包裝印刷無菌包裝設備與包裝過程

第八章 無菌包裝技術一、基本概念原理二、包裝材料、食品及無菌化三、無菌包裝設備與包裝過程一、基本概念、原理無菌包裝是滅菌包裝的一種類型。滅菌包裝主要起源于兩大類產(chǎn)品，一種是需要對已混入包裝內(nèi)的微生物進行處理的醫(yī)藥品及醫(yī)療器械；另一種是需要延長包裝有效期的某些加工食品。滅菌包裝包括“無菌包裝”和對包裝件的“最后滅菌”兩種方式微生物包材產(chǎn)品裝填與密封消毒已密封的包裝消毒包裝產(chǎn)品無菌包裝產(chǎn)品微生物包材產(chǎn)品裝填與密封殺菌殺菌無菌區(qū)無菌包裝優(yōu)點：食品經(jīng)過短時間高溫滅菌或巴氏滅菌，不會破壞食品的營養(yǎng)成分，對食品的質(zhì)量沒有影響。所含維生素能保存95％，其色、香、味的損失均比包裝后滅菌損失少；包裝后食品可以在常溫下進行保存和運輸，降低了流通成本，而且延長了食品的保存壽命；無菌包裝對包裝材料的限制小，能使用多種包裝材料。缺點：很難用于流動性差的高粘度包裝物品；設備復雜，規(guī)模較大，造價高，因此起始成本高；對操作管理要求十分嚴格，一旦發(fā)生污染，整批產(chǎn)品就要全部報廢。無菌包裝的種類：（一）完全無菌包裝它是指流動性食品在滅菌后用無菌包裝材料在無菌的環(huán)境下進行充填包裝。這類包裝可用于很多食品：牛奶130～150℃的溫度下，經(jīng)過2～6秒鐘的超高溫殺菌柑桔汁、蘋果汁等飲料果汁的pH值在4．5以下，酵母菌、霉菌和乳酸桿菌等。最高加熱溫度一般在100℃以下，數(shù)秒滅菌之后，冷卻至20℃充填包裝。番茄醬快速殺菌的溫度為90～95℃，快速冷卻到40℃時就可充填到經(jīng)過滅菌的包裝容器中。（二）半無菌包裝它是指對于難以完全滅菌的固體食品，如臘腸片、臘肉片、豬牛肉混合香腸、蛋糕等，抑制其初發(fā)菌數(shù)并采用無菌材料在

無菌室內(nèi)進行包裝，然后進行冷藏流通的包裝方法。蛋糕充氣包裝。15～18℃。肉類加工品真空包裝。

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家常菜無菌狀態(tài)下制造，在無菌室內(nèi)進行無菌包裝。無菌:

即殺滅微生物使它不能有繁殖和生存的機會,指用物理和化學方法使存在于產(chǎn)品的所有微生物喪失其活力,包括最耐熱的細菌芽孢。商業(yè)無菌并不代表絕對無菌，絕對無菌在實際生產(chǎn)中是不可能的。無菌包裝原理污染源：食物,環(huán)境,容器變質(zhì)源：外因(微生物),內(nèi)因(酶)只要具備以下三項條件,就是一個無菌包裝系統(tǒng)——對食品進行預殺菌——對包裝容器進行殺菌——對裝料封口環(huán)境進行無菌化處理生產(chǎn)無菌產(chǎn)品的必要條件包裝材料無菌

產(chǎn)品無菌無菌環(huán)境無菌傳送無菌產(chǎn)品無菌環(huán)境封口二、包裝材料、食品及無菌化包裝材料包裝材料的殺菌方法食品預殺菌包裝設備系統(tǒng)環(huán)境的無菌處理無菌包裝材料主要是紙容器和塑料包裝材料，也有用金屬罐和玻璃瓶，經(jīng)常使用的是由纖維紙、特殊涂料、鋁箔、聚乙烯薄膜和粘結劑等構成的多層復合材料。扁平袋：直立袋：磚型保鮮盒：玻璃瓶：向玻璃瓶吹送153℃蒸汽，時間為1．5秒鐘，殺菌之后充填滅菌牛奶，擰緊螺旋蓋；金屬罐：用過熱蒸汽在容器內(nèi)外加熱45秒鐘，使容器溫度高達221～222℃。罐蓋用289～315℃的過熱蒸汽滅菌75～90s。包裝材料及容器1.選擇考慮因素:熱穩(wěn)定性,化學(分解等)物理:外形,力學性能等化學穩(wěn)定性:化學物,射線不使材料結構發(fā)生改變阻隔性,氣體,光線,水分,衛(wèi)生安全性于人體無害經(jīng)濟性康美紙盒紙盒多層原材料的結構1.

印刷層印刷2.

PE層防水,保護3.

紙板層起骨架作用4.

PE層內(nèi)部保護膜5.

鋁箔層防光,防水,防氧6.

粘結層加強粘度保護鋁的作用7.

PE層產(chǎn)品空氣紙盒生產(chǎn)紙板卷鋁箔印刷折痕/切割中封封合紙盒終產(chǎn)品裝箱包裝材料的殺菌方法一、紙、薄膜、復合膜等包裝材料的滅菌技術（一）紫外線滅菌表面滅菌，波長在250～260nm左右。機理：紫外線照射后微生物細胞內(nèi)的核酸產(chǎn)生化學變化，引起新陳代謝障礙，因而失去增殖能力。（二）環(huán)氧乙烷殺孢子能力可達99．5％，技術復雜，消毒時間長，強烈的刺激性氣味，主要用于醫(yī)療器械的滅菌包裝。（三）雙氧水雙氧水或雙氧水＋低溫熱（深槽處理噴霧處理洗滌處理）125℃的溫度和15％雙氧水相結合，得到高達99．7％的無菌率。（四）紫外線和低濃度雙氧水結合殺菌法0.1％的雙氧水包裝容器的滅菌技術（一）紅外線輻射滅菌高強度的均勻的紅外線輻射。輻射熱通道采用兩組控制條件：溫度／停留時間分別為28℃／20min和320℃／2min。（二）層流通道滅菌350℃的熱循環(huán)空氣。（三）在高壓釜中蒸汽滅菌多在115到138℃范圍內(nèi)進行。方法致死效果蒸汽+++金屬,玻璃過熱蒸汽+++空氣++混合++微波塑料，玻璃紙盒滅菌H2O2為過氧化物,具有強烈的氧化能力,可用作紙盒殺菌劑H2O+OO2氧化基理與下列反應有關:

H2O2O+O紙盒的滅菌效果與以下因素有關H2O2濃度(33-35%)H2O2噴灑量及溫度H2O2反應時間紙盒的菌數(shù)(紙盒出廠時紙盒幾乎無菌,注意貯藏時的環(huán)境,以防再污染)食品預殺菌殺菌方法:種類很多,液體食品多用高溫短時UHT：121℃高溫滅菌技術或135℃高溫滅菌技術；2~6s巴氏滅菌：78～82℃

30min及時冷卻:對包裝材料,營養(yǎng)素都是必須的.防止再污染:尤其是傳輸時的再污染.包裝設備系統(tǒng)環(huán)境的無菌處理1

開機前的預殺菌:熱空氣,熱蒸氣,化學氣體,要注意對包裝機材料的影響(溫度、腐蝕性,作用時 間)2.無菌狀態(tài)的保持:熱空氣,無菌空氣─濾菌處理空氣,使包裝環(huán)境維持 一定的正壓狀態(tài)(17mm水柱),不使外界的污染源再 進入污染.無菌環(huán)境的建??無菌室潔凈度，一般從100至100,000級，級數(shù)的定義是以每??方英尺空氣中所含微塵粒徑大于0.5

μm的粒子總數(shù)為基準。美國太空總署（NASA）NHB。5340.2規(guī)格概要康美包灌裝機灌裝區(qū)的潔凈度可控制至100級。灌裝車間要求設計至10,000級左右。三、無菌包裝設備與包裝過程卷材包裝機(瑞典L-TBA)紙盒預制無菌包裝(combilbloc

系統(tǒng))無菌瓶裝包裝設備大容量(箱中襯袋)無菌包裝卷材包裝機(瑞典L-TBA)適用于液體(帶顆粒)食品.特點:操作簡化,勞動強度低,重上材料周期1.5-3小時.可保證高度無菌一體化作業(yè),省去不同工序間的往返運輸節(jié)省包裝材料的存放空間系統(tǒng)主要工序過程 包裝材料(PE/紙板/PE/鋁箔/PE(或其他塑料)以卷筒形式進入系統(tǒng),無菌化,滅菌措施:系統(tǒng)預滅菌:35%過氧化氫溶液,噴霧,再用無菌熱空氣時間45min包裝材料:35%過氧化氫(75℃)液深槽浸,去除殺菌劑方法:拮水輥,空氣刮水刀成型,充填(裝料)、封口、分離在一臺機上完成卷紙板→紙筒(縱向封口)---橫向封底(高頻)---注料──橫封頂切底(分離)4)

折疊,使底頂角疊在包裝盒體上,----大包裝卷材成型無菌工作原理紙盒預制無菌包裝(combilbloc

系統(tǒng))紙筒(紙塑鋁復合材料)預先制成,成型,裝料封口完成;盒子外形美觀結實生產(chǎn)速度較快,設備外形高度低紙筒的預制作過程示意裝料——形式：單管液體物料雙管帶顆粒液料性能:粒度最大20mm粘度80-100Pas顆粒含量:50%(必要時,用消泡劑)消泡,方法,蒸汽噴射,超聲波密封結合.有時需要有一定的項隙空間，充氮或別的惰性氣體combibloc

FFS系統(tǒng)1)

工作流程圖示開袋封底H2O2殺菌裝料盒頂成型封頂,(無菌區(qū)最后工位,超聲)消泡a.機器滅菌無菌化措施開機前:

過氧化氫蒸汽,

熱空氣混合物進行運行時:空氣凈化系統(tǒng)產(chǎn)生的無菌空氣用分布系統(tǒng)分布,以層流流動狀；區(qū)域維持正壓b.容器滅菌容器預熱,用與上相同的混合氣體沖洗(避免H2O2留在壁面)再用熱無菌空氣干燥,進一步驅除殘留的H2O2(<0.5ppm)設備外形無菌瓶裝包裝設備1.瓶子種類1）玻璃瓶,塑料瓶(PP,PC,PET氣密性好.耐熱性<74℃)廣口瓶,細口瓶一次性,重復使用(裝UHT乳的)瓶子,2

無菌瓶裝特點節(jié)能.與后高壓殺菌,熱裝法比品質(zhì)好.UHT優(yōu)質(zhì)品種,節(jié)員.自動化程度高省地.不用包裝后的殺菌,消毒,冷卻,相應的輸送設備容器可輕型化.溫度低,壓力變形小.瓶子的滅菌倒置,預熱,滅菌(吹入H2O2蒸汽+熱空氣混合氣).熱空氣吹干瓶子充填封蓋瓶蓋滅菌:視瓶蓋材料而定,(要求,殺菌率達到5D)不耐熱的(塑料,卷材料封蓋膜)用H2O2溶液滅菌法;耐熱的(金屬蓋):飽和蒸汽裝料:重力,低粘度液體內(nèi)插噴嘴裝料(易起泡的)定容積裝料(活塞定量杯).密封:封口前或封口過程中,必要時用惰性氣或蒸汽沖刷容器頂隙.3.玻璃瓶包裝系統(tǒng)洗瓶機，瓶子倒立瓶子殺菌機瓶子充填封蓋4.塑料瓶無菌包裝系統(tǒng)以熱塑性顆粒塑料為原料,采用吹模工藝制成容器,在無菌環(huán)境下,直接在模中進行裝料,封口.容器不需要二次滅菌

(制成的瓶已經(jīng)無菌).內(nèi)容物:UHT乳,果味乳,巧克力飲料,嬰兒配方乳,水果飲料,檸檬汁,以及非碳酸飲料(碳酸飲料不適用).容器大小:

1ml

-

10

L

聚乙烯,

聚丙烯,

及其共聚物.過程:

吹模、裝料、封口、脫模無菌措施:系統(tǒng)(包括無菌