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無菌包裝技術應用的狀況及發展前景
時間:2013-05-09   來源: 世界包裝中心   閱讀:7319次

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?  所謂無菌廣東包裝信息網" href="http://www.fgzwxh.tw/">包裝技術是在被包裝物、包裝容器或材料、包裝輔助器材無菌的情況下,在無菌的環境中進行充填和封合的一種包裝技術。無菌包裝技術的主要研究對象是食品、飲料的包裝,其次是對熱敏感產品(如醫藥等)的包裝

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  物品由于在生產、包裝、運輸、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。雖然可以運用化學藥劑、氣調、高溫、低溫等滅菌技術進行殺菌。然而僅僅進行殺菌是不夠的,因為許多物品不可能一直保存在殺菌環境中,特別是某些食品,所以,無菌包裝技術被廣泛地應用到食品包裝中。所謂無菌包裝技術是在被包裝物、包裝容器或材料、包裝輔助器材無菌的情況下,在無菌的環境中進行充填和封合的一種包裝技術。無菌包裝技術的主要研究對象是食品、飲料的包裝,其次是對熱敏感產品(如醫藥等)的包裝。食品無菌包裝是指將經過滅菌的食品(如飲料、奶制品等)在無菌環境中包裝,封閉在經過殺菌的容器中,以期在不加防腐劑、不經冷藏條件下得到較長的貨架壽命。在此,筆者僅簡要談談無菌包裝技術在食品包裝中的應用。
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  隨著消費者對食品包裝保鮮功能提出的更高要求,改進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中最為盛行,其應用不僅限于果汁和果汁飲料,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,猶如一個極細微的過濾篩,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,且包裝袋可以重復使用,便于回收,價格也不高于普通塑料袋。
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  包裝物、包裝容器常用的滅菌技術及新技術的發現
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  1.超高溫瞬時殺菌技術
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  超高溫瞬時殺菌(UHT)是將食品在瞬間加熱到高溫而達到殺菌目的。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完全殺死。超高溫瞬時殺菌法又分為直接加熱UHT法和間接加熱UHT法。
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  2.巴氏滅菌技術
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  巴氏滅菌技術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,殺死包裝容器內的細菌。巴氏殺菌可以殺滅多數致病菌,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合,如冷藏、冷凍、脫氧、包裝配合,可達到一定的保存期的要求。
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  3.歐姆殺菌技術
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  歐姆殺菌是通過電極將電流直接導入含顆粒的流質品,利用食品本身的介電性質,使電能轉變為熱能而加熱食品。英國APV公司從20世紀80年代開始研究歐姆UHT加熱殺菌系統,現已開發出75kw到300kw的商用機型,并在1993年獲美國食品與藥品管理局(FDA)批準和認可。APV公司的歐姆UHT加熱殺菌系統可用于粒徑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食品的無菌加工。歐姆加熱UHT殺菌系統在歐洲、美國、日本得到了廣泛應用。
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  4.電阻式加熱UHT殺菌方法
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  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,具有較好的導電性,根據歐姆定律,將電流通過連續流動的物料通道即可對材料進行加熱,加熱范圍與食品導電率均勻性和食品在電熱器中停留時間有關的一種直接加熱超高溫殺菌系統。
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  目前,隨著殺菌工藝技術的不斷更新,無菌包裝技術也逐漸擺脫傳統模式,向著新的殺菌方式發展。如時下多采用高強度紫外線和低濃度過氧化氫相結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,加上高強度的紫外線,在常溫下產生的殺菌效力是兩者單獨使用時的百倍。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合,對瓶裝牛奶進行二次滅菌法,它是將牛乳經UHT滅菌機,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。由于牛乳進行UHT滅菌,基本上處于無菌狀態,因而保持滅菌的加熱強度可明顯下降,制品的風味和色澤可得到明顯改善。還有超高壓殺菌技術,它是將產品置于500MPA以上的壓強下殺菌一段時間,殺死其中的大部分或全部的微生物,鈍化酶的活性,從而達到保存食品的目的。由于幾百個MPA的壓強不會使食品的溫度升高,因而沒有色、香、味及營養成分的劣變,可以較多地保留食品原有的風味。
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  無菌包裝技術在食品包裝中的狀況及發展前景
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  目前,在世界上許多地方,無菌包裝已成為與人們生活最密切相關的包裝形式之一。在飲料、奶制品等食品的包裝上得到了廣泛應用,為廣大食品生產企業帶來無限商機。
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  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,產品風味好,而且在常溫下保存時間長,生產廠商、消費者很歡迎這種包裝產品,該產品不僅克服了生產地域的限制,而且還去掉了運輸過程中所需的冷鏈,有利于市場拓展。據統計,液體無菌包裝超過70%,全球每年消耗紙盒無菌包裝1000多億個。目前國內各種無菌包裝設備約300多臺套,年生產能力超過150萬噸。瑞典利樂、瑞士SIG康美包及美國國際紙業公司是稱雄紙盒無菌包裝領域的三巨頭。隨著經濟的發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,必將會促進無菌包裝的進一步發展。
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  無菌包裝PK熱灌包裝,前者將更有優勢勝出。一些業內人士認為,無菌塑料包裝將迅速取代熱灌裝PET瓶。他們的理由是:瓶體質量更輕,價格更便宜,熱處理時間縮短將進一步改進產品的口味和營養價值。而飲料行業眾多陳舊設備組成的熱灌裝線亟待更新。業務發展協會會長GordonBockner非常熟悉PET市場及相關技術,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等營養增補劑產品就非常適合這一技術。”Bockner說,“目前PET瓶通常不能采用無菌灌裝,因為FDA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,對產品口味產生負面影響。”
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  包裝咨詢公司Ray-Pak總裁RayBourque也認為,低酸產品的未來趨勢是塑料瓶無菌灌裝。“尤其是一些新生代飲料,無論從質量還是營養成分角度,都不再適合熱灌裝。”Bourque說,“與此同時,無菌灌裝系統在近幾年來不斷完善。無菌室面積越來越小,旋轉式與直線式相比,速度進一步提高。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。”無菌包裝技術不僅在乳制品行業有很好的發展空間,而且在其它的行業也有了長足的發展。
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  我國飲料行業中一大批大型骨干企業的技術裝備已經接近或達到了國際先進水平,未來飲料行業對包裝設備需求很大,尤其是茶、果汁等不含氣飲料的灌裝設備、紙塑無菌包裝和PET瓶無菌包裝設備市場前景很好;果汁飲料生產前處理設備、果汁冷凍濃縮裝置、多樣化的包裝設備及超高溫殺菌設備的市場需求量也很大。
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  有關專家認為,目前中國包裝行業總體水平與發達國家相比落后許多年,但這一差距也顯示出中國包裝行業發展的潛力。以無菌包裝產品來說,在發達國家中,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,有的國家人均年消耗100多包。而我國人均年消耗僅1包多,遠未達到世界人均20包的水平。因此,無菌包裝在我國有著很大的發展潛力。隨著我國經濟的迅速發展,食品無菌包裝技術將會不斷改進,我國包裝企業應不失時機地研究開發應用無菌包裝產品,使無菌包裝成為我國包裝企業發展的一個新亮點。
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