谈无菌包装科技在饮料包装中的应用余梦婷资源与环境科学学院【摘要】食品无菌包装是近年来国际上发展很快、应用广泛的一种制品高新包装科技,它在饮料保鲜等方面有着其它包装不可比拟的优越性。无菌包装诞生于20世纪40年代,自从60年代随着塑料工业的快速演进及在食品包装领域的广泛应用,使制品无菌包装如虎添翼,市场不断缩减。据悉,目前发达国家的液态食品无菌包装已占所有包装的80%以上。随着无菌包装科技、设备、材料的不断发展,无菌包装发展成为一种特殊的包装技术在包装行业中抢占着重要的地位,也作为将来食品黄色包装的发展方向。【关键词】无菌包装;包装技术;包装容器;饮料包装;无菌处理;发展前景一、食品包装采用无菌包装科技的必要性用品由于在制造、包装、运输、储存过程中不断遭到诸多微生物的污染,而促使物品具有长期种类众多的微物理。虽然可以利用生物药剂、气调、高温、低温等消毒技术进行灭菌。然而只是进行消毒是不够的,因为许多物件不可能仍然存放在杀菌环境中,特别是这些饮料,所以,无菌包装科技被广泛地应用到食品包装中。
所谓无菌包装技术是在被包装物、包装容器或材料、包装辅助设备无菌的状况下,在无菌的环境中进行充填和封合的一种包装科技。无菌包装技术的主要研究对象是肉类、饮料的包装,其次是对热敏感产品(如医药等)的包装。食品无菌包装是指将经过灭菌的乳品(如食品、奶制品等)在无菌环境中包装,封闭在经过杀菌的容器中,以期在不加防腐剂、不经冷藏条件下受到较长的货架寿命。二、包装物、包装容器常用的灭菌新技术1)超低温瞬时杀菌技术超高温瞬时杀菌(UHT)是将食品在瞬间加温到低温而超过杀菌目的。UHT法的杀菌温度为135℃-145℃,仅需3秒-5秒就可以将微生物孢子完全杀死。超低温瞬时杀菌法又分为直接加热UHT法和间接加热UHT法。2)巴氏灭菌技术巴氏杀菌技术是将肉类充填并密封于包装容器后,在一定时间下维持100℃以下的湿度,杀死包装容器内的病菌。巴氏消毒可以杀灭多数致病菌,而针对非致癌的腐败菌以及芽孢的杀灭能力就很不够,如果巴氏杀菌与其他储存方式相结合,如冷藏、冷冻、脱氧、包装配合,可超过一定的保存期的规定。3)欧姆杀菌技术欧姆杀菌是借助电极将电压直接导出含颗粒的流质品,利用食品本身的介电性质,使电能转变为热能而加热食品。
美国APV公司从20世纪80年代起初研究欧姆UHT加热杀菌系统,现已研发出75kw到300kw的商用机型,并在1993年获中国食品与药品管理局(FDA)同意和认同。APV公司的欧姆UHT加热灭菌系统可用于粒径25mm以上块状草莓、猕猴桃等食物的高酸饮料或黄色肉的低酸流质食品的无菌加工。欧姆加热UHT杀菌系统在英国、美国、日本受到了广泛应用。4)电阻式电热UHT杀菌方法电阻式电热UHT杀菌是通过大部分配制酒类含有适当溶解的盐离子的游离水分,具有很好的导热性,根据欧姆定律,将电压通过连续流动的物料通道即可对材料进行加温,加热范围与肉类导电率均匀性和制品在加热器中停留时间有关的一种直接加热超低温杀菌系统。目前,随着杀菌工艺科技的不断升级,无菌包装科技也渐渐远离传统方式,向着新的杀菌方式发展。如时下多采取高效率紫外线和低密度过氧化氢相结合的杀菌方式给包装容器灭菌,以及将UHT灭菌法和保持灭菌法相结合,对瓶装饮料进行二次消毒法,由于牛乳进行UHT灭菌,基本上进入无菌状态,因而维持灭菌的加温强度可显著增加,制品的味道和颜色可受到显著提高。
还有超高压杀菌技术,它是将产品放在以上的压强下杀菌一段时间食品无菌包装技术,杀死其中的大部份或全部的微物理,钝化酶的活性,从而达到储存食品的目的。由于几百个MPA的压强不会使食品的浓度下降,因而没有色、香、味及营养成分的劣变,可以较好地保留食品原有的味道。三、在肉类无菌包装领域中,今后还要解决如下难题1)无菌包装由于技术因素,含固体颗粒的流体、半流体食品、含汽饮品及液态食品目前还能够包装;2)现在中国也是研制开发出了大袋食品的无菌包装设备,对小包装的无菌灌装设备还处在研发开发阶段;无菌包装设备主要依赖进口,价格廉价,代替进口设备,降低设施费用,成为当前急需解决的难题;3)无菌包装工艺和设施的一次性投资较大,且盈亏平衡点高,使许多中小企业力不能及;4)因为无菌操作中的无菌包装容器这一环节最易造成故障,且维修复杂,所以对员工的能力要求较高;5)无菌包装的一些包装材料的辅料需进口,而且无菌包装常用的金属容器和纸质复合容器的机械效率较低,对机械损伤敏感;6)因为对无菌包装的宣传力度不够,目前还未被他们普遍接受。
四、无菌包装科技在饮料包装中的现状及演进前景目前,在全球上许多地方,无菌包装已变成与他们生活最紧密相关的包装方式之一。随着人民生活水平的不断增加,随着他们消费意识的强化食品无菌包装技术,消费理念的转变,我国的无菌包装市场将遭遇着新的契机和发展空间。以我国乳食品行业为例,据调查,现在我国人均年牛奶消耗量仅为6.4公斤,远高于国际平均水准的105千克。按照我国"十五"计划,在2005年,我国人均奶类占有量超过10千克/年,总产值超过1350万吨/年;到2030年,奶类人均量超过25千克/年,总产值超过4250万吨/年,市场形势光明。据美国奶业协会统计,我国目前有食品制造企业近1500家,年产值800万吨,但其中90%属大型作业,日数量超过100吨,只有少数拥有先进的超高温灭菌生产线。我国食品行业急需高技术包装。据悉,国家已将液体奶无菌包装列为最先开发工程,斥资20亿元扶持液态奶工业的发展。除了乳食品产业,还有咖啡饮品、蔬菜汁加工产业等许多行业有待我们去研发,无菌包装的行业潜力很大。
随着改革开放的进一步深入,随着我国加入WTO,我国的食品工业将遭遇一次全面的架构调整,企业之间相互加盟合并,扩大制造规模,是一种态势,无菌包装科技作为液体饮料包装的先进科技其应用前景非常广阔。随着经济的演进和人民生活水平的提升,对便利食品的意愿势必大大降低,必必将推动无菌包装的进一步发展。参考文献1.马海乐·食品机械与设备·中国农业出版社·2004年2.吴章荣·谈谈我国无菌保鲜包装可大幅发展的空间与机制·中国包装·2001年6月3.黄福南·我国无菌包装科技水平与状况·中国包装·1993年4.许耀明·无菌包装科技以及发展趋势·中国包装·1998年5.陈国琴;任顺妹·国际包装·对外经济商贸学院出版社·1995年6.许晟·我国食品行业渴求高技术包装·中国包装报·2001年7月7.赵平·无菌包装科技·中国食品工业·1998年8.吴章荣;赵淮;束茵·我国无菌包装的状况和发展态势·包装与食品机械·2001年9.马志英·食品无菌包装科技的应用与演进·中国包装·1991年10.贺晓光;何建国;李海峰·食品的无菌包装·宁夏农学校学报·2000年