食品無(wú)菌包裝是近年來(lái)國際上發(fā)展迅速應用廣泛的一種食品高新包裝技術(shù)，它在食品保鮮等方面有著(zhù)其他包裝不可比擬的優(yōu)越性。無(wú)菌包裝誕生于 20 世紀 40 年代，自從 60 年代隨著(zhù)塑料工業(yè)的迅速發(fā)展及在食品包裝領(lǐng)域的廣泛應用，使食品無(wú)菌包裝如虎添翼，市場(chǎng)不斷擴大，據報道。目前發(fā)達國家的液體食品無(wú)菌包裝包裝已占所有包裝的 80%以上。隨著(zhù)無(wú)菌包裝技術(shù)、設備、材料的不斷發(fā)展，使無(wú)菌包裝發(fā)展作為一種特殊的包裝技術(shù)在包裝市場(chǎng)中占據著(zhù)重要的地位，也成為未來(lái)食品綠色包裝的發(fā)展方向。  

    無(wú)菌包裝的主要特點(diǎn)和應用 
　　食品無(wú)菌包裝技術(shù)是指在限定的衛生條件下，將包裝食品、包裝容器、材料或所裝輔助器材滅菌后，在無(wú)菌的環(huán)境中將食品進(jìn)行充填包裝和封合的一種包裝技術(shù)。通過(guò)這種包裝技術(shù)加工的食品可以不用防腐劑和無(wú)需冷藏來(lái)延長(cháng)食品的保質(zhì)期。在新的食品不斷涌現的今天，要求包裝技術(shù)不斷發(fā)展和更新產(chǎn)品，以滿(mǎn)足食品更快速包裝的技術(shù)需求。如在廣闊的飲料市場(chǎng)中，其產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，不同風(fēng)味、高營(yíng)養價(jià)值的產(chǎn)品中的風(fēng)味和營(yíng)養成分對高溫敏感，就不適宜使用熱包裝，而無(wú)菌包裝使用的技術(shù)是高溫短時(shí)，這一點(diǎn)對于不斷涌現的飲料新產(chǎn)品是十分理想的。

　　無(wú)菌包裝技術(shù)給食品生產(chǎn)者提供了最好的選擇，現在食品加工者已將無(wú)菌包裝用于各個(gè)適合的領(lǐng)域：已成為包裝食品的最佳選擇。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)菌包裝食品主要有如下特點(diǎn)：(1)產(chǎn)品必須是可由泵連續輸送的流體。這包括了較稠性食品或含固體顆粒的半流體食品。(2)產(chǎn)品的品質(zhì)均勻且其對風(fēng)味、營(yíng)養成分以及其他功能品質(zhì)的保存較佳。無(wú)菌產(chǎn)品通常以高溫短時(shí)間或超高溫瞬間來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的滅菌處理。比較傳統罐頭低溫長(cháng)時(shí)間的加工方式，無(wú)菌加工產(chǎn)品對其風(fēng)味、營(yíng)養成分以及其他功能品質(zhì)的保存較佳且產(chǎn)品品質(zhì)均勻。(3)產(chǎn)品使用的包裝材料可選擇的范圍較廣。由于無(wú)菌產(chǎn)品的充填包裝作業(yè)是在常溫下進(jìn)行，包裝容器無(wú)需考慮能耐高溫、高壓，因此包裝材料的選擇范圍相當大。(4)產(chǎn)品制造應用無(wú)菌加工及包裝技術(shù)是最節省能源的。無(wú)菌產(chǎn)品一般采用高溫短時(shí)間滅菌，常溫充填包裝的方法，其加工設備所使用的熱交換滅菌機通�？蓪⒛茉丛倩厥帐褂�，能源的消耗少。另外，產(chǎn)品的運銷(xiāo)是以常溫流通不需冷藏，儲存運銷(xiāo)的成本低。(5)無(wú)菌加工及包裝技術(shù)也能適用于大型包裝及大型儲運系統。因無(wú)菌包裝食品的生產(chǎn)、產(chǎn)品與包裝材料的滅菌是分開(kāi)處理的，產(chǎn)品不會(huì )因容器大小造成加熱不均勻，而是能夠保持均一的品質(zhì)。

　　無(wú)菌包裝明顯減少企業(yè)的流通成本，由于包裝紙盒可折疊起來(lái)減少占用空間，使在單一交通工具下，可以運送更多的產(chǎn)品。高速技術(shù)進(jìn)步的包裝裝備必將推進(jìn)無(wú)菌包裝在食品加工中的更廣泛應用。無(wú)菌包裝對食品包裝來(lái)說(shuō)意義重大，它是保證食品衛生的極其重要的手段，在食品包裝中具有明顯的優(yōu)勢。近年來(lái)風(fēng)靡世界各國，成為食品包裝上的一場(chǎng)重大變革，發(fā)展非常迅速，也是未來(lái)食品包裝的主要發(fā)展方向。據資料統計，2004 年，美國無(wú)菌包裝市場(chǎng)的收入為 46.1 億美元，預計到 2010 年可達 53 億美元。

　　無(wú)菌包裝技術(shù)是一項對食品及藥品的安全性實(shí)現綜合技術(shù)保障的系統工程，它集光機電一體化技術(shù)、現代化學(xué)、物理學(xué)、微生物學(xué)、自動(dòng)控制、計算機通訊等多項高新技術(shù)為一體。為滿(mǎn)足產(chǎn)品的安全性要求，系統本身的每一個(gè)子系統無(wú)不包含著(zhù)新技術(shù)、新材料、新工藝的成果。為了滿(mǎn)足高可靠度的要求，每一個(gè)子系統從設計到制造，從運行實(shí)驗到運行監控，以及信息反饋與補償修正都要融入現代質(zhì)量的理念，達到設備固有可靠性與運行可靠性統一。高可靠度意味最終產(chǎn)品的高安全性，而實(shí)現高可靠度必須有諸多相關(guān)學(xué)科的高新技術(shù)為支撐。盡管各類(lèi)無(wú)菌包裝設備的技術(shù)指標與最終產(chǎn)品的環(huán)境特性相關(guān)而存在著(zhù)差異性，但最終必須以實(shí)現安全性保障為終極目標。 

　　歸納起來(lái)，無(wú)菌包裝主要有以下特點(diǎn)：(1)能有效地防止食品變質(zhì)。食品中富含微生物生長(cháng)必需的營(yíng)養素，它們在食品中的生長(cháng)繁殖，最終將導致食品的變質(zhì)、腐敗，因此，減少或殺滅這些有害的微生物將有效地保護食品。(2)無(wú)菌包裝的食品滅菌熱效率高，而且可以在常溫下進(jìn)行保存和運輸，無(wú)需利用特殊裝置，可降低流通費用、節省能源，方便運輸。(3)有些產(chǎn)品經(jīng)過(guò)無(wú)菌處理能夠提高質(zhì)量，如生裝的肉類(lèi)、禽類(lèi)罐頭，通過(guò)加熱滅菌后變熟，組織軟化，風(fēng)味改善；魚(yú)類(lèi)的骨頭和魚(yú)刺也變得酥松可食。(4)可采用高溫瞬時(shí)或者超高溫滅菌的先進(jìn)技術(shù)，使食品的加熱時(shí)間大大縮短，從而能最大限度地保持食品原有的色、香、味和營(yíng)養價(jià)值。(5)無(wú)菌包裝的食品其衛生性已得到充分保證，因此，啟封后即可放心食用，如消毒牛奶、罐頭食品等，使用十分方便。(6)能大大延長(cháng)食品的保質(zhì)期和貨架壽命。經(jīng)無(wú)菌處理的食品，其中的有害微生物含量甚微，在有效保存期內質(zhì)量保持完好，而且在常溫下就可儲藏，有利產(chǎn)銷(xiāo)。(7)對包裝材料的耐熱性要求可降低，可以使用塑料、紙等成本較低的包裝材料，包裝容器的形狀及大小可以變化，特別適宜加工大型的食品包裝容器，這是過(guò)去一般罐頭食品無(wú)法做到的。 

　　隨著(zhù)技術(shù)、設備、材料等方面的發(fā)展研究和完善，使食品的無(wú)菌包裝應用范圍日益擴大，現在已經(jīng)廣泛應用于牛奶、巧克力、奶酪、乳酸菌飲料、布丁、果凍、奶油凍等甜點(diǎn)心；咖啡、冰淇淋、茶、酒、豆奶、水果汁、蔬菜汁等飲品；調味品、香料等食品的包裝。從被包裝的食品形態(tài)來(lái)看，已從液體、粘稠醬類(lèi)均質(zhì)食品向液固混合、顆粒、固體塊狀食品方面發(fā)展。  

    食品無(wú)菌包裝要注意的問(wèn)題 
　　根據食品無(wú)菌包裝的一般工作流程：包裝材料(或容器)及輔助器具滅菌一被包裝物滅菌(即產(chǎn)品滅菌)→操作環(huán)境滅菌(無(wú)菌包裝)→滅菌產(chǎn)品。即要實(shí)現食品的無(wú)菌包裝必須具備四個(gè)要素，就要保證被包裝食品、包裝材料和容器、包裝機械(工具)和操作環(huán)境無(wú)菌，最后還要求包裝后完整封合無(wú)菌。因此，在食品無(wú)菌包裝中要注意包裝食品、包裝材料的選用和滅菌，在整個(gè)操作中還要注意包裝設備和環(huán)境的滅菌。

1.食品的滅菌 
　　食品無(wú)菌包裝在包裝前要將食品按規定進(jìn)行的滅菌和冷卻等工藝進(jìn)行處理，以保證無(wú)菌；目前滅菌技術(shù)方法主要有過(guò)熱蒸汽滅菌、飽和蒸汽滅菌、干熱空氣滅菌、濕熱空氣滅菌、紫外線(xiàn)滅菌、射線(xiàn)輻照滅菌、微波滅菌及化學(xué)藥劑滅菌等多種方法。各種滅菌方法除了單獨使用外，有時(shí)還同時(shí)應用兩種或兩種以上的滅菌方法，以提高滅菌效果。具體選擇哪種滅菌方法主要應以食品的性質(zhì)來(lái)定，同樣的滅菌方法對不同性質(zhì)的食品其效果差異較大。例如，均質(zhì)液體食品，在適宜的熱交換器中，高速流動(dòng)的低效度均質(zhì)液體可以進(jìn)行很好的溫度平衡，有很高的熱導率，因而加熱溫度可以較高，均質(zhì)液體食品的加熱時(shí)間很短。對于含有較小固體顆粒的液體食品，需要較長(cháng)的加熱、保溫和冷卻時(shí)間來(lái)平衡顆粒的內部溫度，所以其溫度平衡只能在緩慢的熱傳導過(guò)程中完成。如果其液相物質(zhì)的粘度較高，就需要采用刮板式熱交換器進(jìn)行加熱和冷卻；反之則采用戶(hù)式或管式熱交換器進(jìn)行加熱和冷卻。如果食品中固體顆粒的直徑或邊長(cháng)達到了 15mm，可以采用雙層管式和刮板式熱交換器進(jìn)行加熱和冷卻。而含有較大固體顆粒的液體食品，若要達到溫度平衡，就需用很長(cháng)的時(shí)間，因而加熱、保溫和冷卻的時(shí)間均必須大大延長(cháng)。例如液體中含有邊長(cháng)達15mm～25mm 的土豆塊或塊狀蔬菜，這類(lèi)食品的常用高溫滅菌工藝為：將液相與固相分離，對液相物質(zhì)進(jìn)行連續作業(yè)的超高溫短時(shí)滅菌(UHT)工藝，對固相物質(zhì)則在無(wú)菌容器中斷續地用蒸汽直接進(jìn)行滅菌，然后在無(wú)菌的條件下將液相與固相重新混合并灌注。

2.選用合適的無(wú)菌包裝材料 
　　由于食品無(wú)菌包裝的技術(shù)特點(diǎn)和對包裝效果的要求，必須選用適于食品無(wú)菌包裝的材料�？偟膩�(lái)說(shuō)，對食品無(wú)菌包裝材料的特性，主要有如下要求：(1)有高度的阻隔性。由于空氣和水分是細菌生長(cháng)所必須的條件，所以良好阻氣阻濕的包裝材料有利于食品適用期的延長(cháng)，良好阻隔性的包裝材料也有利于阻隔外界細菌侵入包材內部食品中的可能性。(2)要有足夠的強度，防止包裝材料在流通過(guò)程中損壞。(3)要有足夠的耐滅菌能力，在滅菌過(guò)程中不被損壞，并且能透過(guò)滅菌所需的熱或射線(xiàn)，能保證均勻全面地做到徹底的滅菌。(4)包裝材料印刷圖案在滅菌過(guò)程中不被損壞，尤其是表面印刷用過(guò)氧化氫消毒時(shí)，印刷品不變色、不脫落。(5)要有良好的耐熱、耐寒、耐候性。某些無(wú)菌包裝食品，需在－20 攝氏度的深冷下保存，包裝材料應有良好的耐寒性，不發(fā)脆。(6)包裝材料耐針刺性好，耐曲折性、低溫熱封性好。

目前適于食品無(wú)菌包裝的材料主要有以下幾種：(1)金屬材料：有鍍錫鐵板、無(wú)錫鐵板和鋁板等，以鋁板為主；金屬材料重量大、成本高，防潮、防水，氣密性和耐油性很好。用作容器和容器蓋，內部需用涂料，一次性使用，易于回收處理，在自然條件易于分解。使用前需滅菌處理，不易清洗和滅菌。(2)玻璃材料：其重量大、成本低、透明，可方便地觀(guān)察內部情況，防潮、防水，氣密性和耐油性很好，但使用不方便，不易清洗和滅菌。制成的成品不易攜帶，但可重復使用和回收處理，對環(huán)境影響小。使用前需嚴格滅菌處理，不易清洗和滅菌。(3)塑料：其重量輕、成本低、透明，可方便地觀(guān)察內部情況，防潮、防水，氣密性和耐油性較好。一次性使用，不易于回收處理，在自然條件下不容易分解。對環(huán)境有較大影響，使用前滅菌工作較少。(4)紙類(lèi)材料：其重量輕、成本較低，但防潮、防水，氣密性和耐油性不好，需涂塑。一次性使用，易于回收處理，在自然條件下易于分解，使用前滅菌。(5)復合材料：包括復合塑料、紙塑復合材料、金屬塑料復合材料和紙金屬塑料復合材料等。其中紙金屬塑料復合材料是最主要的包裝材料，其性能好、重量輕，具有紙金屬和塑料的優(yōu)點(diǎn)，避免了它們單獨使用時(shí)的缺點(diǎn)。制成成品后便于攜帶，價(jià)格低，一次性使用，但在自然條件下不易分解，也不易回收處理。

    根據無(wú)菌包裝食品的特性，可將選用的材料制成適于該產(chǎn)品包裝的形式，主要有：
        （1）無(wú)菌紙包裝：用于無(wú)菌包裝的紙包裝材料實(shí)際上是一種復合材料，是由紙／聚乙烯／鋁箔／沙林樹(shù)脂等多層復合的紙板。其中紙為結構材料，聚乙烯為粘結材料，沙林樹(shù)脂為熱封材料，而鋁箔則為高阻隔材料。無(wú)菌紙包裝有兩種形式：屋頂包和磚形包。

　�。�2）無(wú)菌杯式包裝：無(wú)菌杯式包裝使用的材料為多層共擠無(wú)菌包裝片材，其結構為 PP／PE／ADH／PVDC 或 EVOII／ADH／PS。其中 PP 為可剝離的無(wú)菌包裝保護膜，PVDC、EVOH 為高阻隔材料，PS 為結構材料。成卷的無(wú)菌包裝片材在進(jìn)入無(wú)菌室前剝開(kāi) PP 膜，在無(wú)菌室內露出無(wú)菌的 PE 表面并在無(wú)菌室中成型－灌裝－封蓋，然后貼標。無(wú)菌包裝用的蓋材是 Al／PE／PET的多層復合材料，其中 PET 為可剝離層。

　�。�3）無(wú)菌鋁／塑袋包裝：這種包裝方法類(lèi)似無(wú)菌紙包裝，只不過(guò)所用材料是鋁／塑復合膜，包裝形式是袋裝。 

　�。�4）箱中袋：對于大容量的包裝可以采用箱中袋的形式。將已經(jīng)滅菌的食品灌入經(jīng)過(guò)預滅菌的密封的多層塑料袋中，灌裝后的袋子裝在木質(zhì)或紙板制成的外包裝箱中或鋼桶中，主要包裝濃漿或基料。目前這種包裝形式已基本取代了鐵桶或塑料桶作包裝，食品內加防腐劑的保存食品的方法。

　�。�5）瓶裝：主要有玻璃瓶和塑料瓶等。玻璃瓶的無(wú)菌包裝早在 1942 年就得到了開(kāi)發(fā)，但是一直未形成大規模工業(yè)化生產(chǎn)。近年來(lái)隨著(zhù)玻璃瓶制造技術(shù)的發(fā)展，出現了輕量強化玻璃瓶，玻璃瓶的耐熱、耐沖擊性大為提高，即使內外溫差在 800 攝氏度以上也不致產(chǎn)生破裂，從而增進(jìn)了其在食品無(wú)菌包裝上的應用，擴展了無(wú)菌包裝技術(shù)的應用領(lǐng)域。塑料瓶可以在成型時(shí)滅菌并立即灌裝，也可以在灌裝前滅菌。滅菌的瓶子在無(wú)菌室中灌裝和壓蓋。一般的瓶子不能重復使用，用高級的聚碳酸醋制成的瓶子可以重復使用。但這種瓶子的市場(chǎng)占有率還比較低。

　�。�6）金屬罐：金屬罐是無(wú)菌包裝使用最早的包裝形式之一，主要分馬口鐵罐和鋁罐兩種，目前世界上金屬罐無(wú)菌包裝的最先進(jìn)的典型代表是美國的多爾無(wú)菌裝罐系統。多爾系統所采用的金屬罐滅菌方法是干熱滅菌，即采用高溫過(guò)熱蒸汽來(lái)滅菌。當空罐在輸送鏈上通過(guò)滅菌室時(shí)，過(guò)熱蒸汽從上下噴射 45 秒，這時(shí)罐溫上升到 221 攝氏度～224 攝氏度，罐蓋也采用 287 攝氏度～316攝氏度的過(guò)熱蒸汽滅菌 75 秒～90 秒，這樣的高溫足以殺滅全部的耐熱細菌。由于所有容器和設備均采用過(guò)熱蒸汽滅菌，因此無(wú)菌程度高，罐頭內部頂隙殘留空氣極少，且處于高真空狀態(tài)，產(chǎn)品的質(zhì)量安全可靠。

　�。�7）復合罐：復合罐是由兩種以上材料組成的三片罐，即底和蓋用金屬，罐身用鋁箔、紙板或聚丙烯等材料制成。復合罐的印刷裝潢效果好，成本低，質(zhì)量輕，處理方便而不造成公害。但復合罐的氣密性比金屬罐差，耐熱性也較差，因此歐美和日本各國都用它作為冷凍濃縮果汁的無(wú)菌包裝容器。由于復合罐的耐熱性較差，因此一般采用 127 攝氏度左右的熱空氣滅菌，果汁在93 攝氏度以上滅菌后冷卻到 80 攝氏度進(jìn)行熱灌裝。灌裝和密封區都采用無(wú)菌空氣來(lái)保持正壓，以防細菌污染。盡管如此還難以殺滅耐熱的細菌芽孢，因此復合罐僅限于灌裝高酸性的果汁。在低溫和高酸性的條件下這些殘存的細菌芽孢不會(huì )繁殖生長(cháng)，因此可保證食品的衛生指標。