無菌包裝技術(shù)論文(2)
無菌包裝技術(shù)論文篇二
食品無菌包裝技術(shù)的應(yīng)用及研究進(jìn)展
[摘 要] 本文主要介紹了非常實(shí)用的食品無菌包裝技術(shù)，并簡要闡述了其發(fā)展歷程和在食品包裝上的廣泛應(yīng)用，最后概況了其在國內(nèi)外食品包裝領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。
[關(guān)鍵詞] 食品，無菌包裝，應(yīng)用，研究進(jìn)展
1 前言
隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)食品安全的意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，食品包裝作為保證食品安全衛(wèi)生的重要手段得到了更廣泛的重視。細(xì)菌的干擾給食品衛(wèi)生帶來了很大麻煩，如何保證食品較長時(shí)間地處于無菌環(huán)境中并免受細(xì)菌的侵蝕已成為當(dāng)今食品包裝業(yè)的重要課題。
2 食品無菌包裝技術(shù)的概念及應(yīng)用
過去由于技術(shù)條件的限制，人們采用罐頭工藝加工保持食品，即采用巴氏殺菌和二次殺菌，將果汁加熱到80～90℃，裝入罐頭中并封口，再進(jìn)行30min 左右的蒸煮。雖然能消滅細(xì)菌, 但果汁的風(fēng)味和營養(yǎng)均會(huì)大打折扣，因此需要研究一種新技術(shù)，運(yùn)用超高溫瞬時(shí)滅菌，加熱(殺菌)時(shí)間短(幾秒或十幾秒)，然后迅速降溫，包裝后的產(chǎn)品不需要再次殺菌，避免了營養(yǎng)成分和風(fēng)味的損失，而且在常溫下可以保存，這就是無菌包裝技術(shù)[1-3]。
所謂的食品無菌包裝技術(shù)就方法而言，是指在限定的衛(wèi)生條件下，將包裝食品、包裝容器、材料或所裝輔助器材滅菌后，在無菌的環(huán)境中將食品進(jìn)行充填包裝和封合的一種包裝技術(shù)。它誕生于40年代，應(yīng)用于60年代，發(fā)展于70年代。用它包裝的產(chǎn)品的最大特點(diǎn)是不添加防腐劑，在常溫條件下無需冷藏也能保鮮半年或1年以上而不變質(zhì)，這就打消了人們對(duì)防腐劑安全性的恐懼，同時(shí)它還具有耗能低，耗用包材少，制造成本低，包裝效率高，經(jīng)濟(jì)效益好和質(zhì)量輕便，適于長途運(yùn)輸，以及廢棄包裝可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料等多種產(chǎn)品的包裝，其優(yōu)越性也很快被消費(fèi)者所認(rèn)識(shí)，眾多食品企業(yè)為了滿足顧客的需求，紛紛采用該技術(shù)，使無菌包裝技術(shù)、設(shè)備和材料得以迅速發(fā)展。
歸納起來，無菌包裝和傳統(tǒng)包裝相比有以下特點(diǎn)：能有效地防止食品變質(zhì)。食品中富含微生物生長必需的營養(yǎng)素，它們?cè)谑称分械纳L繁殖，最終將導(dǎo)致食品的變質(zhì)、腐敗，因此，減少或殺滅這些有害的微生物將有效地保護(hù)食品;無菌包裝的食品滅菌熱效率高，而且可以在常溫下進(jìn)行保存和運(yùn)輸，無需利用特殊裝置，可降低流通費(fèi)用、節(jié)省能源，方便運(yùn)輸;有些產(chǎn)品經(jīng)過無菌處理能夠提高質(zhì)量，如生裝的肉類、禽類罐頭，通過加熱滅菌后變熟，組織軟化，風(fēng)味改善;魚類的骨頭和魚刺也變得酥松可食;可采用高溫瞬時(shí)或者超高溫滅菌的先進(jìn)技術(shù)，使食品的加熱時(shí)間大大縮短，從而能最大限度地保持食品原有的色、香、味和營養(yǎng)價(jià)值;無菌包裝的食品其衛(wèi)生性已得到充分保證，因此，啟封后即可放心食用，如消毒牛奶、罐頭食品等，使用十分方便;能大大延長食品的保質(zhì)期和貨架壽命。經(jīng)無菌處理的食品，其中的有害微生物含量甚微，在有效保存期內(nèi)質(zhì)量保持完好，而且在常溫下就可儲(chǔ)藏，有利產(chǎn)銷;對(duì)包裝材料的耐熱性要求可降低，可以使用塑料、紙等成本較低的包裝材料，包裝容器的形狀及大小可以變化，特別適宜加工大型的食品包裝容器，這是過去一般罐頭食品無法做到的。
隨著技術(shù)、設(shè)備、材料等方面的發(fā)展研究和完善，使食品的無菌包裝應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于牛奶、巧克力、奶酪、乳酸菌飲料、布丁、果凍、奶油凍等甜點(diǎn)心;咖啡、冰淇淋、茶、酒、豆奶、水果汁、蔬菜汁等飲品;調(diào)味品、香料等食品的包裝。
3 食品無菌包裝技術(shù)的發(fā)展歷史
無菌包裝的歷史可以追溯到上世紀(jì)初，1913年，Jensen在丹麥采用了先將牛奶進(jìn)行超高溫加熱再進(jìn)行無菌灌裝的工藝。這種工藝雖已失傳，但它曾作為一種無菌保藏方法于1921年獲得專利。1917年，美國人Dunkley 獲得了先用飽和蒸汽對(duì)罐蓋進(jìn)行高溫殺菌，然后再將預(yù)殺菌的食品充填到罐內(nèi)并封口的食品保藏方法的專利。1950年，美國首次在市場上投放了商業(yè)用無菌充填設(shè)備(多爾無菌裝罐機(jī))[4,5]。于此同時(shí)，瑞典利樂公司也推出了牛奶的無菌包裝系統(tǒng)。到60年代隨著包裝用塑料的迅速發(fā)展，給無菌包裝的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展天地，其優(yōu)越性很快為廣大消費(fèi)者所認(rèn)可，市場需求迅速擴(kuò)大，促使無菌包裝的技術(shù)、設(shè)備、容器材料等的迅速發(fā)展。到九十年代初，國外無菌包裝在食品包裝中所占的比例,大包裝已超過80%，小包裝比例逐年增加。截至90年代中期，國外有30多家大型公司生產(chǎn)各種無菌包裝設(shè)備，另有許多生產(chǎn)包裝材料、配套元器件的廠家。
4 無菌包裝在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
70年代無菌包裝開始進(jìn)入我國，正逢改革開放，發(fā)展也較快，國際知名的許多廠商也紛紛到國內(nèi)銷售產(chǎn)品或合作建廠，如瑞典利樂、德國KF、法國EACA、美國國際紙業(yè)等著名公司相繼在國內(nèi)建立了分公司、辦事處等，推銷自己的產(chǎn)品和技術(shù)。國內(nèi)的許多廠家、科研單位也都開始從事無菌包裝機(jī)理的研究、無菌包裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和無菌包裝設(shè)備的生產(chǎn)工作。全國沿海大中城市有實(shí)力的食品飲料企業(yè)或新公司陸續(xù)引進(jìn)瑞典利樂公司、美國國際紙業(yè)公司、德國PKL公司、日本大日本印刷株式會(huì)社等生產(chǎn)的無菌包裝生產(chǎn)線設(shè)備。
隨著無菌包裝機(jī)械的增加，耗用包裝材料也越來越多，光靠進(jìn)口已不適應(yīng)生產(chǎn)的需要。于是，北京制漿造紙?jiān)囼?yàn)廠由北京市造紙工業(yè)公司投資5400萬元，從瑞典利樂包裝有限公司引進(jìn)復(fù)合紙生產(chǎn)線全套技術(shù)設(shè)備，使用進(jìn)口原料，在國內(nèi)建成年產(chǎn)6億個(gè)紙盒材料的生產(chǎn)車間，于1987年初投放。至此, 國內(nèi)引進(jìn)瑞典利樂公司的無菌包裝機(jī)械已接近50 臺(tái)套，加上其他國家生產(chǎn)的機(jī)型，已接近60 臺(tái)套。與此同時(shí)，遠(yuǎn)東飲料公司因陋就簡，在全國首先開發(fā)出簡易型的磚形、屋形的無菌包裝機(jī)，從自用到外銷，從側(cè)縫到中縫，從半自動(dòng)到全自動(dòng)，從磚形、屋形到枕形、三角形、斧形，不斷滿足用戶要求。上海輕工機(jī)械廠研制成功屋脊形紙盒牛奶包裝機(jī)后又參考日本機(jī)型，制出側(cè)縫磚形紙盒飲料包裝機(jī)。從那時(shí)起， 中國就有了自己制造的無菌包裝機(jī)和復(fù)合包裝材料，包裝的產(chǎn)品可與進(jìn)口設(shè)備包裝的相媲美。此外，中國包裝技術(shù)協(xié)會(huì)及時(shí)成立了無菌包裝委員會(huì)，專責(zé)管理、指導(dǎo)無菌包裝業(yè)，并組織了多次全國性或國際性的無菌包裝、保鮮包裝技術(shù)交流會(huì)和研討會(huì)。
進(jìn)入1996年以后，我國無菌包裝業(yè)發(fā)展速度逐漸放慢，原有的企業(yè)有的開工不足，新建大廠明顯減少，欲進(jìn)口的持慎重態(tài)度，取而代之的是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和私營企業(yè)、合伙企業(yè)或個(gè)人獨(dú)資企業(yè)在上馬。這些企業(yè)限于資金實(shí)力和經(jīng)營規(guī)模，多數(shù)選擇國產(chǎn)設(shè)備，使用國產(chǎn)包裝材料或容器，生產(chǎn)質(zhì)量相當(dāng)、價(jià)格適宜的產(chǎn)品供應(yīng)市場，補(bǔ)充了原引進(jìn)設(shè)備開工不足的缺點(diǎn)。
與世界先進(jìn)國家相比，我國的基礎(chǔ)科學(xué)和工業(yè)基礎(chǔ)都存在一定的差距。第一， 無菌包裝的食品消費(fèi)：以紙盒為例，有的國家人年均消費(fèi)量已達(dá)100多包，全世界人均也接近20包，而我國人均年消費(fèi)才1包多;第二，無菌包裝與同類包裝所占比重：國外發(fā)達(dá)國家的無菌包裝已占同類產(chǎn)品的包裝65%以上，有的已超70%， 而我國只占5%;第三，無菌包裝的發(fā)展速度：國外發(fā)達(dá)國家平均每年遞增5%以上，最高超過8%，而我國經(jīng)歷一個(gè)大發(fā)展后出現(xiàn)了滯緩。目前國產(chǎn)軟飲料灌裝設(shè)備技術(shù)水平與瑞士利樂無菌包裝機(jī)相比仍有很大差距，在大袋飲料包裝方面，與美國乏力( Fran- Rica) 公司的設(shè)備相比，還存在空白。從長遠(yuǎn)發(fā)展的眼光來看，最終要走聯(lián)合攻關(guān)研制和創(chuàng)新的道路。
無菌包裝在目前各國食品業(yè)中最為盛行。近年來，世界上無菌包裝的應(yīng)用不僅限于果汁和果汁飲料，而且已經(jīng)用來包裝牛奶、礦泉水和葡萄酒等。英國已有三分之二的飲料使用無菌包裝，加拿大的蘋果汁也已采用無菌處理工藝。各國專家認(rèn)為，對(duì)發(fā)展中國家來說，由于受到冷藏設(shè)備、運(yùn)輸手段和儲(chǔ)藏設(shè)施限制，像果汁和牛奶之類的食品，使用無菌包裝較為適宜。
據(jù)報(bào)道，國外發(fā)達(dá)國家的液體食品包裝中, 無菌包裝已占65%以上，每年的增速均超過5%。光是紙盒無菌包裝，全球每年就消耗1000多億個(gè)，僅按250mL裝的計(jì)算折合耗用復(fù)合紙100多萬噸。目前國際上較有影響力的無菌包裝器材生產(chǎn)企業(yè)有瑞典利樂包裝有限公司、美國國際紙業(yè)公司、德國PKL公司、德國意韋卡公司、日本大日本印刷株式會(huì)社等。
結(jié)語
無菌包裝是當(dāng)今世界上發(fā)展速度最快的包裝技術(shù)之一。從總體上看, 我國食品無菌包裝發(fā)展情況還不夠理想，技術(shù)水平、設(shè)備精度、外觀、可靠性等還遠(yuǎn)未達(dá)到國外先進(jìn)水平，在產(chǎn)量上，國外的包裝設(shè)備生產(chǎn)量已達(dá)7000包/小時(shí)，國內(nèi)的包裝設(shè)備生產(chǎn)量約為3000包/小時(shí)，而在人均消耗上更不及世界人均消費(fèi)水平，所以食品無菌包裝將會(huì)在我國越來越呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)：
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