隨著人們生活水平的不斷提高，人們消費習(xí)慣的改變和食物結(jié)構(gòu)的改善，人們健康意識越來越強，乳品對人的益處已被廣大消費者越來越認(rèn)可。中國乳品行業(yè)的高速發(fā)展，為乳品包裝行業(yè)帶來了機遇。由于我國幅員遼闊、地域差異大，對保鮮要求比較嚴(yán)格的牛奶來說，長距離分銷就是一個必須解決的障礙。無菌保鮮包裝就是解決這個問題的一種有效方法。無菌包裝最大的優(yōu)點是：在無菌條件下，最大限度地保留原有食品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味。因此，無菌包裝形式目前在牛奶包裝中得到了廣泛的應(yīng)用。 　　無菌奶包裝的常見形式 　　在乳制品中，主要采用的無菌保鮮包裝形式有以下兩種： 　　一、無菌紙包裝 　　用于無菌紙包裝的材料實質(zhì)上是一種復(fù)合材料，是紙、聚乙烯、鋁箔、沙林樹脂多層復(fù)合的紙板，其中紙為結(jié)構(gòu)材料，而鋁箔則為高阻隔性材料。無菌紙包裝主要有屋頂包、磚形包、枕形包。 　　二、無菌軟包裝 　　無菌軟包裝使用的材料為鋁/塑復(fù)合膜，包裝形式是袋裝，有百利包Prepack和芬包Finpack。主要生產(chǎn)廠商有德國的KF公司、芬蘭的ELECSTER公司。 　　無菌奶包裝的優(yōu)勢 　　無菌包裝被定義為一個過程，該過程包括包裝材料或容器的滅菌，在無菌環(huán)境下灌入商業(yè)無菌產(chǎn)品，并形成足夠緊密防止再污染的包裝容器，比如密封封口。由于產(chǎn)品要求在非冷藏條件下具有長貨架期，所以包裝也必須提供完全防光和防氧氣的保護(hù)?！盁o菌”即意味著產(chǎn)品、包裝或其他特定區(qū)域中不存在或去除任何的微生物；“密封”用于表示適宜的機械特性，即不使任何細(xì)菌進(jìn)入包裝中或更嚴(yán)格地講，防止微生物和氣體或蒸汽進(jìn)入包裝。 　　一、無菌紙包裝的優(yōu)點： 　　 　　牛奶的無菌包裝是一種技術(shù)含量高的灌裝形式，不僅可以提高乳品的安全性，還可以擴大產(chǎn)品的銷售范圍。其優(yōu)點有： 　　 　?。?）產(chǎn)品無須任何添加劑，確保對身體無害； 　　 　　（2）產(chǎn)品能保持原有風(fēng)味； 　　 　?。?）產(chǎn)品無須冷藏，即可達(dá)到理想貨架期。 　　二、無菌軟包裝的優(yōu)點： 　　 　　（1）包裝薄膜成本低廉，只為無菌磚包材成本的五分之一； 　　 　?。?）可從國內(nèi)供貨商購買包材，較為方便； 　　 　　（3）污染量少，塑料袋易壓平，燃燒后只有水和無毒氣體，符合環(huán)保包裝要求； 　　 　?。?）包材較輕，減少運輸成本； 　　 　?。?）軟包裝可用熱水浸泡加溫，方便飲用。 　　無菌奶包裝設(shè)備 　　一、無菌紙包裝系統(tǒng) 　　紙卷成形包裝系統(tǒng)是目前使用最廣泛的包裝系統(tǒng)，包裝材料由紙卷連續(xù)供給包裝機，經(jīng)過一系列成形過程進(jìn)行灌裝，封合和切割。 　?。?）無菌紙包裝系統(tǒng)的縱封/橫封結(jié)構(gòu) 　　包裝材料從紙卷進(jìn)入包裝機后上升到包裝機的背后，縱封貼條經(jīng)熱合粘到包裝機的一側(cè)。縱封貼條粘合主要有以下兩個功能：加強縱封的接合和防止產(chǎn)品外漏。粘合縱封貼條之后，包裝紙經(jīng)滾輪涂上一層雙氧水膜，隨后由一雙壓力滾輪將多余的雙氧水除去。這時包裝紙已經(jīng)達(dá)到最高位置，隨后向下移動，經(jīng)縱封加熱器和導(dǎo)輪而形成紙筒，殘余的雙氧水經(jīng)加熱器蒸發(fā)然后產(chǎn)品開始灌入。產(chǎn)品的液面始終控制在橫封液面之下，兩對橫封壓力器連續(xù)不斷地將包裝紙拉過包裝機，同時產(chǎn)品也連續(xù)不斷地進(jìn)入包裝機。 　　橫封是通過兩步來完成的，既粘合和切割。有效的粘合需要兩大因素，即溫度和壓力。封合時的溫度是電感加熱產(chǎn)生的，既通過夾爪夾住圓柱形的紙筒，這樣紙筒就變成了長方形。產(chǎn)品在封合區(qū)通過夾爪的壓力將其擠出，夾爪內(nèi)的U形金屬圈通入高頻電流，高頻電流在包裝紙的鋁箔層形成反向電感電流，從而使鋁箔受熱并將熱量傳遞到內(nèi)層聚乙烯使其融化。在夾爪壓力的作用下聚乙烯同時迅速冷卻，使融化的聚乙烯固化，完成了封合。封合后夾爪內(nèi)的切刀在封合區(qū)內(nèi)將包裝切割開。 　　產(chǎn)品通過灌注管注入紙筒，其下端位于產(chǎn)品液面之下，這樣能有效防止泡沫的形成。灌注、封合后的包裝經(jīng)過終端成形器，將頂部和底部的邊角分別彎曲、折疊、粘合而成形。 　?。?）無菌紙包裝環(huán)境的形成 　　紙包裝系統(tǒng)的雙氧水滅菌通常分為以下兩個步驟： 　　第一，雙氧水膜的形成。在包裝紙滅菌前均勻地在與產(chǎn)品接觸的表面涂上一層雙氧水膜是保證其滅菌的前提條件，敞開式無菌包裝系統(tǒng)的這一過程是由雙氧水槽實現(xiàn)的。敞開式無菌包裝系統(tǒng)工作時，包裝紙先經(jīng)過貼條，在進(jìn)入雙氧水槽，通過一套滾輪系統(tǒng)將一層雙氧水膜附在包裝紙的產(chǎn)品接觸表面上，同時帶走部分包裝紙表面所附著的微生物。這里所使用的雙氧水必須含有潤濕劑（PSM）以降低雙氧水的表面張力，否則由于產(chǎn)品接觸表面（聚乙烯）具有疏水性，不可能被均勻地涂上雙氧水膜。潤濕劑等添加量為0.3％左右。 　　雙氧水槽并不對包裝紙進(jìn)行滅菌，因為這里溫度較低，達(dá)不到所需的滅菌效率，它只是將一層雙氧水薄膜附在包裝紙上以進(jìn)行后序的滅菌。 　　值得注意的是，涂布雙氧水膜之后，整個包裝紙是暴露于空氣中向前移動的，因此包裝間具有穩(wěn)定的溫度和濕度是十分重要的，否則將影響雙氧水的蒸發(fā)量，最終影響到對包裝紙的滅菌效果。 　　第二，包裝紙的滅菌。涂上雙氧水膜的包裝紙經(jīng)擠壓滾輪除去多余的雙氧水，向下經(jīng)導(dǎo)輪，成形環(huán)等形成紙筒，一直到達(dá)管加熱器和橫封區(qū)域。包裝紙的滅菌是通過管加熱器對雙氧水加熱器而實現(xiàn)的，管加熱器是纏繞在產(chǎn)品灌注管外的電子元件，它一直延伸至紙筒的中部。根據(jù)包裝容積的大小不同，管加熱器的溫度范圍也不同，一般來說在450～650℃范圍內(nèi)。管加熱器通過傳導(dǎo)和輻射加熱將包裝紙內(nèi)表面溫度加熱至110～115℃，被蒸發(fā)為氣體的雙氧水大大提高了滅菌效率，因此，包裝紙的滅菌是在這一過程中完成的。在實際生產(chǎn)過程中，為防止微生物污染，一方面通過管加熱器區(qū)域蒸發(fā)的雙氧水氣體上升，另一方面通過向紙筒內(nèi)不斷通入無菌空氣，這樣兩者在包裝紙間形成了一道無菌空氣屏障。 　　二、無菌軟包裝設(shè)備 　　無菌軟包裝生產(chǎn)線形式有多種，其主要原理是：被加工的液體原料經(jīng)過超高溫滅菌設(shè)備后，在無菌狀態(tài)下進(jìn)行包裝，各加工環(huán)節(jié)具有較高的自動化程度和完善安全的無菌保障，各個程序經(jīng)過科學(xué)編排設(shè)定后，由各種不同配件組合成聯(lián)合體，步調(diào)和諧地工作。 　　下面簡單介紹一下某型無菌包裝機的工作原理： 　　首先通過蒸汽對設(shè)備管路進(jìn)行殺菌，蒸汽壓力3.5bar（140℃），保持30min。生產(chǎn)時蒸汽則處于設(shè)備管路外圍，壓力穩(wěn)定在1.2bar，對設(shè)備形成無菌屏障。整個設(shè)備滅菌的時間約為35min。灌裝室設(shè)備腔體噴H2O2水霧并保持25min，灌注頭用H2O2溶液浸泡10min，通過水的氧化作用實現(xiàn)無菌。并用45℃正壓無菌熱空氣保持無菌狀態(tài)。包裝用塑膜通過H2O2水池，由35％濃度的H2O2進(jìn)行18～45S的浸泡消毒。H2O2因其有強氧化性，故對微生物具有廣泛的殺菌作用。其殺菌效果與溫度、濃度有關(guān)。 　　紫外線輔助殺菌（紫外線波長為2 500A～2600A，30W紫外線燈管發(fā)出的光波長2537A），并由無菌空氣干燥。經(jīng)超高溫設(shè)備（UHT）殺菌后的產(chǎn)品進(jìn)入灌裝機后保持無菌密封，在上述無菌艙、無菌塑膜下灌裝的產(chǎn)品，室溫保存，牛奶貨架期可達(dá)45天，甚至更長。 　　無菌奶包裝的現(xiàn)狀和發(fā)展 　　無菌包裝技術(shù)早在半個世紀(jì)前就已問世，20世紀(jì)60年代初開始應(yīng)用于歐洲市場，目前主要包裝鮮奶和飲料等液態(tài)食品。目前，無菌包裝在我國乳制品中僅占10％，而發(fā)達(dá)國家占65％。另外，牛奶在我國人均占有量為5.1kg，而世界人均38kg?，F(xiàn)在，國家已將液態(tài)奶無菌包裝列為優(yōu)先開發(fā)項目，并斥資20億元扶持液態(tài)奶工業(yè)的發(fā)展。由此可見，我國液態(tài)奶無菌包裝具有極大的發(fā)展空間，市場前景光明，同時也為塑料生產(chǎn)的科研單位帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。