無菌包裝技術(shù)精講.ppt

第四章 常用食品包裝技術(shù)與設(shè)備,第二節(jié) 無菌包裝技術(shù),掌握滅菌的機理 掌握常用的滅菌技術(shù) 掌握包裝材料的滅菌方法 了解常用滅菌設(shè)備,學(xué) 習(xí) 目 標(biāo),無菌包裝的歷史,罐頭的發(fā)明是食品保存方面的重要突破,無菌包裝誕生于上世紀(jì)40年代、應(yīng)用于60年代、發(fā)展于70年代，到90年代中，國外已有瑞典利樂公司、美國紙業(yè)公司、芬蘭ELECSTER公司、德國BOSCH公司、法國ERCA公司等數(shù)十家生產(chǎn)各種無菌包裝設(shè)備的公司。 我國的無菌包裝技術(shù)及其產(chǎn)品的生產(chǎn)起步于上世紀(jì)70 年代，1979年我國引進(jìn)瑞典利樂公司的磚形紙盒無菌包裝機生產(chǎn)利樂包，用于生產(chǎn)甘蔗汁、荔枝汁等果汁飲料的包裝。從此開始了我國液態(tài)食品包裝從瓶裝向無菌紙盒包裝轉(zhuǎn)變的歷史。,我國的無菌包裝技術(shù)到上世紀(jì)80年代末、90年代初迅速地發(fā)展起來，從最初的引進(jìn)國外成套無菌包裝設(shè)備生產(chǎn)線及包裝耗材到自主研究開發(fā)，我國的無菌包裝技術(shù)經(jīng)過了從無到有、并逐漸走向成熟的過程，涌現(xiàn)出了許多生產(chǎn)無菌包裝設(shè)備制造商。 但直至2004年為止，國內(nèi)雖有北京、廣東、安徽等地企業(yè)研制了一些無菌包裝設(shè)備，但因與世界先進(jìn)水平在質(zhì)量、無故障使用壽命等方面仍存有一定的差距。 無菌包裝是時代發(fā)展的必然產(chǎn)物，是現(xiàn)代食品工業(yè)的驕傲。相信隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)無菌包裝生產(chǎn)線的自行設(shè)計制造技術(shù)將更加完善，并將達(dá)到新的水平。,我國無菌包裝的發(fā)展現(xiàn)狀,無菌包裝是一種高技術(shù)的食品保存方法，是指被包裝的食品在包裝前經(jīng)過短時間的滅菌，然后在包裝物、被包裝物、包裝輔助器材均無菌條件下、在無菌的環(huán)境中進(jìn)行充填和封合的一種包裝技術(shù)，以達(dá)到食品不添加防腐劑、不經(jīng)冷藏條件下，就得到較長的貨架壽命（在常溫下可以保持一年至一年半不變質(zhì)）的目的，大大節(jié)省了能源和設(shè)備。 產(chǎn)品及包裝器材的滅菌，分為熱殺菌和非熱殺菌。熱殺菌有高溫蒸汽、高溫水、高溫空氣等濕熱殺菌和干熱殺菌；非熱殺菌有化學(xué)試劑殺菌、輻照殺菌等。 無菌環(huán)境包括機械設(shè)備無菌和操作現(xiàn)場無菌。,無菌包裝定義(P/91),不含汽的液體、流體、半流體食品：如飲料、液態(tài)奶（鮮奶、酸奶、奶飲料、豆奶）、果蔬汁、茶類、酒類、咖啡、稀奶油、奶酪等。 可分為兩大類： 一是能在低溫下保存的無菌食品，即在無菌環(huán)境下將沒有殺菌的新鮮產(chǎn)品，如發(fā)酵乳、甜食、酸乳酪等包裝起來； 二是能在常溫下保存的無菌食品，即采用包裝機把連續(xù)殺菌過程的物料和無菌容器包裝組合在一起，形成乳及乳制品、甜食、蔬菜、果汁等包裝產(chǎn)品。,無菌包裝的范圍,殺死食品中有害微生物以及一些酶類物質(zhì)，延長食品的保存期。 經(jīng)過無菌包裝的食品，在常溫下可以貯存12-18個月不變質(zhì)，風(fēng)味可以保存6至8個月不損失。例如，牛乳在常溫下只能保存半天到一天，而經(jīng)過殺菌和無菌包裝后可以放6個月以上。,無菌包裝的目的,一是無菌包裝材料，如玻璃瓶、金屬罐、塑料瓶、紙基復(fù)合材料、多層復(fù)合軟包裝袋等。 二是食品物料的預(yù)殺菌，現(xiàn)在一般多采用超高溫殺菌和高溫短時殺菌兩種。 三是包裝、充填環(huán)境的無菌。 四是包裝封口。其主要目的是徹底關(guān)閉（隔絕）包裝物內(nèi)物料與外界的雙向傳遞通道，是無菌包裝工序中最后一個環(huán)節(jié)，也是最重要、最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。,無菌包裝的4個過程,一、被包裝物的滅菌技術(shù),實際上無菌包裝并非絕對無菌，無菌包裝只是一個相對無菌的加工過程，也就是商業(yè)無菌。,（一）無菌包裝的機理,商業(yè)無菌就是經(jīng)過無菌處理后，按照所規(guī)定的微生物檢驗方法，在所檢食品中沒有活的微生物檢出，或者只能檢出極少數(shù)的非病原微生物，但它們在貯存過程中不可能進(jìn)行生長繁殖。殺菌方法有加熱殺菌和非加熱殺菌。,無菌包裝包括無菌包裝技術(shù)、無菌包裝工藝、無菌包裝材料、無菌處理設(shè)備、無菌包裝機械裝備。,加熱是滅菌和消毒方法中應(yīng)用最廣泛、效果最好的方法。從一般生物學(xué)概念上講，這是由于與繁殖性能相關(guān)的基因受熱變性，使得細(xì)菌細(xì)胞喪失繁殖能力。,1.熱殺菌機理（P/92）,（一）無菌包裝的機理,日前，國際上常用的被包裝物品的滅菌技術(shù)有兩種，一種是超高溫瞬時滅菌技術(shù)(UHT)，它主要用于處理奶制品，如鮮奶、復(fù)合奶、濃縮奶、加味奶飲料、奶油等食品的滅菌；另一種是巴氏滅菌技術(shù),它可以廣泛地適用于各種酸性食品，如果汁、酸奶、水果飲料等食品的滅菌。,熱殺菌的優(yōu)缺點有哪些？,2.冷殺菌機理（P/92）,在不需加熱的情況下作用于細(xì)菌的蛋白質(zhì)、遺傳物質(zhì)及酶等，使細(xì)菌變性致死。 主要冷殺菌技術(shù)有：紫外線殺菌、藥物殺菌、輻照殺菌、高壓殺菌，等等。 作用機理各不相同，但目的是一致的。 優(yōu)點：對食品的色香味破壞作用很小，耗能低，使 用方便等等。,（一）無菌包裝的機理,（二）被包裝物的滅菌,1、巴氏滅菌技術(shù) 利用低于100攝氏度的熱力殺滅微生物的消毒方法，由德國微生物學(xué)家巴斯德于1863年發(fā)明，至今國內(nèi)外仍廣泛應(yīng)用于牛奶的消毒。 現(xiàn)用的巴氏殺菌方法一般有兩種： 一是加熱到61.165.6攝氏度之間，30分鐘； 二是加熱到71.7攝氏度，至少保持15秒鐘。 此法所需時間一般較長，對熱敏性食品不宜采用。 主要用于果汁飲料、乳酸飲料、熏肉、火腿等食品的滅菌。,（二）被包裝物的滅菌,2、高溫短時滅菌技術(shù) 超高溫瞬時滅菌技術(shù)就是將食品在短時間內(nèi)保持在135左右的高溫，從而殺滅食品中的細(xì)菌。這種技術(shù)所需時間較短，效果較好，不僅可以保護(hù)食品的質(zhì)量，生產(chǎn)效率也可以得到很大的提高。,（二）被包裝物的滅菌,2、高溫短時滅菌技術(shù) 可分為直接加熱和間接加熱兩種方法。 直接加熱法是用高壓蒸汽直接向食品噴射，使食品以最快速度升溫，幾秒鐘內(nèi)達(dá)到140攝氏度160攝氏度，維持?jǐn)?shù)秒鐘，再在真空室內(nèi)除去水分，然后用無菌冷卻機冷卻到室溫。 間接加熱法是根據(jù)食品的粘度和顆粒大小，選用板式換熱器、管式換熱器、刮板式換熱器（后續(xù)內(nèi)容祥講）。 超高溫瞬時滅菌的效果非常好，幾乎可達(dá)到或接近完全滅菌的要求，而且滅菌時間短，物料中營養(yǎng)物質(zhì)破壞少，食品質(zhì)量幾乎不變，營養(yǎng)成分保存率達(dá)92%以上，生產(chǎn)效率很高。目前這種滅菌技術(shù)已廣泛用于牛奶、豆乳、酒、果汁及各種飲料等產(chǎn)品的滅菌，也可將食品裝袋后，浸漬于此溫度的熱水中滅菌。,（二）被包裝物的滅菌,3、微波殺菌技術(shù)（P/93） 微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，即波長在1米（不含1米）到1毫米之間的電磁波，是分米波、厘米波、毫米波的統(tǒng)稱。 微波殺菌的原理： 微波殺菌是利用了電磁場的熱效應(yīng)和生物效應(yīng)的共同作用的結(jié)果。微波對細(xì)菌的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變化，使細(xì)菌失去營養(yǎng)，繁殖和生存的條件而死亡。此外，微波能使細(xì)菌正常生長和穩(wěn)定遺傳繁殖的核酸RNA和脫氧核糖核酸DNA，是由若干氫鍵松弛，斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變甚至斷裂。,（二）被包裝物的滅菌,3、微波殺菌技術(shù) 微波殺菌技術(shù)可以用于對熟食品、糧食制品、包裝食品、豆制品、海產(chǎn)品、糕點、干果、茶葉、飲料、酒類、快餐盒飯等進(jìn)行快速的滅菌消毒或干燥脫水處理,效率高、速度快、成本低、無污染、并保持原物質(zhì)營養(yǎng)成份和色澤，并可延長各類食品的保質(zhì)期。 微波殺菌優(yōu)點 1、時間短、速度快，甚至只要幾秒數(shù)十秒即達(dá)到滿意效果。 2、低溫殺菌，保持原有的色、香、味、形等風(fēng)味。 3、節(jié)約能源，相比節(jié)電3050%。 4、殺菌均勻徹底 5、易自動化生產(chǎn) 6、工藝先進(jìn)，投資少、見效快。 7節(jié)省占地面積。,（二）被包裝物的滅菌,4、電阻加熱滅菌技術(shù)（P/93） 也叫歐姆滅菌，是一種借通入的電流使食品內(nèi)部產(chǎn)生熱量而達(dá)到滅菌目的的新型熱滅菌技術(shù)。它利用電極將電流直接導(dǎo)入食品，由食品自身的介電性質(zhì)產(chǎn)生熱量，以達(dá)到滅菌的目的。 電阻加熱滅菌使用交流電的頻率為50Hz60Hz，電阻加熱的適用性由食品物料的電導(dǎo)率來決定，大多數(shù)能用泵輸送的、溶解有鹽類離子且含水量在300%以上的食品都可用電阻加熱來滅菌，且效果很好，而一些脂肪、糖、油、未添加鹽的處理水等非離子化的食品則不適用該技術(shù)。歐姆滅菌作為高新技術(shù)應(yīng)用于含顆粒，諸如牛肉丁和胡蘿卜丁的湯