝技術(shù)是在被包裝物、包裝容器或材料、包裝輔助器材無菌的情況下，在無菌的環(huán)境中進(jìn)行充填和封合的一種包裝技術(shù)。無菌包裝技術(shù)的主要研究對象是食品、飲料的包裝，其次是對熱敏感產(chǎn)品（如醫(yī)藥等）的包裝。食品無菌包裝是指將經(jīng)過滅菌的食品（如飲料、奶制品等）在無菌環(huán)境中包裝，封閉在經(jīng)過殺菌的容器中，以期在不加防腐劑、不經(jīng)冷藏條件下得到較長的貨架壽命。在此，筆者僅簡要談?wù)劅o菌包裝技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用。

　　隨著消費(fèi)者對食品包裝保鮮功能提出的更高要求，改進(jìn)食品包裝來延長食品的新鮮便成為許多廠商研究的重要課題。目前，無菌保鮮包裝在各國食品工業(yè)中為盛行，其應(yīng)用不于果汁和果汁飲料，而且也用來包裝牛奶、礦泉水和葡萄酒等。英國已有三分之一的飲料使用無菌包裝、加拿大的蘋果汁已采用無菌處理工藝。日本研制以磷酸鈣為原料的礦物濃縮吸水紙袋，用于包裝蔬菜水果等食品，使蔬菜水果從礦物濃縮液中得到營養(yǎng)供給，吸收蔬菜水果釋放的乙烯氣體和二氧化碳，抑制葉綠素的分解，起到維持鮮度的效果。美國市場推出用天然活性陶土和聚乙烯塑料制成水果保鮮袋，猶如一個細(xì)微的過濾篩，氣體和水蒸氣透過包裝袋流動，使水果蔬菜的保鮮期增加1倍以上，且包裝袋可以重復(fù)使用，便于回收，價格也不高于普通塑料袋。

　　包裝物、包裝容器常用的滅菌技術(shù)及新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)

　　1.超高溫瞬時殺菌技術(shù)

　　超高溫瞬時殺菌（UHT）是將食品在瞬間加熱到高溫而達(dá)到殺菌目的。UHT法的殺菌溫度為135℃－145℃，僅需3秒－5秒就可以將微生物孢子*殺死。超高溫瞬時殺菌法又分為直接加熱UHT法和間接加熱UHT法。

    2.巴氏滅菌技術(shù)

　　巴氏滅菌技術(shù)是將食品充填并密封于包裝容器后，在一定時間下保持100℃以下的溫度，殺死包裝容器內(nèi)的細(xì)菌。巴氏殺菌可以殺滅多數(shù)致病菌，而對于非致病的腐敗菌及其芽孢的殺滅能力就很不夠，如果巴氏殺菌與其它儲藏手段相結(jié)合，如冷藏、冷凍、脫氧、包裝配合，可達(dá)到一定的保存期的要求。

　　3.歐姆殺菌技術(shù)

　　歐姆殺菌是通過電將電流直接導(dǎo)入含顆粒的流質(zhì)品，利用食品本身的介電性質(zhì)，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏訜崾称贰Ｓ鳤PV公司從20世紀(jì)80年代開始研究歐姆UHT加熱殺菌系統(tǒng)，現(xiàn)已開發(fā)出75kw到300kw的商用機(jī)型，并在1993年獲美國食品與藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)和認(rèn)可。APV公司的歐姆UHT加熱殺菌系統(tǒng)可用于粒徑25mm以上塊狀草莓、獼猴桃等水果的高酸食品或塊狀肉的低酸流質(zhì)食品的無菌加工。歐姆加熱UHT殺菌系統(tǒng)在歐洲、美國、日本得到了廣泛應(yīng)用。

　　4.電阻式加熱UHT殺菌方法

　　電阻式加熱UHT殺菌是借助大部分配制食品含有適度溶解的鹽離子的游離水分，具有較好的導(dǎo)電性，根據(jù)歐姆定律，將電流通過連續(xù)流動的物料通道即可對材料進(jìn)行加熱，加熱范圍與食品導(dǎo)電率均勻性和食品在電熱器中停留時間有關(guān)的一種直接加熱超高溫殺菌系統(tǒng)。

　　目前，隨著殺菌工藝技術(shù)的不斷更新，無菌包裝技術(shù)也逐漸擺脫傳統(tǒng)模式，向著新的殺菌方式發(fā)展。如時下多采用高強(qiáng)度紫外線和低濃度過氧化氫相結(jié)合的滅菌方法給包裝容器滅菌。而使用濃度低于1%的過氧化氫，加上高強(qiáng)度的紫外線，在常溫下產(chǎn)生的殺菌效力是兩者單獨(dú)使用時的百倍。由于過氧化氫濃度很低，對于殘留的過氧化氫也無需采取任何措施，避免了傳統(tǒng)過氧化氫需高溫、長時間等問題。又比如將UHT滅菌法和保持滅菌法相結(jié)合，對瓶裝牛奶進(jìn)行二次滅菌法，它是將牛乳經(jīng)UHT滅菌機(jī)，在130℃到150℃、0.5S到15S條件下加熱滅菌后，裝瓶、封蓋，之后在110℃到116℃下保持15min到20min滅菌。由于牛乳進(jìn)行UHT滅菌，基本上處于無菌狀態(tài)，因而保持滅菌的加熱強(qiáng)度可明顯下降，制品的風(fēng)味和色澤可得到明顯改善。還有超高壓殺菌技術(shù)，它是將產(chǎn)品置于500MPA以上的壓強(qiáng)下殺菌一段時間，殺死其中的大部分或全部的微生物，鈍化酶的活性，從而達(dá)到保存食品的目的。由于幾百個MPA的壓強(qiáng)不會使食品的溫度升高，因而沒有色、香、味及營養(yǎng)成分的劣變，可以較多地保留食品原有的風(fēng)味。

　　無菌包裝技術(shù)在食品包裝中的狀況及發(fā)展前景

　　目前，在世界上許多地方，無菌包裝已成為與人們生活密切相關(guān)的包裝形式之一。在飲料、奶制品等食品的包裝上得到了廣泛應(yīng)用，為廣大食品生產(chǎn)企業(yè)帶來無限商機(jī)。

　　無菌包裝在食品包裝中所占的比例較大，例如小袋無菌奶，其價格較便宜，產(chǎn)品風(fēng)味好，而且在常溫下保存時間長，生產(chǎn)廠商、消費(fèi)者很歡迎這種包裝產(chǎn)品，該產(chǎn)品不僅克服了生產(chǎn)地域的限制，而且還去掉了運(yùn)輸過程中所需的冷鏈，有利于市場拓展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液體無菌包裝超過70%，每年消耗紙盒無菌包裝1000多億個。目前國內(nèi)各種無菌包裝設(shè)備約300多臺套，年生產(chǎn)能力超過150萬噸。瑞典利樂、瑞士SIG康美包及美國紙業(yè)公司是稱雄紙盒無菌包裝領(lǐng)域的三*。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對方便食品的需求勢必大大增加，必將會促進(jìn)無菌包裝的進(jìn)一步發(fā)展。

　　無菌包裝PK熱灌包裝，前者將更有優(yōu)勢勝出。一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，無菌塑料包裝將迅速取代熱灌裝PET瓶。他們的理由是：瓶體質(zhì)量更輕，價格更便宜，熱處理時間縮短將進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品的口味和營養(yǎng)價值。而飲料行業(yè)眾多陳舊設(shè)備組成的熱灌裝線亟待更新。業(yè)務(wù)發(fā)展協(xié)會會長GordonBockner非常熟悉PET市場及相關(guān)技術(shù)，他相信北美市場的低酸飲料將大量采用PET瓶無菌灌裝。“茶飲料、牛奶及En－sure和Boost等營養(yǎng)增補(bǔ)劑產(chǎn)品就非常適合這一技術(shù)。”Bockner說，“目前PET瓶通常不能采用無菌灌裝，因?yàn)镕DA禁止采用過氧化氫以外的殺菌劑，而過氧化氫不能用于PET材料，過氧化氫會被PET吸收，對產(chǎn)品口味產(chǎn)生負(fù)面影響。”

　　包裝咨詢公司Ray－Pak總裁RayBourque也認(rèn)為，低酸產(chǎn)品的未來趨勢是塑料瓶無菌灌裝。“尤其是一些新生代飲料，無論從質(zhì)量還是營養(yǎng)成分角度，都不再適合熱灌裝。”Bourque說，“與此同時，無菌灌裝系統(tǒng)在近幾年來不斷完善。無菌室面積越來越小，旋轉(zhuǎn)式與直線式相比，速度進(jìn)一步提高。無菌灌裝的成本降低，工藝越來越簡化，無菌灌裝的門檻放低了。”無菌包裝技術(shù)不僅在乳制品行業(yè)有很好的發(fā)展空間，而且在其它的行業(yè)也有了長足的發(fā)展。我國飲料行業(yè)中一大批大型骨干企業(yè)的技術(shù)裝備已經(jīng)接近或達(dá)到了水平，未來飲料行業(yè)對包裝設(shè)備需求很大，尤其是茶、果汁等不含氣飲料的灌裝設(shè)備、紙塑無菌包裝和PET瓶無菌包裝設(shè)備市場前景很好；果汁飲料生產(chǎn)前處理設(shè)備、果汁冷凍濃縮裝置、多樣化的包裝設(shè)備及超高溫殺菌設(shè)備的市場需求量也很大。

　　有關(guān)專家認(rèn)為，目前中國包裝行業(yè)總體水平與發(fā)達(dá)相比落后許多年，但這一差距也顯示出中國包裝行業(yè)發(fā)展的潛力。以無菌包裝產(chǎn)品來說，在發(fā)達(dá)中，此類包裝已占整個飲料包裝的65%以上，并且每年以5%－10%的速度在增長，有的人均年消耗100多包。而我國人均年消耗僅1包多，遠(yuǎn)未達(dá)到世界人均20包的水平。因此，無菌包裝在我國有著很大的發(fā)展?jié)摿?。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，食品無菌包裝技術(shù)將會不斷改進(jìn)，我國包裝企業(yè)應(yīng)不失時機(jī)地研究開發(fā)應(yīng)用無菌包裝產(chǎn)品，使無菌包裝成為我國包裝企業(yè)發(fā)展的一個新亮點(diǎn)。

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