无菌包装技术在食品中的应用

吴宪玲 张道勇 侯晓玉

摘要：基于国内外的相关研究报道，介绍无菌包装常用的包装材料，综述无菌包装技术在牛奶、果蔬汁、豆浆、肉制品等食品加工领域的应用，展望其在液态食品和特殊食品中的研究发展前景，为推动无菌包装技术发展提供参考依据。

关键词：无菌包装;食品;杀菌;应用

中图分类号：TS206.6    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2020）06-0053-02

食品包装是食品的一部分，食品从原料到销售都离不开包装。食品包装中的无菌包装技术是指把被包装食品、包装材料容器分别杀菌，并在无菌环境条件下完成充填、密封的一种包装技术。无菌包装技术的最显著特点是被包装食品与包装容器材料分别杀菌，两者相互独立。无菌包装食品的色、香、味和营养价值损失小，能耗少，还可实现连续杀菌、罐装、密封，大幅提升生产线的工作效率，因此被广泛应用于食品加工业。基于国内外相关的研究报道，论述无菌包装技术在食品加工中的应用，旨在为无菌包装技术的发展提供参考依据。

1 无菌包装材料

无菌包装材料主要是纸和塑料，也有用金属罐和玻璃的，最常用的是由聚乙烯、纸、铝箔等复合而成的纸质包装。绿色包装指符合环境保护和资源再生要求，保证商品性能完好的包装方法。一般绿色包装选用的材料有EVA、纤维素膜、可食用薄膜等。

部分国家利用无菌包装制造屋顶盒，用于营养价值高、口味新鲜的鲜奶及乳酸菌饮料。屋顶盒标有“在2至4 ℃下保质10天”的字样，虽然保质期相对较短，但其纸质包装可回收，因此成本较低。

2 食品無菌包装的杀菌方法

市场上的真空包装、盒装、铝箔包装等都属于预包装，这种包装种类繁多，分为常温、低温和冷冻流通销售三种。食品包装的安全性主要取决于是否杀菌、灭菌步骤等。相比较而言，无菌包装和消毒灭菌包装的食品更安全，细菌含量更少。无菌包装食品加工过程复杂，需在包装前分别对食品和包装容器进行灭菌和冷却等工艺处理，以保证食品无菌无害。

2.1 物理方法

物理方法主要包括加热杀菌法、紫外线杀菌法、离子辐射杀菌法。

加热杀菌法主要利用过热蒸汽喷射于需灭菌的包装容器，在几秒钟时间就可完成灭菌操作。虽然加热灭菌具有无毒、无残留有害物质等长处，但只适用于金属、玻璃等耐热容器。紫外线灭菌方法在室温下可进行，实用性好，可靠性高，适用于包装材质的表面杀菌，其中波段在250～260 mm左右的紫外线辐射灭菌能力最强。但紫外线杀菌效果易受物体表面平整度的影响，且随菌种不同有较大差异。离子辐射法杀菌中最实用的杀菌射线是X射线、γ射线和阴极射线等。

2.2 化学方法

化学方法包括过氧化氢杀菌、环氧乙烷杀菌、次亚氯酸钠杀菌。其中次亚氯酸钠灭菌最大的弊端是残留的氯很难消除，对风味影响较大。环氧乙烷杀菌时间较长，具有可燃性和一定的毒性，且散逸时间较长。环氧乙烷一般与CO2等气体混合后作为预制纸盒或塑料杯的杀菌剂。

2.3 化学方法和物理方法并用

化学方法和物理方法并用包括双氧水和紫外线并用杀菌、紫外线与柠檬酸/乙醇并用杀菌等。

3 无菌包装技术在食品中的应用

得益于包装用塑料的快速发展，食品包装技术不断更新。近年来，随着新型包装材料和灭菌新工艺的不断涌现，无菌包装从药品、乳品向啤酒、果汁、软饮料等热敏性食品领域扩展延伸，无菌包装的市场份额随之迅速增加。同时，欧美发达国家的先进无菌包装设备也逐步进入国内市场。

3.1 牛奶

目前，西方国家已经普遍采用无菌技术进行包装，其中鲜奶包装的常温保质期可达1.5个月。对鲜奶进行高达135 ℃的超高温瞬间灭菌，在密封无菌条件下用六层铝塑复合无菌包装材料灌装、封合，避免影响牛奶变质的因素与其接触。将牛奶发酵后变成酸奶，再对酸奶进行高温加热，杀灭所有乳酸菌后在无菌条件下灌装，能在室温下存放几个月。

3.2 果蔬汁

在广阔的饮品市场中，产品不断更新，风味、营养价值不断变化，有些加工工艺也“刁钻”。部分产品的风味和营养成分对高温敏感，不适宜使用热包装。而无菌包装技术采用高温短时杀菌技术，既可以有效保持原有营养成分，又可使产品长时间储存，适宜远程运销。

目前，国际上大部分的零售无菌包装食品是乳或含乳制品，美国绝大部分的饮料采用无菌包装。我国无菌小包装产品主要是果汁、蔬菜汁饮料、乳饮料。大容量无菌包装产品主要是蔬菜浆和浓缩果汁，如浓缩菠萝汁等。一般来说，市面上的饮料产品多以玻璃瓶、PET瓶或纸盒、塑料进行包装。

3.3 豆浆

豆浆是常见的早餐食品，营养丰富，具有多种活性物质，还能满足弥补乳糖不耐症人群的需求。但豆浆保质期较短，加工4 h后pH值就会发生显著变化，而UHT杀菌和无菌包装技术可有效解决上述问题。韦艳姿等在对豆浆进行UHT杀菌，在消灭全部微生物后于封闭无菌环境中包装，控制产品中的微生物数量，再配以避光性极强的包装膜，所得产品可在常温下存放30 d以上。

3.4 肉制品

低温保鲜、冷藏是肉制品保鲜的重要途径之一。

低温保藏与冷藏对肉的内部组织变化不一样，牛佳等通过测定色泽值、剪切力、硬度等指标的品质变化，研究无菌包装对羊肉冷拼菜肴低温保鲜效果的影响。通过试验初步判断，冷拼菜肴可在0～5 ℃条件下保鲜期28～35 d。这间接证明无菌包装方法可有效延长低温肉制品的保鲜期。

4 结语与展望

近年来，食品污染事件的曝光及相关条例的不断完善，让绿色无菌成为热点话题。任何一个食品的生产和包装过程中都不可能绝对无菌。经研究发现，采用抗菌高分子包装材料进行食品包装，可以抑制细菌污染，延长食品保质期和保证食品安全性。因此，无菌将成为食品包装的总体方向。

目前，无菌包装广泛应用于饮品、液态食品包装等领域。相关资料显示，发达国家的液体食品超过一半以上应用无菌包装技术，其市场前景极为广阔。随着无菌包装技术、设备、材料的不断发展，无菌包装作为一种特殊的包装技术在包装市场占据着重要的地位，为未来食品绿色包装的发展方向。此外，未来的无菌包装将继续朝着包装材料多样化、多元化方面发展，需着重研究适于特殊食品（例如粘性高食品、酸性食品）的包装材料及方法。解决这些食品的包装技术问题，有利于无菌包装技术蓬勃发展。

参考文献

[1] 马梦晴，高海生.食品杀菌与无菌包装新技术综述[J].河北科技师范学院学报，2015，29（3）：39-44.

[2] 方卉.食品无菌包装技术的开发与应用[J].产业与科技论坛，2015，14（5）：41-42.

[3] 牛佳，尤丽琴，柏霜，等.无菌包装滩羊肉冷拼菜肴在冷藏过程中品质的变化[J].食品工业科技，2017，38（22）：220-225.

[4] 牛佳，张同刚，胡倩倩，等.无菌包装滩羊肉冷拼菜肴低温保鲜的工艺优化[J].食品工业科技，2017，38（20）：226-232.

[5] 李平舟.食品无菌包装的绿色环保新主张[J].塑料包装，2015，25（4）：21-24.