包裝印刷無(wú)菌包裝設(shè)備與包裝過(guò)程

第八章無(wú)菌包裝技術(shù)一、基本概念原理二、包裝材料、食品及無(wú)菌化三、無(wú)菌包裝設(shè)備與包裝過(guò)程一、基本概念、原理無(wú)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(duì)已混入包裝內(nèi)的微生物進(jìn)行處理的醫(yī)藥品及醫(yī)療器械；另一種是需要延長(zhǎng)包裝有效期的某些加工食品。滅菌包裝包括“無(wú)菌包裝”和對(duì)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(wú)菌包裝產(chǎn)品微生物包材產(chǎn)品

裝填與密封殺菌殺菌無(wú)菌區(qū)無(wú)菌包裝優(yōu)點(diǎn)：（1）食品經(jīng)過(guò)短時(shí)間高溫滅菌或巴氏滅菌，不會(huì)破壞食品的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)食品的質(zhì)量沒(méi)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；

（2）包裝后食品可以在常溫下進(jìn)行保存和運(yùn)輸，降低了流通成本，而且延長(zhǎng)了食品的保存壽命；

（3）無(wú)菌包裝對(duì)包裝材料的限制小，能使用多種包裝材料。缺點(diǎn)：（1）很難用于流動(dòng)性差的高粘度包裝物品；（2）設(shè)備復(fù)雜，規(guī)模較大，造價(jià)高，因此起始成本高；（3）對(duì)操作管理要求十分嚴(yán)格，一旦發(fā)生污染，整批產(chǎn)品就要全部報(bào)廢。無(wú)菌包裝的種類：（一）完全無(wú)菌包裝它是指流動(dòng)性食品在滅菌后用無(wú)菌包裝材料在無(wú)菌的環(huán)境下進(jìn)行充填包裝。這類包裝可用于很多食品：1牛奶130～150℃的溫度下，經(jīng)過(guò)2～6秒鐘的超高溫殺菌2柑桔汁、蘋(píng)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。3番茄醬快速殺菌的溫度為90～95℃，快速冷卻到40℃時(shí)就可充填到經(jīng)過(guò)滅菌的包裝容器中。（二）半無(wú)菌包裝它是指對(duì)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(wú)菌材料在無(wú)菌室內(nèi)進(jìn)行包裝，然后進(jìn)行冷藏流通的包裝方法。1蛋糕充氣包裝。15～18℃。2肉類加工品真空包裝。3家常菜無(wú)菌狀態(tài)下制造，在無(wú)菌室內(nèi)進(jìn)行無(wú)菌包裝。無(wú)菌:即殺滅微生物使它不能有繁殖和生存的機(jī)會(huì),指用物理和化學(xué)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(xì)菌芽孢。商業(yè)無(wú)菌并不代表絕對(duì)無(wú)菌，絕對(duì)無(wú)菌在實(shí)際生產(chǎn)中是不可能的。無(wú)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(xiàng)條件,就是一個(gè)無(wú)菌包裝系統(tǒng)——對(duì)食品進(jìn)行預(yù)殺菌——對(duì)包裝容器進(jìn)行殺菌——對(duì)裝料封口環(huán)境進(jìn)行無(wú)菌化處理生產(chǎn)無(wú)菌產(chǎn)品的必要條件包裝材料無(wú)菌產(chǎn)品無(wú)菌無(wú)菌環(huán)境無(wú)菌傳送無(wú)菌產(chǎn)品無(wú)菌環(huán)境封口二、、包包裝裝材材料料、、食食品品及及無(wú)無(wú)菌菌化化包裝裝材材料料包裝裝材材料料的的殺殺菌菌方方法法食品品預(yù)預(yù)殺殺菌菌包裝裝設(shè)設(shè)備備系系統(tǒng)統(tǒng)環(huán)環(huán)境境的的無(wú)無(wú)菌菌處處理理無(wú)菌菌包包裝裝材材料料主主要要是是紙紙容容器器和和塑塑料料包包裝裝材材料料，，也也有有用用金金屬屬罐罐和和玻玻璃璃瓶瓶，，經(jīng)經(jīng)常常使使用用的的是是由由纖纖維維紙紙、、特特殊殊涂涂料料、、鋁鋁箔箔、、聚聚乙乙烯烯薄薄膜膜和和粘粘結(jié)結(jié)劑劑等等構(gòu)構(gòu)成成的的多多層層復(fù)復(fù)合合材材料料。。（1）扁扁平袋：：（2）直直立袋：：（3）磚磚型保鮮鮮盒：（4）玻玻璃瓶：：向玻璃璃瓶吹送送153℃蒸汽汽，時(shí)間間為1．．5秒鐘鐘，殺菌菌之后充充填滅菌菌牛奶，，擰緊螺螺旋蓋；；（5）金金屬罐：：用過(guò)熱熱蒸汽在在容器內(nèi)內(nèi)外加熱熱45秒秒鐘，使使容器溫溫度高達(dá)達(dá)221～222℃。。罐蓋用用289～315℃的的過(guò)熱蒸蒸汽滅菌菌75～～90s。包裝材料料及容器器1.選選擇考慮慮因素:熱穩(wěn)定性性,化化學(xué)(分分解等)物理:外外形,力學(xué)學(xué)性能等等化學(xué)穩(wěn)定定性:化化學(xué)物物,射射線不使使材料結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生生改變阻隔性,氣體體,光光線,水水分,衛(wèi)生安全全性于于人體體無(wú)害經(jīng)濟(jì)性康美紙盒盒紙盒多層層原材料料的結(jié)構(gòu)構(gòu)1.印刷層印印刷2.PE層防防水,保護(hù)3.紙板層起起骨架作作用4.PE層內(nèi)內(nèi)部保護(hù)護(hù)膜5.鋁箔層防防光光,防水,防氧6.粘結(jié)層加加強(qiáng)強(qiáng)粘度7.PE層保保護(hù)鋁的的作用產(chǎn)品空氣紙盒生產(chǎn)產(chǎn)1紙板板卷2鋁箔箔3印刷刷4折痕痕/切割割5中封封封合6紙盒盒終產(chǎn)品品7裝箱箱包裝材料料的殺菌菌方法一、紙、、薄膜、、復(fù)合膜膜等包裝裝材料的的滅菌技技術(shù)（一）紫紫外線滅滅菌表面滅菌菌，波長(zhǎng)長(zhǎng)在250～260nm左右右。機(jī)理：紫外線線照射后后微生物物細(xì)胞內(nèi)內(nèi)的核酸酸產(chǎn)生化化學(xué)變化化，引起起新陳代代謝障礙礙，因而而失去增增殖能力力。（二）環(huán)環(huán)氧乙烷烷殺孢子能能力可達(dá)達(dá)99．．5％，，技術(shù)復(fù)復(fù)雜，消消毒時(shí)間間長(zhǎng)，強(qiáng)強(qiáng)烈的刺刺激性氣氣味，主主要用于于醫(yī)療器器械的滅滅菌包裝裝。（三）雙雙氧水雙氧水或或雙氧水水＋低溫溫?zé)幔ㄉ钌畈厶幚砝韲妵婌F處理理洗洗滌處理理）125℃℃的溫度度和15％雙氧氧水相結(jié)結(jié)合，得得到高達(dá)達(dá)99．．7％的的無(wú)菌率率。（四）紫紫外線和和低濃度度雙氧水水結(jié)合殺殺菌法0.1％％的雙氧氧水包裝容器器的滅菌菌技術(shù)（一）紅紅外線輻輻射滅菌菌高強(qiáng)度的的均勻的的紅外線線輻射。。輻射熱通通道采用用兩組控控制條件件：溫度／停停留時(shí)間間分別為為28℃℃／20min和320℃／／2min。（二）層層流通道道滅菌350℃℃的熱循循環(huán)空氣氣。（三）在在高壓釜釜中蒸汽汽滅菌多在115到138℃℃范圍內(nèi)內(nèi)進(jìn)行。。方法致死效果蒸汽+++金屬,玻璃過(guò)熱蒸汽+++空氣++混合++微波塑料，玻璃紙盒滅菌菌H2O2為過(guò)氧化化物,具具有強(qiáng)烈烈的氧化化能力,可用作作紙盒殺殺菌劑氧化基理理與下列列反應(yīng)有有關(guān):H2O2H2O+OO+OO2紙盒的滅滅菌效果果與以下下因素有有關(guān)H2O2濃度(33-35%)H2O2噴灑量及及溫度H2O2反應(yīng)時(shí)間間紙盒的菌菌數(shù)(紙紙盒出廠廠時(shí)紙盒盒幾乎無(wú)無(wú)菌,注注意貯藏藏時(shí)的環(huán)環(huán)境,以以防再污污染)食品預(yù)殺殺菌殺菌方法法:種種類很多多,液液體食品品多用高高溫短時(shí)時(shí)UHT：：121℃高溫溫滅菌技技術(shù)或135℃℃高溫滅滅菌技術(shù)術(shù)；2~6s巴氏滅菌菌：78～82℃30min2.及及時(shí)冷卻卻:對(duì)對(duì)包裝材材料,營(yíng)營(yíng)養(yǎng)素素都是必必須的.3.防防止再污污染:尤尤其是是傳輸時(shí)時(shí)的再污污染.包裝設(shè)備備系統(tǒng)環(huán)環(huán)境的無(wú)無(wú)菌處理理1開(kāi)機(jī)機(jī)前的預(yù)預(yù)殺菌:熱空氣,熱蒸蒸氣,化化學(xué)氣氣體,要注意對(duì)對(duì)包裝機(jī)機(jī)材料的的影響(溫度、、腐蝕性性,作用用時(shí)間)2.無(wú)無(wú)菌狀態(tài)態(tài)的保持持:熱空氣,無(wú)無(wú)菌空氣氣─濾菌菌處理空空氣,使使包裝裝環(huán)境維維持一定定的正壓壓狀態(tài)(17mm水柱柱),不不使外外界的污污染源再再進(jìn)入污污染.美國(guó)太空空總署（（NASA）NHB。。5340.2規(guī)格概概要無(wú)菌環(huán)境境的建立立無(wú)菌室潔潔凈度，，一般從從100至100,000級(jí)級(jí)，級(jí)數(shù)數(shù)的定義義是以每每立方英英尺空氣氣中所含含微塵粒粒徑大于于0.5μm的粒子總總數(shù)為基基準(zhǔn)?？得腊喙嘌b機(jī)灌灌裝區(qū)的的潔凈度度可控制制至100級(jí)。。灌裝車間間要求設(shè)設(shè)計(jì)至10,000級(jí)級(jí)左右。。三、無(wú)菌菌包裝設(shè)設(shè)備與包包裝過(guò)程程卷材包裝裝機(jī)(瑞典L-TBA)紙盒預(yù)制制無(wú)菌包包裝(combilbloc系統(tǒng)統(tǒng))無(wú)菌瓶裝裝包裝設(shè)設(shè)備大容量(箱中襯襯袋)無(wú)無(wú)菌包裝裝卷材包裝裝機(jī)(瑞典L-TBA)適用于液液體(帶帶顆粒)食品.特點(diǎn):操作簡(jiǎn)化化,勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度低低,重重上材料料周期1.5-3小時(shí)時(shí).可保證高高度無(wú)菌菌一體化作作業(yè),省省去不不同工序序間的往往返運(yùn)輸輸節(jié)省包裝裝材料的的存放空空間系統(tǒng)主要要工序過(guò)過(guò)程1).包包裝材材料(PE/紙紙板/PE/鋁鋁箔/PE(或或其他塑塑料)以以卷筒形形式進(jìn)入入系統(tǒng)統(tǒng),2).無(wú)無(wú)菌化化,滅菌菌措施:系統(tǒng)預(yù)滅滅菌:35%過(guò)氧化化氫溶液液,噴噴霧,再再用無(wú)無(wú)菌熱空氣時(shí)時(shí)間45min包裝材料料:35%過(guò)過(guò)氧化氫氫(75℃)液液深槽浸浸,去除殺菌菌劑方法法:拮拮水輥,空氣氣刮水刀刀3).成成型,充填填(裝料料)、封封口、分分離在一一臺(tái)機(jī)上上完成卷紙板→→紙筒(縱向封封口)---橫橫向封底底(高頻頻)---注料料──橫橫封頂切切底(分分離)4)折折疊,使使底頂頂角疊在在包裝盒盒體上,----大大包裝成型無(wú)菌菌工作原原理卷材紙盒預(yù)制制無(wú)菌包包裝(combilbloc系統(tǒng)統(tǒng))紙筒(紙紙塑鋁復(fù)復(fù)合材料料)預(yù)先先制成,成型,裝料料封口口完成;盒子外形形美觀結(jié)結(jié)實(shí)生產(chǎn)速度度較快,設(shè)備備外形高高度低紙筒的預(yù)預(yù)制作過(guò)過(guò)程示意意裝料——形式式：?jiǎn)螁喂芤阂后w物料料雙管帶帶顆粒液液料性能:粒粒度度最大大20mm粘度80-100Pas顆粒含量量:50%(必要時(shí)時(shí),用用消泡劑劑)消泡泡,方方法,蒸蒸汽噴噴射,超超聲波波密封結(jié)結(jié)合.有有時(shí)時(shí)需要有有一定的的項(xiàng)隙空空間，充充氮或或別的惰惰性氣體體combiblocFFS系統(tǒng)1)工工作流程程圖示示開(kāi)袋封底H2O2殺菌裝料盒頂成型封頂,(無(wú)菌區(qū)最后工位,超聲)消泡a.機(jī)機(jī)器滅菌菌無(wú)菌化措措施開(kāi)機(jī)前:過(guò)過(guò)氧化氫氫蒸汽,熱空空氣混合合物進(jìn)行行運(yùn)行時(shí):空氣氣凈化系系統(tǒng)產(chǎn)生生的無(wú)菌菌空氣用用分布系系統(tǒng)分布布,以以層流流流動(dòng)狀；；區(qū)域維維持正壓壓b.容容器滅菌菌容器預(yù)熱熱,用與上相相同的混混合氣體體沖洗(避免H2O2留在壁面面)再用熱無(wú)無(wú)菌空氣氣干燥,進(jìn)一一步驅(qū)除除殘留的的H2O2(<0.5ppm)設(shè)備外形形無(wú)菌瓶裝裝包裝設(shè)設(shè)備1.瓶瓶子種類類1）玻璃瓶,塑料瓶(PP,PC,PET氣氣密性好.耐耐熱性<74℃)2)廣口瓶瓶,細(xì)口瓶瓶3)一次性性,重復(fù)使使用(裝UHT乳的)瓶瓶子,2無(wú)菌瓶裝裝特點(diǎn)1).節(jié)能能.與后高高壓殺菌,熱熱裝法比2).品質(zhì)質(zhì)好.UHT優(yōu)質(zhì)品種種,3).節(jié)員員.自動(dòng)化化程度高4).省地地.不用包包裝后的殺菌菌,消毒,冷冷卻,相應(yīng)應(yīng)的輸送設(shè)備備5).容器器可輕型化.溫度低,壓力變形形小.瓶子的滅菌倒置,預(yù)熱熱,滅菌(吹入H2O2蒸汽+熱空氣氣混合氣).熱空氣吹干瓶子充填封蓋蓋瓶蓋滅菌:視瓶蓋材料而而定,(要求求,殺菌率率達(dá)到5D)不耐熱的(塑塑料,卷材材料封蓋膜)用H2O2溶液滅菌法法;耐熱的(金屬屬蓋):飽飽和蒸汽裝料:重力,低粘粘度液體內(nèi)插噴嘴裝料料(易起泡的的)定容積裝料(活塞定量杯杯).密封:封口前或封口口過(guò)程中,必必要時(shí)用惰性性氣或蒸汽沖沖刷容器頂隙隙.3.玻璃瓶瓶包裝系統(tǒng)洗瓶機(jī)，瓶子倒立瓶子殺菌機(jī)瓶子充填封蓋4.塑塑料料瓶無(wú)無(wú)菌包包裝系系統(tǒng)以熱塑塑性顆顆粒塑塑料為為原料料,采采用吹吹模工工藝制制成容容器,在無(wú)無(wú)菌環(huán)環(huán)境下下,直直接在在模中中進(jìn)行行裝料料,封封口.容容器不不需要要二次次滅菌菌(制制成的的瓶已已經(jīng)無(wú)無(wú)菌).內(nèi)容物物:UHT乳乳,果果味味乳,巧巧克力力飲料料,嬰嬰兒兒配方方乳,水果果飲料料,檸檸檬汁汁,以以及非非碳酸酸飲料