食品無菌包裝的綠色環(huán)保新主張

李平舟

(湖北十堰市車城化工材料工程公司)

近年來食品污染事件的曝光及相關條例的不斷完善，都讓消費者等懂得自我保護。綠色無菌永遠是當今時代的話題，對于食品來說無菌等于是為安全加上一道綠色的屏障。隨著食品安全意識不斷提高，食品加工過程的最后一個環(huán)節(jié)，食品無菌包裝已愈來愈被人們所關注。

1.食品綠色無菌包裝是未來的發(fā)展方向

綠色包裝又稱環(huán)境友好包裝，一般指包裝設計既能保證商品的性能完好，又符合環(huán)境保護和資源再生的要求。綠色包裝符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此正逐步成為包裝設計的主流方向。綠色包裝是從產(chǎn)品的整個生命周期來考慮包裝對環(huán)境的影響。根據(jù)不同的綠色食品選擇適當?shù)陌b材料、容器、形式和方法，以滿足食品包裝的基本要求?？咕b材料是在食品包裝材料中加入一定量的抗菌劑制成的，種類可以分為抗包裝薄膜、抗菌中空容器、抗菌包以及抗菌周轉箱等，其中食品抗菌包裝薄膜是最為廣泛應用的。

經(jīng)無菌包裝的食品不須添加防腐劑，在常溫下可以保持一年至一年半不變質，大大節(jié)省了能源和設備。由于無菌食品包裝的滅菌時間短，因而食品的營養(yǎng)成分破壞少，色、味保持較好，近年來在牛奶、酸奶、果汁等包裝中均得到廣泛應用。無菌包裝分成大包裝和小包裝兩種，前者包裝容量為5～220L，最大可到1000L，主要供食品廠家進行分裝銷售。后者包裝容量為70～1200ml，供市場銷售，直接供應消費者。小包裝又可分為磚型包、塑料杯、塑料袋、塑料瓶等幾種形式，可見無菌包裝原是對一種特殊的包裝方法的簡稱。但隨著時間的推移，現(xiàn)已發(fā)展成為一個領域或者說一個系統(tǒng)工程。它至少包括無菌包裝技術、無菌包裝工藝、無菌包裝材料、無菌處理設備、無菌包裝機械裝備。

食品綠色包裝的準則:包裝的體積和質量應限制在最低水平，包裝實行減量化，在保證盛裝保護運輸貯藏和銷售的功能前提下，包裝首先考慮的因素是盡量減少材料使用的總量;在技術條件許可與商品有關規(guī)定一致的情況下，應選擇可重復使用的包裝;將使用過的包裝材料經(jīng)過一定處理重新利用;若不能重復使用，包裝材料應可回收利用，把廢棄的包裝制品進行回收，經(jīng)過一定方式的處理，使廢棄物轉化為新的物質或能源;若不能回收利用，則包裝廢棄物應可降解，廢棄的包裝材料在特定的條件下，化學結構和物理機械性能可發(fā)生明顯變化，出現(xiàn)分子量降低，物理機械性能下降或分解成二氧化碳和水。紙類包裝可重復使用、回收利用或可降解。表面不允許涂蠟、上油;不允許涂塑料等防潮材料。紙箱連接應采取粘合方式，不允許用扁絲釘釘合。紙箱上所作標記必須用水溶性油墨，不允許用油溶性油墨。

2.食品綠色無菌包裝技術的應用類型及主要性能特點

食品無菌包裝技術是指在限定的衛(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)境中將食品進行充填包裝和封合的一種包裝技術。通過這種包裝技術加工的食品可以不用防腐劑和無需冷藏來延長食品的保質期。無菌包裝是一種高技術的食品保存方法，被包裝的液體食品在包裝前經(jīng)過短時間的滅菌，然后在無菌條件下進行充填和封合的一種包裝技術。在新的食品不斷涌現(xiàn)的今天，要求包裝技術不斷發(fā)展和更新產(chǎn)品，以滿足食品更快速包裝的技術需求。如在廣闊的飲料市場中，其產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，不同風味、高營養(yǎng)價值產(chǎn)品中的風味和營養(yǎng)成分對高溫敏感，就不適宜使用熱包裝，而無菌包裝使用的技術是高溫短時，這一點對于不斷涌現(xiàn)的飲料新產(chǎn)品是十分理想的。

食品無菌包裝技術主要有以下的性能特點:一是能有效地防止食品變質。食品中富含微生物生長必需的營養(yǎng)素，它們在食品中的生長繁殖，最終將導致食品的變質、腐敗，因此，減少或殺滅這些有害的微生物將有效地保護食品;二是無菌包裝的食品滅菌熱效率高，而且可以在常溫下進行保存和運輸，無需利用特殊裝置，可降低流通費用、節(jié)省能源，方便運輸;三是有些產(chǎn)品經(jīng)過無菌處理能夠提高質量，如生裝的肉類、禽類罐頭，通過加熱滅菌后變熟，組織軟化，風味改善;魚類的骨頭和魚刺也變得酥松可食;四是可采用高溫瞬時或者超高溫滅菌的先進技術，使食品的加熱時間大大縮短，從而能最大限度地保持食品原有的色、香、味和營養(yǎng)價值;五是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;六是能大大延長食品的保質期和貨架壽命。經(jīng)無菌處理的食品，其中的有害微生物含量甚微，在有效保存期內質量保持完好，而且在常溫下就可儲藏，有利產(chǎn)銷;七是對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。無菌包裝的最大優(yōu)點是在無條件下最大限度地保留食品原有的營養(yǎng)成分和風味。包裝時，將多層復合紙板用過氧化氫噴霧法或侵入法殺菌，并用熱的無菌空氣在灌裝前吹去殘留的過氧化氫。無菌包裝主要應用于奶制品、果汁、飲料等行業(yè)，在醫(yī)藥行業(yè)中無菌包裝也必將得到快速的發(fā)展。無菌保鮮包裝能夠解決遠程運輸問題。預計到2015年，每年所需無菌包裝將以25%的速度激增。此外，中藥制劑、茶飲料、蔬菜汁加工業(yè)、酒類的無菌保鮮包裝也將大有可為。

3.食品綠色包裝環(huán)境的無菌及封口無菌

無菌包裝是在常溫下(≤30℃)，在無菌的環(huán)境下將無菌的產(chǎn)品灌裝到無菌的包裝容器中，然后進行密封。無菌包裝系統(tǒng)主要分為兩大類系統(tǒng)，敞開式無菌包裝系統(tǒng)和封閉式無菌包裝系統(tǒng)。它們之間最大的區(qū)別是封閉式無菌包裝系統(tǒng)比敞開式無菌包裝系統(tǒng)多了無菌室，包裝材料要在無菌室內殺菌、成形、灌裝。由于無菌室一直通有無菌氣體保持其正壓，所以無菌室能有效防止微生物的污染，因此在生產(chǎn)中應用廣泛。

包裝環(huán)境(即包裝生產(chǎn)線)包括設備和工作環(huán)境。無菌包裝設備是一個機組的總稱，它主要由滅菌冷卻和無菌灌裝設備兩大部分組成。在機組中必須配備相適應的物料輸送系統(tǒng)，要有完全可靠的自動控制系統(tǒng)，要設置自動清洗系統(tǒng)，要使用特殊的包裝材料。工作中要求水、電、蒸汽、壓縮空氣的供應必須完全可靠。食品所經(jīng)過的系統(tǒng)必須保證無菌，食品灌裝進入包裝容器時所經(jīng)過的空間環(huán)境要保證無菌。此外，無菌包裝一般都要用大型設備，尤其是食品滅菌機和無菌包裝機，設備投資大，成本較高。操作和管理的衛(wèi)生要求嚴格，難度大，一旦污染將會成批報廢，造成浪費，損失很大，而且從頭到尾的各個環(huán)節(jié)必須重新滅菌。設備和產(chǎn)品的專一性強，不適宜生產(chǎn)小批量多品種的產(chǎn)品，泛用性差。無菌包裝難以應用在高粘度食品以及固體食品上，一般只用于流動性較好的食品。

水的處理目前有兩種方式:一是采用UHT設備對進入灌裝環(huán)境的水進行殺菌處理;二是采用純凈水無菌過濾系統(tǒng)完成，處理后的水稱之為無菌水。無菌水主要是在灌裝環(huán)境內對經(jīng)過消毒的瓶蓋、瓶子進行沖洗和灌裝環(huán)境表面消毒后的沖洗。包裝材料的處理是指瓶蓋、瓶子，瓶蓋、瓶子通過消毒液進行殺菌的，由于生產(chǎn)設備的不同殺菌的方式也有所不同，乳制品行業(yè)中包裝方式的一般采用浸泡式殺菌，PET瓶裝飲料一般采用灌注式或噴霧式殺菌。目前對包裝材料進行消毒的消毒液主要是過氧乙酸和雙氧水。

無菌包裝就是在無菌環(huán)境中，采用瞬間超高溫滅菌技術，對包裝食品進行殺菌、包裝的一種方法，多用復合材料通過不同形式的擠壓、復合成型進行包裝。它具有能更好地保持食品、延長保質期、節(jié)約能源、降低包裝成本、易實現(xiàn)環(huán)保包裝等優(yōu)點。任何一個食品生產(chǎn)和包裝過程中都不可能絕對無菌。采用抗菌高分子包裝材料進行食品包裝，可以抑制細菌污染，延長食品保質期、保證食品安全性。因此，無菌將成為食品包裝的總體方向。

4.食品綠色無菌包裝的應用

食品無菌包裝技術是指在限定的衛(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)境中將食品進行充填包裝和封合的一種包裝技術。通過這種包裝技術加工的食品可以不用防腐劑和無需冷藏來延長食品的保質期。在新的食品不斷涌現(xiàn)的今天，要求包裝技術不斷發(fā)展和更新產(chǎn)品，以滿足食品更快速包裝的技術需求。如在廣闊的飲料市場中，其產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，不同風味、高營養(yǎng)價值的產(chǎn)品中的風味和營養(yǎng)成分對高溫敏感，就不適宜使用熱包裝，而無菌包裝使用的技術是高溫短時，這一點對于不斷涌現(xiàn)的飲料新產(chǎn)品是十分理想的。無菌包裝要求從食品經(jīng)滅菌到無菌充填到包裝密封的整個工藝過程中防止外部微生物的侵入污染，食品流經(jīng)的各個連接部位要保證可靠的密封，防止食品受到來自系統(tǒng)外部的微生物污染，在無菌包裝過程中要充分注意微生物的二次污染，盡量縮短殺過菌的食品和包裝容器與空氣直接接觸的時間。在食品包裝前，首先應對包裝機械及操作環(huán)境進行無菌處理。包裝機械可用熱堿水洗滌，經(jīng)稀鹽酸中和，熱水沖洗，再用高溫蒸汽滅菌。操作環(huán)境可采用化學滅菌和物理滅菌并用的方法進行無菌處理，一般無菌室安裝有空氣過濾裝置和紫外線滅菌裝置，用以保持無菌室經(jīng)常性的無菌狀態(tài)?？啥ㄆ诘剡M行紫外線照射以殺滅游離于空氣中的微生物。保證無菌室的潔凈度、溫度和濕度都應符合規(guī)定的標準。

無菌食品一般采用高溫短時間滅菌，常溫充填包裝的方法，其加工設備所使用的熱交換滅菌機通?？蓪⒛茉丛倩厥帐褂?，能源的消耗少。另外，食品的運銷是以常溫流通不需冷藏，儲存運銷的成本低，無菌加工及包裝技術也能適用于大型包裝及大型儲運系統(tǒng)。因無菌包裝食品的生產(chǎn)、產(chǎn)品與包裝材料的滅菌是分開處理的，食品不會因容器大小造成加熱不均勻，能夠保持均一的品質。無菌包裝明顯減少企業(yè)的流通成本，由于包裝紙盒可折疊起來減少占用空間，使在同一交通工具下可運送更多的產(chǎn)品。高速技術進步的包裝裝備必將推進無菌包裝在食品加工中的更廣泛應用。無菌包裝對食品包裝來說意義重大，它是保證食品衛(wèi)生的極其重要的手段，在食品包裝中具有明顯的優(yōu)勢。近年來風靡世界各國，成為食品包裝上的一場重大變革，發(fā)展非常迅速，也是未來食品包裝的主要發(fā)展方向。

5.食品綠色無菌軟塑包裝市場前景及發(fā)展趨勢

包裝材料和包裝工藝的發(fā)展是沒有止境的。一些傳統(tǒng)的包裝材料和包裝容器被新的材料和容器所替代，這是技術發(fā)展和市場競爭的必然。安全、無菌的食品包裝的穩(wěn)定成長業(yè)已受到大眾的期待。但與此并存的情況是，食品企業(yè)抓食品質量的重心一直是生產(chǎn)和加工過程，對包裝環(huán)節(jié)并未給予足夠重視。因為包裝材料不適宜而影響食品安全性的例子屢見不鮮。另外，食品包裝對無菌化的高要求，也促使食品包裝許下這樣的承諾:安全、無菌才是行業(yè)的“第二生命”。食品不同于一般的消費品，人們每日食用、飲用的食品都將通過新陳代謝被同化為人體組織的一部分。因此生產(chǎn)、加工、銷售安全的食品是種關乎全人類的責任。

無菌包裝技術不僅在乳制品行業(yè)有很好的發(fā)展空間，而且在其他的行業(yè)也有了長足的發(fā)展。我國飲料行業(yè)中一大批大型骨干企業(yè)的技術裝備已接近或達到了國際先進水平。未來飲料行業(yè)對包裝設備需求很大，尤其是茶、果汁等不含氣飲料的灌裝設備。現(xiàn)在國內90%以上的無菌包裝材料市場還在被利樂、康美包占有。近年來，在政府嚴格食品、藥品塑料包裝市場準入制度的同時，包裝印刷行業(yè)也在積極提升技術水平，開發(fā)了多種應對食品、藥品安全問題的新型包裝技術，無菌包裝技術就是其中之一。

包裝材料尤其是直接接觸食品的包裝材料對保證食品穩(wěn)定性起決定作用，因而材料的適用性將直接影響食品的安全性。不適宜的材料可引起活性成分的遷移、吸著、吸附，導致食品有毒。因此，在為任何食品選擇容器材料之前必須檢驗證實其適用于預期用途，必須充分評價其對食品穩(wěn)定性的影響，評定在不同環(huán)境條件下包裝對食品的保護效果。

無菌包裝是液態(tài)食品的重要生產(chǎn)形式和發(fā)展方向，在總結進口、國產(chǎn)無菌包裝技術裝備的基礎上，改善材質性能和結構設計，提高機械性能、控制系統(tǒng)水平和無菌效果，使產(chǎn)品系列化。與國內包裝材料制造企業(yè)開展聯(lián)合開發(fā)，提高機器運行可靠性和穩(wěn)定性，盡快提高國產(chǎn)化水平，替代進口。在食品安全備受關注之時，應該重點開展液態(tài)奶無菌包裝技術裝備的開發(fā)、在線制杯(盒)式無菌包裝技術裝備的開發(fā)、塑杯裝酸奶的無菌灌裝技術設備的開發(fā)、液體食品無菌儲運技術裝備的開發(fā)，大型飲料無菌冷灌裝技術裝備的開發(fā)等。盡管目前無菌包裝主要應用在液態(tài)奶和非碳酸飲料市場，隨著無菌技術的發(fā)展和居民可支配收入的提高，無菌包裝的使用范圍會越來越廣，尤其是在衛(wèi)生標準非常嚴格的領域，如水、茶飲料、湯、酒等。相信中國無菌包裝市場將會迎來更加輝煌的明天。

6.結束語

無菌包裝技術是一項對食品及藥品的安全性實現(xiàn)綜合技術保障的系統(tǒng)工程，它集光機電一體化技術、現(xiàn)代化學、物理學、微生物學、自動控制、計算機通訊等多項高新技術為一體。隨著中國經(jīng)濟高速發(fā)展以及人民生活質量的提高，對微波食品、休閑食品及冷凍食品等方便食品的需求量將不斷增加，這將直接帶動相關食品包裝的需求，預計未來循環(huán)經(jīng)濟將成為包裝行業(yè)發(fā)展的主要模式、包裝廢資源回收利用將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、綠色包裝材料將獲得大力開發(fā)和發(fā)展、包裝基礎工業(yè)也將加快發(fā)展。