無菌包裝技術開啟食品包裝一片天

無菌包裝技術誕生于上個世紀40年代后期。從上個世紀60年代開始，塑料包裝材料的發(fā)展給無菌包裝技術的應用提供了廣闊的天地。由于無菌包裝的工藝特點及對食品營養(yǎng)成分、風味的破壞性較小的優(yōu)點，加之成本較低，儲存運輸方便，外形美觀，因此受到了商家及消費者的歡迎。近年來，隨著科技的日益進步，無菌包裝技術設備、材料的發(fā)展更是如虎添翼，其包裝市場不斷擴大。目前，發(fā)達國家的無菌包裝在液體食品包裝中所占的比例已達到65%以上，其市場前景極為廣闊。
    何為無菌食品包裝
    所謂無菌食品包裝，即將經過殺菌的食品（飲料、奶制品、調味品等）在無菌環(huán)境中包裝，封閉在經過殺菌的容器中，以期在不加防腐劑、不經冷藏的條件下取得較長的貨架壽命。簡單地說，無菌包裝是將包裝材料、包裝容器和內容物先行殺菌，再在無菌環(huán)境下包裝，然后將包裝容器和內容物再一起殺菌。食品工業(yè)上無菌的意義是指每克食品中含有的非致病菌數(shù)目在10個以下。只要使食品中的非致病菌不再繁殖，在常溫下冷藏或在冷凍條件下流通、保存食品就不會發(fā)生食品變質的可能。
    包裝材料的殺菌方法
    無菌包裝包括對包裝材料的殺菌滅菌、無菌化處理，包括包裝內容物食品的無菌化處理和包裝環(huán)境的無菌化處理。目前常用的包裝材料滅菌方法主要有藥物滅菌和紫外線滅菌等。
    1.藥物滅菌。在藥物滅菌中，所用的殺菌劑必須殺菌能力強，對設備無腐蝕，在殺菌過程中不會產生有害物質且在包裝材料中殘留物少的藥物。
    目前zui常用的殺菌劑是過氧化氫，一般稱之為雙氧水。過氧化氫的殺菌能力是與其濃度和溫度相關的。濃度越高，溫度越高，其殺菌的能力也就越好。常用于殺菌的雙氧水濃度為25%—30%，溫度為60—65℃。用過氧化氫殺菌應該結合加熱處理，因為過氧化氫受熱從材料表面蒸發(fā)時，其殺菌效力會更好。
    用雙氧水對包裝容器進行殺菌，是將包裝容器在雙氧水中浸漬或者直接將雙氧水噴射在包裝容器上進行殺菌，然后再對它們進行熱輻射，從而使殘留在包裝容器上的雙氧水與熱空氣一起*蒸發(fā)分解成無害的水蒸氣和氧。
    2.紫外線滅菌。一般而言，紫外線的滅菌效果與紫外線的波長、照射度以及照射時間相關，波長在250—360nm左右時作用zui強烈。
    紫外線的殺菌原理主要是由于紫外線照射后，微生物細胞內的核酸產生了化學反應，從而引起微生物的新陳代謝障礙，使其失去了增殖能力。紫外線殺菌是無菌包裝或清潔包裝較為有效的方法之一，它具有不殘留藥劑、安全性高、使用方法簡便、成本低等優(yōu)點，但與雙氧水相比，它的殺菌效果不是很好，一般應與其他殺菌方法聯(lián)合使用。
    常用的無菌包裝形式

    目前常用的無菌包裝形式有無菌紙板包裝、無菌杯式包裝、無菌大袋包裝、無菌鋁/塑袋包裝和無菌塑料瓶包裝等。
    1.無菌紙板包裝。
    無菌紙板包裝的材料是紙板/鋁/塑復合材料。其中紙板是結構材料。其紙漿的成分配比和性能均為專有技術，而且和其*的包裝機相配套。鋁箔則是阻隔材料，一般厚度為9um，且包裝必須無氣孔和無受損。聚乙烯則是與食品接觸的內層材料，且是熱封材料。
    無菌紙板包裝容量一般在200—1000ml，包裝形式為磚形包和屋頂包，主要用于奶制品、果汁、飲料等的包裝。
    2.無菌杯式包裝。
    無菌杯式包裝使用的杯體材料為多層共擠的中性無菌包裝片材(Neutral Aseptic system)，簡稱NAS片材。NAS片材的特點在于有一層可剝離的外層，共擠時，利用PP和PE的化學不相容，采用流動穩(wěn)定性相匹配的PP、PE材料在共擠過程中形成光滑的、無菌的、可剝離的界面。在無菌包裝機上，NAS片材在進入無菌區(qū)前揭開PP保護膜，露出PE無菌表面，在無菌區(qū)內完成成型-灌裝-封蓋的全過程。
    NAS片材的另個特點是有一層高阻隔材料PVDC或EVOH。由于PVDC和EVOH對氧氣的阻隔性*，所以用NAS片材包裝的食品的保鮮期可與玻璃瓶、馬口鐵罐相媲美。
    無菌杯式包裝的材料結構中，鋁箔是阻隔材料，之所以用MDPE、LDPE和VA含量為7%的EVA三層共擠做中間層，是因為MDPE的剛性較好，與鋁箔之間熱黏性較好。而中間的LDPE較為便宜。與食品接觸層是VA含量為7%的EVA，因為一般VA的含量在14%以上不允許直接接觸食品。用EVA代替LDPE做熱封層，可以降低熱封溫度，提高熱封層的抗污染能力，縮短熱封停留時間，提高生產線的線速度。
    3.無菌大袋包裝。

    無菌大袋包裝是指包裝容量為5—220Lzui大可達1000L的復合袋包裝。灌裝后的袋子裝在木質或紙板制成的外包裝箱中或鋼桶中，主要包裝濃漿或基料，5—20L的也可直接供家庭消費。目前這種包裝形式已基本取代了由鐵桶或塑料桶做外包裝，再在食品內加防腐劑保存食品的包裝方法。
    大袋包裝的材料結構有兩種形式：PET膜/鋁箔/PE膜或PET鍍鋁膜/PE膜，采用干式復合的方法復合。由于鍍鋁膜易有氣孔，不能保證其阻隔性能，因此我國一般都采用鋁箔做阻隔材料。
    4.無菌鋁/塑包裝和瓶包裝。
    無菌鋁/塑包裝的包裝方法類似于無菌紙包裝，只不過使用的材料是鋁/塑復合膜，包裝形式是袋裝，所用的包裝膜多采用干式復合和流延復合的方式。無菌瓶包裝采用共擠塑料瓶或單組分的PP和PE。塑料瓶可以在成型時滅菌，并立即灌裝，也可以在灌裝前滅菌，滅菌的瓶子在無菌室中灌裝和壓蓋。
    5.液體食品無菌包裝復合紙。
    液體食品采用無菌包裝已成為化比較流行的趨勢。其中尤以鋁箔復合紙包裝較為普遍，原因是這種包裝形式能使被包裝之物保存于不透光、不透氣、無菌的理想環(huán)境中，在常溫下也能保持12個月以上且品質不變，同時其質量輕，可以長途運銷。其技術要點包括：（1）彩印或復合前要對原紙進行特殊的表面處理，以增加黏合的牢固度；（2）在確保黏合牢固的前提下，表面復合PE層和鋁箔與原紙間的PE層越薄越好，以降低成本和防止使用過程出現(xiàn)PE過厚造成操作問題；（3）產品zui里層即與食品接觸層的厚度應不小于0.907mm；（4）PE層要力求控制厚薄均勻，避免出現(xiàn)波浪和起泡。