项目5-2：无菌包装条件及其杀菌方法 课件

项目5-2

无菌包装条件及其杀菌方法一、无菌包装条件及其杀菌方法无菌包装过程应满足以下要求。1.现代高速包装机必然要求在很短时问内完成对包装材

料〔容器)表面的灭菌。2.杀菌剂与包装材料或容器之间有良好的润湿性。3.杀菌剂应易于从包装材料或容器表面除去。4.所用的杀菌方法对操作者无害，对消费者也无害。5.残留杀菌剂要不影响产品品质及消费者健康。6.杀菌方法应对所用的包装材料无腐蚀性。7.具有与环境之间的相适应性。8.操作方法是可靠的、经济。包装材料及容器的杀菌按机理可分为物理方法、化学方法、化学和物理并用三大类。（一）物理法1.加热杀菌法

热力方法一般不宜用于纸质和塑料容器的加热杀菌，而金属罐和玻璃容器则可通过加热，即采用饱和蒸汽、过热蒸汽或热风处理而达到充分杀菌的目的。无论从机械设备还是从人工操作角度看，这种加热处理在常压条件下完成较为有利。杀菌温度达不到200℃以上的高温，难以达到短时间内杀死包括耐热的细菌芽泡在内的所有微生物。过热蒸汽虽有极好的杀菌效果，但因其压力过高，故仅适用于耐压容器，如金属罐的杀菌。

玻璃容器如同金属罐一样，也能利用加热杀菌，但要考虑玻璃不耐热冲击的特点，同时还必须注意对瓶盖进行杀菌。常用的方法是杀菌时逐步使瓶子升温，充填时控制玻璃瓶温度与食品温度的温差在20～30℃范围内,或者采用加热蒸汽对瓶内、外进行均匀加热的杀菌方法。1.加热杀菌法

利用微波进行加热实际上也属于热致死的杀菌方法。该方法能够使含有中等水分的包装材料很快地升温。尤其是包装材料内表面，能迅速产生热量，而不迅速传导扩散，其结果是使包装中最易受污染且最需彻底灭茵的部分都得到了灭菌消毒。由于微波辐射具有加热时间短、便于调整热能强度、提高加热效率、操作灵话、控制方便等特点，所以是食品包装工业中有效的一种新技术。塑料包装材料采用微波加热后会出现针孔，同时由于温度和拉力使材料的强度削弱。铝箔材料由于对电磁辐射具有反射功能，所以不宜采用微波杀菌。2.紫外线杀菌

采用辐射杀菌法，包装材料和容器可通过高效紫外线照射达到灭菌目的。紫外线的灭菌效果与照射强度(mW/cm2)、照射时间(s)、空气温度和照射距离有关，也与被照射材料的表面状态有关。采用高强度的紫外杀菌灯照射长度为76.2cm的软包装材料，若照射距离为1.9cm，照射时间为45s，则能获得较好的灭菌效果。

采用紫外线杀菌时，也需考虑材料的特征，尤其是那些作为复合材料内层的材料，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，受紫外线照射后会降低其热封程度(约50%)。紫外线还可与干热、过氧化氢或乙醇等灭菌方法结合使用，以增强杀菌效力。3.离子辐射法杀菌

利用离子辐射方法来处理包装材料，也可以控制微生物的生长。德国包装专家早在1962年就对食品包装材料的辐射灭菌进行了研究，认为辐射剂量以10～60kGy为宜。许多研究结果表明，多数的食品包装材料采取辐射灭菌消毒是可行的，且当辐射剂量为l0kGy或更低时，包装材料的机械性能和化学性能的变化甚微。当辐射剂量较大时，则包装材料固有性质有明显变化，尤其是塑料会使高聚物发生交联反应或主链的分裂，不饱和键活化，放出氢气或其它气体，以及促进氧化反应，形成过氧化物（当辐射在空气中进行时)。含卤素的塑料对辐射剂量十分敏感，会放出卤化氢气体。纤维素受到辐射后，分子会断裂，发生分解，并丧失其抗张强度。1.过氧化氢(双氧水，H2O2）杀菌

H2O2是一种杀菌能力很强的杀菌剂，毒性小，对金属无腐蚀作用，在高温下可分解为“新生态”氧。这种分解的“新生态”氧极为活泼，有极强的杀菌能力，而水在高温下可立即汽化，使H2O2在包装材料上的残留量很少。H2O2的杀菌效果与温度和浓度直接相关。H2O2杀菌处理其浓度和温度对包装材料的无菌率影响均很大，以温度影响更大。

目前，单独使用双氧水杀菌的无菌包装机采用30%～35%较高浓度的H2O2，用无菌热空气加热包装材料表面至120℃左右即可使H2O2分解成水和氧可达到较好的杀菌效果。美国FDA允许无菌包装采用H2O2作为食品包装材料消毒剂，规定最高残留量为0.01mm/kg。（二）化学法2.环氧乙烷杀菌

环氧乙烷在常温下为气体，沸点10.4℃，对细胞具有广泛的杀菌效果，其特点是可以低温杀菌，对非阻气性包装材料亦可杀菌。缺点是杀菌时间较长、可燃性、有一定的毒性和散逸时间长。因此，在无菌包装食品中环氧乙烷一般与CO2等气体混合后，作为预制纸盒或塑料杯的杀菌剂。3.次亚氯酸钠杀菌

氯离子常用于饮用水的消毒，一般用的氯杀菌剂有Cl2、NaClO、ClO2、Ca（ClO）2、CaCl2等。氯离子一般对营养型细胞的杀菌能力较强，对细菌芽孢的杀菌效果较弱。使用氯杀菌剂的最大缺点是残存的氯很难消除，并对食品的风味有影响。

1.H2O2和紫外线并用杀菌

H2O2和紫外线两者结合将产生惊人的杀菌效果，H202加紫外线与单独紫外线或单独H2O2杀菌效果的比较低浓度H2O2液（<1%）加上高强度的紫外线，只需在常温下就会产生立即生效的强杀菌效力，比两者单独用要强百倍。紫外线即使和浓度低到0.1%的H2O2溶液结合使用，也有相当大的杀菌效果。在此浓度下使用，1L容量的纸盒包装材料仅用0.1mLH2O2这是一种经济、高效的杀菌法，且对于H2O2法定残留的最低限量无须采用任何措施。

（三）化学和物理并用方法1.H2O2和紫外线并用杀菌图6-1双氧水、紫外线杀菌效果比较（食品包装学，李代明，2008）2.紫外线与柠檬酸或乙醇并用杀菌70%的乙醇、柠檬酸单独使用时无杀菌效果，但与紫外线结合