无菌包装技术精讲.ppt

第四章 常用食品包装技术与设备,第二节 无菌包装技术,掌握灭菌的机理 掌握常用的灭菌技术 掌握包装材料的灭菌方法 了解常用灭菌设备,学 习 目 标,无菌包装的历史,罐头的发明是食品保存方面的重要突破,无菌包装诞生于上世纪40年代、应用于60年代、发展于70年代，到90年代中，国外已有瑞典利乐公司、美国纸业公司、芬兰ELECSTER公司、德国BOSCH公司、法国ERCA公司等数十家生产各种无菌包装设备的公司。 我国的无菌包装技术及其产品的生产起步于上世纪70 年代，1979年我国引进瑞典利乐公司的砖形纸盒无菌包装机生产利乐包，用于生产甘蔗汁、荔枝汁等果汁饮料的包装。从此开始了我国液态食品包装从瓶装向无菌纸盒包装转变的历史。,我国的无菌包装技术到上世纪80年代末、90年代初迅速地发展起来，从最初的引进国外成套无菌包装设备生产线及包装耗材到自主研究开发，我国的无菌包装技术经过了从无到有、并逐渐走向成熟的过程，涌现出了许多生产无菌包装设备制造商。 但直至2004年为止，国内虽有北京、广东、安徽等地企业研制了一些无菌包装设备，但因与世界先进水平在质量、无故障使用寿命等方面仍存有一定的差距。 无菌包装是时代发展的必然产物，是现代食品工业的骄傲。相信随着国民经济的发展，国内无菌包装生产线的自行设计制造技术将更加完善，并将达到新的水平。,我国无菌包装的发展现状,无菌包装是一种高技术的食品保存方法，是指被包装的食品在包装前经过短时间的灭菌，然后在包装物、被包装物、包装辅助器材均无菌条件下、在无菌的环境中进行充填和封合的一种包装技术，以达到食品不添加防腐剂、不经冷藏条件下，就得到较长的货架寿命（在常温下可以保持一年至一年半不变质）的目的，大大节省了能源和设备。 产品及包装器材的灭菌，分为热杀菌和非热杀菌。热杀菌有高温蒸汽、高温水、高温空气等湿热杀菌和干热杀菌；非热杀菌有化学试剂杀菌、辐照杀菌等。 无菌环境包括机械设备无菌和操作现场无菌。,无菌包装定义(P/91),不含汽的液体、流体、半流体食品：如饮料、液态奶（鲜奶、酸奶、奶饮料、豆奶）、果蔬汁、茶类、酒类、咖啡、稀奶油、奶酪等。 可分为两大类： 一是能在低温下保存的无菌食品，即在无菌环境下将没有杀菌的新鲜产品，如发酵乳、甜食、酸乳酪等包装起来； 二是能在常温下保存的无菌食品，即采用包装机把连续杀菌过程的物料和无菌容器包装组合在一起，形成乳及乳制品、甜食、蔬菜、果汁等包装产品。,无菌包装的范围,杀死食品中有害微生物以及一些酶类物质，延长食品的保存期。 经过无菌包装的食品，在常温下可以贮存12-18个月不变质，风味可以保存6至8个月不损失。例如，牛乳在常温下只能保存半天到一天，而经过杀菌和无菌包装后可以放6个月以上。,无菌包装的目的,一是无菌包装材料，如玻璃瓶、金属罐、塑料瓶、纸基复合材料、多层复合软包装袋等。 二是食品物料的预杀菌，现在一般多采用超高温杀菌和高温短时杀菌两种。 三是包装、充填环境的无菌。 四是包装封口。其主要目的是彻底关闭（隔绝）包装物内物料与外界的双向传递通道，是无菌包装工序中最后一个环节，也是最重要、最关键的一个环节。,无菌包装的4个过程,一、被包装物的灭菌技术,实际上无菌包装并非绝对无菌，无菌包装只是一个相对无菌的加工过程，也就是商业无菌。,（一）无菌包装的机理,商业无菌就是经过无菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中没有活的微生物检出，或者只能检出极少数的非病原微生物，但它们在贮存过程中不可能进行生长繁殖。杀菌方法有加热杀菌和非加热杀菌。,无菌包装包括无菌包装技术、无菌包装工艺、无菌包装材料、无菌处理设备、无菌包装机械装备。,加热是灭菌和消毒方法中应用最广泛、效果最好的方法。从一般生物学概念上讲，这是由于与繁殖性能相关的基因受热变性，使得细菌细胞丧失繁殖能力。,1.热杀菌机理（P/92）,（一）无菌包装的机理,日前，国际上常用的被包装物品的灭菌技术有两种，一种是超高温瞬时灭菌技术(UHT)，它主要用于处理奶制品，如鲜奶、复合奶、浓缩奶、加味奶饮料、奶油等食品的灭菌；另一种是巴氏灭菌技术,它可以广泛地适用于各种酸性食品，如果汁、酸奶、水果饮料等食品的灭菌。,热杀菌的优缺点有哪些？,2.冷杀菌机理（P/92）,在不需加热的情况下作用于细菌的蛋白质、遗传物质及酶等，使细菌变性致死。 主要冷杀菌技术有：紫外线杀菌、药物杀菌、辐照杀菌、高压杀菌，等等。 作用机理各不相同，但目的是一致的。 优点：对食品的色香味破坏作用很小，耗能低，使 用方便等等。,（一）无菌包装的机理,（二）被包装物的灭菌,1、巴氏灭菌技术 利用低于100摄氏度的热力杀灭微生物的消毒方法，由德国微生物学家巴斯德于1863年发明，至今国内外仍广泛应用于牛奶的消毒。 现用的巴氏杀菌方法一般有两种： 一是加热到61.165.6摄氏度之间，30分钟； 二是加热到71.7摄氏度，至少保持15秒钟。 此法所需时间一般较长，对热敏性食品不宜采用。 主要用于果汁饮料、乳酸饮料、熏肉、火腿等食品的灭菌。,（二）被包装物的灭菌,2、高温短时灭菌技术 超高温瞬时灭菌技术就是将食品在短时间内保持在135左右的高温，从而杀灭食品中的细菌。这种技术所需时间较短，效果较好，不仅可以保护食品的质量，生产效率也可以得到很大的提高。,（二）被包装物的灭菌,2、高温短时灭菌技术 可分为直接加热和间接加热两种方法。 直接加热法是用高压蒸汽直接向食品喷射，使食品以最快速度升温，几秒钟内达到140摄氏度160摄氏度，维持数秒钟，再在真空室内除去水分，然后用无菌冷却机冷却到室温。 间接加热法是根据食品的粘度和颗粒大小，选用板式换热器、管式换热器、刮板式换热器（后续内容祥讲）。 超高温瞬时灭菌的效果非常好，几乎可达到或接近完全灭菌的要求，而且灭菌时间短，物料中营养物质破坏少，食品质量几乎不变，营养成分保存率达92%以上，生产效率很高。目前这种灭菌技术已广泛用于牛奶、豆乳、酒、果汁及各种饮料等产品的灭菌，也可将食品装袋后，浸渍于此温度的热水中灭菌。,（二）被包装物的灭菌,3、微波杀菌技术（P/93） 微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。 微波杀菌的原理： 微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应的共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变化，使细菌失去营养，繁殖和生存的条件而死亡。此外，微波能使细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA，是由若干氢键松弛，断裂和重组，从而诱发遗传基因突变，或染色体畸变甚至断裂。,（二）被包装物的灭菌,3、微波杀菌技术 微波杀菌技术可以用于对熟食品、粮食制品、包装食品、豆制品、海产品、糕点、干果、茶叶、饮料、酒类、快餐盒饭等进行快速的灭菌消毒或干燥脱水处理,效率高、速度快、成本低、无污染、并保持原物质营养成份和色泽，并可延长各类食品的保质期。 微波杀菌优点 1、时间短、速度快，甚至只要几秒数十秒即达到满意效果。 2、低温杀菌，保持原有的色、香、味、形等风味。 3、节约能源，相比节电3050%。 4、杀菌均匀彻底 5、易自动化生产 6、工艺先进，投资少、见效快。 7节省占地面积。,（二）被包装物的灭菌,4、电阻加热灭菌技术（P/93） 也叫欧姆灭菌，是一种借通入的电流使食品内部产生热量而达到灭菌目的的新型热灭菌技术。它利用电极将电流直接导入食品，由食品自身的介电性质产生热量，以达到灭菌的目的。 电阻加热灭菌使用交流电的频率为50Hz60Hz，电阻加热的适用性由食品物料的电导率来决定，大多数能用泵输送的、溶解有盐类离子且含水量在300%以上的食品都可用电阻加热来灭菌，且效果很好，而一些脂肪、糖、油、未添加盐的处理水等非离子化的食品则不适用该技术。欧姆灭菌作为高新技术应用于含颗粒，诸如牛肉丁和胡萝卜丁的汤