食品無菌包裝技術(shù)是食品在無菌狀態(tài)下，將滅菌后的食品裝入無菌的包裝容器內(nèi)，進(jìn)行密封包裝。這種包裝由于不添加防腐劑，使食品的營養(yǎng)、風(fēng)味不被破壞，并可在常溫下長時間保存，因此成為了現(xiàn)代食品包裝的趨勢。本文將從無菌包裝食品、無菌包裝容器、無菌包裝的設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行介紹。
 

　　一、引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，科技騰飛，人們的生活水平也日益提高了，現(xiàn)在人們已經(jīng)從吃、穿等各個方面開始講究起“檔次”、“品牌”、“品味”，人們開始追求天然、綠色、健康的食品，肉要吃“放心肉”，蛋要吃“土”雞蛋，蔬菜要吃無污染的，購買的食品要看是否打上了“天然”、“綠色”的標(biāo)記。那么，如何使天然的食品既避免營養(yǎng)成分和風(fēng)味的損失，又不添加任何防腐劑呢？

　　眾所周知，食品從原料生產(chǎn)到消費(fèi)者手中時，是需要包裝的。傳統(tǒng)的包裝方式使得食品的營養(yǎng)和風(fēng)味在一定程度上受到破壞，而將食品進(jìn)行無菌包裝，在不添加任何防腐劑的情況下，可以使食品常溫下長時間保持，并不影響食品的營養(yǎng)及風(fēng)味，這必然成為食品包裝的趨勢。

　　食品無菌包裝是指將經(jīng)過殺菌后已獲得商業(yè)無菌狀態(tài)的產(chǎn)品，封閉在已殺菌的容器中，在無菌環(huán)境下灌注，灌裝后包裝容器保持密封以防止再度感染，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的包裝方法。無菌包裝在食品中的應(yīng)用開始于1913年丹麥人金森對牛奶進(jìn)行了無菌灌裝，隨后1917年美國人佟克萊獲得了食品無菌保藏方法的世界首項(xiàng)專利，20世紀(jì)70年代末以后食品無菌包裝技術(shù)廣泛興起。

　　隨著人們追求天然綠色健康食品，無菌包裝技術(shù)在食品中開始迅猛發(fā)展。我國食品行業(yè)在改革開放后逐漸引進(jìn)了無菌包裝技術(shù)，與國外相比，自行研制和開發(fā)的水平還有些差距，所以我國必須及時了解世界無菌包裝技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，才可以提高自身技術(shù)。

　　無菌包裝與傳統(tǒng)包裝不同，它選用耐菌能力強(qiáng)、有良好阻隔性等特點(diǎn)的材料制成的包裝容器，將食品與包裝容器先分別進(jìn)行殺菌，除了可以更好地滅除食品、容器包裝內(nèi)所攜帶的微生物，還可避免食品與包裝容器同時滅菌發(fā)生反應(yīng)，滅菌后再利用現(xiàn)代化機(jī)械手段，將無菌食品裝入無菌包裝容器內(nèi)，進(jìn)行包裝密封，并保證包裝后的食品為真空狀態(tài)，可以避免受到濕空氣、陽光及微生物的侵?jǐn)_。

　　所以進(jìn)行了無菌包裝的食品可以不必添加防腐劑，并能使食品的色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)成分不會被破壞，還可在常溫下長時間保存。食品無菌包裝技術(shù)相對于傳統(tǒng)包裝技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，因此已經(jīng)廣泛用于各類飲料、酒類、乳品、調(diào)料品及罐藏食品的生產(chǎn)中。下面將從無菌包裝食品、無菌包裝容器、無菌包裝的設(shè)備及環(huán)境來談?wù)劅o菌包裝技術(shù)。
 

　　二、無菌包裝食品
 

　　無菌包裝食品，是指不需要再加熱殺菌，而用無菌材料包裝滅菌后的食品。要得到無菌包裝食品，需在包裝前將食品按規(guī)定進(jìn)行的滅菌和冷卻等工藝處理，以保證無菌。食品滅菌的方法有很多，主要有加熱滅菌如：低溫滅菌、超高溫瞬時滅菌，輻射滅菌如：紫外線滅菌、微波滅菌，化學(xué)藥劑滅菌及過濾除菌等。每種滅菌方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在食品滅菌過程中，可單獨(dú)使用，也可兩種或兩種以上滅菌方法相結(jié)合，來提高滅菌效果。由于同樣的滅菌方法對不同性質(zhì)的食品其效果差異較大，所以可根據(jù)食品的性狀、是否耐高溫、色澤是否有要求等情況選擇不同的滅菌方法。目前加熱是最常用的滅菌方法，所以這里介紹一下巴氏滅菌(低溫滅菌)和超高溫瞬時滅菌(UHT)。

　　低溫滅菌，是指溫度比較低的熱處理方法。將需要滅菌的食品在61~63℃的滅菌條件下，滅菌30分鐘，或在72~75℃的溫度條件下，滅菌10~15分鐘。這種滅菌方法可直接使用在食品上，也可將食品進(jìn)行包裝后，浸漬于熱水中。低溫滅菌食品有受熱時間長，生產(chǎn)過程不連續(xù)，營養(yǎng)成分和風(fēng)味損失大，殺菌效果不理想等特點(diǎn)。

　　超高溫瞬時殺菌是將需要滅菌食品在125~150℃下滅菌2~8秒，冷卻至20℃左右，并在無菌區(qū)進(jìn)行密封的處理，使處理后的食品達(dá)到無菌要求的一種滅菌過程。例如牛奶的UHT滅菌參數(shù)是在高溫下殺菌3~4s。瞬時高溫滅菌由于只將食品高溫瞬時滅菌、而且食品受熱時間短，包裝材料不進(jìn)行高溫瞬時滅菌，所以包裝材料可以不耐高溫，并且滅菌結(jié)束后才進(jìn)行灌裝，營養(yǎng)成分和風(fēng)味損失較小，目前在食品滅菌過程中應(yīng)用廣泛。
 

　　三、無菌包裝容器

　　由于無菌包裝的特點(diǎn)，在包裝過程中，應(yīng)該首先必須考慮包裝材料的特點(diǎn)。
 

　　(一) 無菌包裝材料的特點(diǎn)

　　1. 高強(qiáng)度

　　食品在銷售的過程中需要裝卸、運(yùn)輸、擺放、倉儲等，在過程中易受到壓力、振動力、沖擊力等外界的破壞力，如果包裝材料強(qiáng)度不夠，將會導(dǎo)致包裝被破壞，會影響食品的外觀且食品受到微生物的污染，及光、空氣等進(jìn)入為微生物提供生存條件，而縮短食品的保質(zhì)時間或直接使食品變質(zhì)。因此要確保包裝材料有足夠的強(qiáng)度，使食品包裝在流通過程中不被損壞。

　　2. 耐滅菌能力

　　微生物是導(dǎo)致食品腐敗、變質(zhì)最主要的原因，為了確保食品的健康安全，要對食品和包裝材料在包裝過程中分別進(jìn)行滅菌處理。因此要求包裝材料需要透過滅菌所需的熱或射線，要求材質(zhì)在滅菌過程中不被損壞，且保證均勻全面地做到徹底的滅菌。

　　3. 良好阻隔性

　　阻隔性是食品包裝材料的重要性質(zhì)之一。為了更好地延長食品的儲存期，必須阻隔微生物及能夠讓細(xì)菌生長的空氣和水分的進(jìn)入，所以包裝材料必須具備良好阻隔性。

　　4. 良好的耐熱、耐寒性

　　對需要冷凍的食品，如果耐寒性達(dá)不到要求，在深冷條件下保存時，不能保持材料原有的性能，發(fā)脆將會使得包裝材料強(qiáng)度下降，使得包裝袋破損，不能對食品起到保護(hù)作用。

　　除此之外，為了更好地銷售食品，還需要對食品的包裝進(jìn)行裝點(diǎn)。所以要求包裝材料上的圖案在滅菌后仍然圖案清晰，色彩艷麗，不影響食品銷售。
 

　　(二) 食品無菌包裝材料

　　1. 紙質(zhì)材料

　　為了包裝需要可制成紙盒。紙質(zhì)材料重量輕、成本較低，可用于糕點(diǎn)的無菌包裝過程中。但紙質(zhì)材料防水和氣密性不好，都為一次性使用，使用后容易回收。而且紙質(zhì)材料可以在自然界分解，材料更環(huán)保。應(yīng)用于袋裝牛奶、糕點(diǎn)等食品無菌包裝過程。

　　2. 金屬材料

　　以鋁板為主，材料重、成本高、防水和氣密性很好，但不易清洗和滅菌。應(yīng)用于肉類罐頭、灌裝汽水、灌裝啤酒等食品無菌包裝過程中，為了包裝需要可制成金屬罐。

　　3. 玻璃材料

　　材料重、成本低、透明，可觀察材料內(nèi)部，防水和氣密性好，可是易碎，不方便攜帶和滅菌，但可重復(fù)使用和回收處理。廣泛用于水果罐頭、瓶裝牛奶、瓶裝啤酒等食品包裝中，為了包裝的需要，一般為玻璃瓶。

　　4. 塑料

　　其重量輕、成本低、透明，可觀察材料內(nèi)部，防水和氣密性好。但塑料材料多為一次性使用，使用后不容易回收，由于塑料都是人工合成的高分子聚合物，很難被土壤中的微生物分解掉，對環(huán)境污染較大。廣泛用于膨化食品、袋裝榨菜、瓶裝飲料等食品包裝中。

　　5. 復(fù)合材料

　　不同于前面幾種材料，在科技發(fā)展的基礎(chǔ)上，食品包裝材料也得到了相應(yīng)的發(fā)展，為了更好地包裝食品，便于攜帶，價格低等要求，從簡單的包裝材料發(fā)展到復(fù)合材料。復(fù)合材料是指兩種或兩種以上的材料復(fù)合而成的固體材料，材料在性能上取長補(bǔ)短，優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求?？梢杂薪饘倥c金屬的復(fù)合材料，金屬與非金屬的復(fù)合材料、金屬塑料復(fù)合材料、紙金屬塑料復(fù)合材料，非金屬與非金屬的復(fù)合材料、紙塑復(fù)合材料。由于紙金屬塑料復(fù)合材料在綜合性能上具有紙金屬和塑料的優(yōu)點(diǎn)，因此在食品包裝過程中，使用較廣泛。
 

　　(三) 無菌包裝容器的滅菌方法

　　包裝材料滅菌方法主要有四種：加熱滅菌、藥劑滅菌、紫外線滅菌、射線滅菌。

　　1. 加熱滅菌

　　用溫度為130℃~160℃的過熱蒸汽噴射于需滅菌的包裝容器內(nèi)，在數(shù)秒鐘即完成滅菌操作。加熱滅菌具有無毒、無殘留有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，但只適用于耐熱容器，如金屬容器、玻璃容器等，所以目前應(yīng)用并不很多。

　　2. 藥劑滅菌

　　用對微生物有殺死作用且對人體無害的化學(xué)藥劑進(jìn)行滅菌操作，一般可選用過氧化氫(雙氧水)、乙醇等。過氧化氫對包裝材料的適應(yīng)性強(qiáng)、殺菌的安全性高，是當(dāng)前無菌包裝容器滅菌采用最多的藥劑。

　　3. 紫外線滅菌

　　紫外線能使微生物細(xì)胞在吸收紫外線后，細(xì)胞內(nèi)的成分發(fā)生化學(xué)變化，使細(xì)胞質(zhì)變性而引起死亡。這種滅菌方法在常溫下可進(jìn)行，性價比好，安全性高，很適合包裝材質(zhì)的殺菌，其中波長在250 - 260 mm左右的紫外線滅菌能力最強(qiáng)。但紫外線易受物體表面平整度的影響，而且殺菌效果隨菌種不同也有較大差異。

　　4. 射線滅菌

　　用Co60放射的γ射線在常溫下處理，穿透力強(qiáng)，殺菌可靠性高。此種滅菌方法成本高，但方法既高效又安全。

　　在選擇包裝容器的滅菌方法時，應(yīng)考慮到不同容器的包裝材料、食品不同的包裝需要、價格的要求、各個殺菌方法的特點(diǎn)等。各滅菌方法也可結(jié)合，以達(dá)到更好的滅菌效果。例如紙盒先以環(huán)氧乙烯殺菌，充填前再涂抹雙氧水，再加熱吹干;塑料袋狀容器常采用紫外線滅菌與藥劑滅菌合并使用。
 

　　四、無菌包裝的設(shè)備及環(huán)境

　　無菌包裝要求食品在不添加防腐劑的情況下，根據(jù)食品的包裝要求，在無菌狀態(tài)下，將滅菌后的食品利用包裝機(jī)械，裝入事先滅菌或經(jīng)無菌處理的包裝容器內(nèi)，進(jìn)行密封，讓食品儲存于不透氣、不受微生物侵?jǐn)_甚至不透光的環(huán)境中，在常溫下長期保存。因此確保包裝環(huán)境及包裝設(shè)備的無菌是整個包裝過程的前提。

　　無菌包裝環(huán)境首先要確保的是包裝機(jī)械的無菌。包裝機(jī)械在使用前先需要滅菌，滅菌用熱堿水洗滌，稀鹽酸中和，再用熱水沖洗。如果包裝機(jī)械停機(jī)不用時，微生物會大量繁殖，因此需對包裝機(jī)械清洗后，將水分或液體殘留烘干，不為微生物提供生存條件。為了確保操作環(huán)境無菌狀態(tài)，可采用化學(xué)、物理滅菌來防止微生物進(jìn)入操作環(huán)境，所以需要無菌室必須配備空氣過濾裝置、紫外線滅菌裝置，來定期地進(jìn)行紫外線照射，保證無菌室的潔凈符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。在輸送過程中，要保持接管處、各個閥門、各個設(shè)備的密封性和壓力，保證空氣不能進(jìn)入。
 

　　五、結(jié)語

　　無菌包裝技術(shù)自從20世紀(jì)70年代在歐美興起到目前，在國際上發(fā)展迅速，并廣泛應(yīng)用于很多國家的食品生產(chǎn)企業(yè)。它最大限度地減少食品在殺菌包裝過程中營養(yǎng)成分和原有風(fēng)味的損失，并無需冷藏便可長期貯存。因此食品無菌包裝技術(shù)符合市場的需求，已被追求天然、綠色、健康食品的消費(fèi)者接受，必然成為食品包裝的趨勢。