項目5-2：無菌包裝條件及其殺菌方法 課件

項目5-2

無菌包裝條件及其殺菌方法一、無菌包裝條件及其殺菌方法無菌包裝過程應滿足以下要求。1.現(xiàn)代高速包裝機必然要求在很短時問內(nèi)完成對包裝材

料〔容器)表面的滅菌。2.殺菌劑與包裝材料或容器之間有良好的潤濕性。3.殺菌劑應易于從包裝材料或容器表面除去。4.所用的殺菌方法對操作者無害，對消費者也無害。5.殘留殺菌劑要不影響產(chǎn)品品質(zhì)及消費者健康。6.殺菌方法應對所用的包裝材料無腐蝕性。7.具有與環(huán)境之間的相適應性。8.操作方法是可靠的、經(jīng)濟。包裝材料及容器的殺菌按機理可分為物理方法、化學方法、化學和物理并用三大類。（一）物理法1.加熱殺菌法

熱力方法一般不宜用于紙質(zhì)和塑料容器的加熱殺菌，而金屬罐和玻璃容器則可通過加熱，即采用飽和蒸汽、過熱蒸汽或熱風處理而達到充分殺菌的目的。無論從機械設(shè)備還是從人工操作角度看，這種加熱處理在常壓條件下完成較為有利。殺菌溫度達不到200℃以上的高溫，難以達到短時間內(nèi)殺死包括耐熱的細菌芽泡在內(nèi)的所有微生物。過熱蒸汽雖有極好的殺菌效果，但因其壓力過高，故僅適用于耐壓容器，如金屬罐的殺菌。

玻璃容器如同金屬罐一樣，也能利用加熱殺菌，但要考慮玻璃不耐熱沖擊的特點，同時還必須注意對瓶蓋進行殺菌。常用的方法是殺菌時逐步使瓶子升溫，充填時控制玻璃瓶溫度與食品溫度的溫差在20～30℃范圍內(nèi),或者采用加熱蒸汽對瓶內(nèi)、外進行均勻加熱的殺菌方法。1.加熱殺菌法

利用微波進行加熱實際上也屬于熱致死的殺菌方法。該方法能夠使含有中等水分的包裝材料很快地升溫。尤其是包裝材料內(nèi)表面，能迅速產(chǎn)生熱量，而不迅速傳導擴散，其結(jié)果是使包裝中最易受污染且最需徹底滅茵的部分都得到了滅菌消毒。由于微波輻射具有加熱時間短、便于調(diào)整熱能強度、提高加熱效率、操作靈話、控制方便等特點，所以是食品包裝工業(yè)中有效的一種新技術(shù)。塑料包裝材料采用微波加熱后會出現(xiàn)針孔，同時由于溫度和拉力使材料的強度削弱。鋁箔材料由于對電磁輻射具有反射功能，所以不宜采用微波殺菌。2.紫外線殺菌

采用輻射殺菌法，包裝材料和容器可通過高效紫外線照射達到滅菌目的。紫外線的滅菌效果與照射強度(mW/cm2)、照射時間(s)、空氣溫度和照射距離有關(guān)，也與被照射材料的表面狀態(tài)有關(guān)。采用高強度的紫外殺菌燈照射長度為76.2cm的軟包裝材料，若照射距離為1.9cm，照射時間為45s，則能獲得較好的滅菌效果。

采用紫外線殺菌時，也需考慮材料的特征，尤其是那些作為復合材料內(nèi)層的材料，例如氯乙烯/乙酸乙烯、聚偏二氯乙烯和低密度聚乙烯等塑料，受紫外線照射后會降低其熱封程度(約50%)。紫外線還可與干熱、過氧化氫或乙醇等滅菌方法結(jié)合使用，以增強殺菌效力。3.離子輻射法殺菌

利用離子輻射方法來處理包裝材料，也可以控制微生物的生長。德國包裝專家早在1962年就對食品包裝材料的輻射滅菌進行了研究，認為輻射劑量以10～60kGy為宜。許多研究結(jié)果表明，多數(shù)的食品包裝材料采取輻射滅菌消毒是可行的，且當輻射劑量為l0kGy或更低時，包裝材料的機械性能和化學性能的變化甚微。當輻射劑量較大時，則包裝材料固有性質(zhì)有明顯變化，尤其是塑料會使高聚物發(fā)生交聯(lián)反應或主鏈的分裂，不飽和鍵活化，放出氫氣或其它氣體，以及促進氧化反應，形成過氧化物（當輻射在空氣中進行時)。含鹵素的塑料對輻射劑量十分敏感，會放出鹵化氫氣體。纖維素受到輻射后，分子會斷裂，發(fā)生分解，并喪失其抗張強度。1.過氧化氫(雙氧水，H2O2）殺菌

H2O2是一種殺菌能力很強的殺菌劑，毒性小，對金屬無腐蝕作用，在高溫下可分解為“新生態(tài)”氧。這種分解的“新生態(tài)”氧極為活潑，有極強的殺菌能力，而水在高溫下可立即汽化，使H2O2在包裝材料上的殘留量很少。H2O2的殺菌效果與溫度和濃度直接相關(guān)。H2O2殺菌處理其濃度和溫度對包裝材料的無菌率影響均很大，以溫度影響更大。

目前，單獨使用雙氧水殺菌的無菌包裝機采用30%～35%較高濃度的H2O2，用無菌熱空氣加熱包裝材料表面至120℃左右即可使H2O2分解成水和氧可達到較好的殺菌效果。美國FDA允許無菌包裝采用H2O2作為食品包裝材料消毒劑，規(guī)定最高殘留量為0.01mm/kg。（二）化學法2.環(huán)氧乙烷殺菌

環(huán)氧乙烷在常溫下為氣體，沸點10.4℃，對細胞具有廣泛的殺菌效果，其特點是可以低溫殺菌，對非阻氣性包裝材料亦可殺菌。缺點是殺菌時間較長、可燃性、有一定的毒性和散逸時間長。因此，在無菌包裝食品中環(huán)氧乙烷一般與CO2等氣體混合后，作為預制紙盒或塑料杯的殺菌劑。3.次亞氯酸鈉殺菌

氯離子常用于飲用水的消毒，一般用的氯殺菌劑有Cl2、NaClO、ClO2、Ca（ClO）2、CaCl2等。氯離子一般對營養(yǎng)型細胞的殺菌能力較強，對細菌芽孢的殺菌效果較弱。使用氯殺菌劑的最大缺點是殘存的氯很難消除，并對食品的風味有影響。

1.H2O2和紫外線并用殺菌

H2O2和紫外線兩者結(jié)合將產(chǎn)生驚人的殺菌效果，H202加紫外線與單獨紫外線或單獨H2O2殺菌效果的比較低濃度H2O2液（<1%）加上高強度的紫外線，只需在常溫下就會產(chǎn)生立即生效的強殺菌效力，比兩者單獨用要強百倍。紫外線即使和濃度低到0.1%的H2O2溶液結(jié)合使用，也有相當大的殺菌效果。在此濃度下使用，1L容量的紙盒包裝材料僅用0.1mLH2O2這是一種經(jīng)濟、高效的殺菌法，且對于H2O2法定殘留的最低限量無須采用任何措施。

（三）化學和物理并用方法1.H2O2和紫外線并用殺菌圖6-1雙氧水、紫外線殺菌效果比較（食品包裝學，李代明，2008）2.紫外線與檸檬酸或乙醇并用殺菌70%的乙醇、檸檬酸單獨使用時無殺菌效果，但與紫外線結(jié)合