2010年溧阳市企业技术难题与需求信息表

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1、无菌包装在食品包装中的应用及其研究进展无菌包装在食品包装中的应用及其研究进展The Application and Development of study of Aseptic Packaging in the packaging of food姓名：周雨佳 专业：食品科学与工程 学号：201006064023摘要：无菌包装是当今世界上发展速度最快的包装技术之一。随着科学技术的进步和社会的发展，无菌包装技术必将会得到进一步的发展与完善。关键词：无菌包装技术介绍、发展现状、应用与研究进展Abstract:Aseptic Packaging is one of the fastest devel

2、oping packaging technology in present world.With the progress of science and the development of social,Aseptic Packaging must be deeply developed and perfect. Key word:the introduction of Aseptic Packaging technology、development and present situation、application and development of study随着科学技术的发展和人民生

3、活水平的提高，人们的生活习惯和饮食结构正逐步发生 变化，追求天然绿色食品已成为一中时尚。天然的果汁和牛奶，如何从遥远的山区及草原 送到人们的手中，既能保留其高营养、好风味、又不添加任何防腐剂，保证人体健康不受 损害？过去由于技术条件的限制，人们采用罐头工艺加工保持食品，即采用巴氏杀菌和二 次杀菌，将果汁加热到 8090，装入罐头中并封口，再进行 30min 左右的蒸煮。虽然能 够消灭细菌，但果汁的风味和营养均会大打折扣，因此需要研究一种新技术，运用超高温 瞬时灭菌，加热（杀菌）时间短（几秒或十几秒） ，然后迅速降温，包装后的产品不需要再 次杀菌，避免了营养成分和风味的损失，而且在常温下可以保存

4、，这是无菌包装技术。无 菌包装技术的巨大优势，给食品工业带来一场不小的变革，其优越性很快被消费者所认识， 食品厂为了迎合顾客的口味，纷纷采用该技术，使无菌包装技术、设备和材料得以迅速发 展。1. 无菌包装技术介绍 无菌包装的具体含义是：食品、药品或其他产品单独进行连续杀菌，容器和盖材也单 独杀菌，并在绝对无菌的环境下充填和封合。 与其他的食品包装方法明显不同的是：在无菌包装生产过程中，食品的加工处理和包 装过程是相互独立的。其加工、充填、封合的各环节必须保证无菌状态，也即确保产品、 包装材料、包装环境三个环节无菌。只要有任何地方未彻底杀菌，就会影响到无菌包装效 果。 无菌包装技术诞生于 20

5、世纪 40 年代后期，20 世纪 60 年代后因材料的发展而得到广 泛推广应用，20 世纪 70 年代后引入我国。美国最早的领先者之一 Real Fresh 公司于 1952 年推出罐装牛奶和奶制品、二片罐装布丁、果汁饮料等无菌包装产品。目前，国外已有半数以上的市场销售牛奶采用无菌包装方法。如果包装材料对氧和光具有足够阻隔性的话， 灌装后容器内预留容量降低大最小程度，那么这种牛奶就能在非冷藏条件下保存 90 天（最 多可达 180 天） 。番茄汁、果汁包装可保存 36 个月。在发达国家中，无菌包装在液体食品 中占 65%以上。 传统的食品保存处理方法有低温冷冻、高温杀菌、干燥脱水、去氧、盐渍、

6、腌制、酸 化等。这些方法基本来源于农业化社会，对于食品的营养成分的保留和食品的安全卫生性 考虑较少。19 世纪初法国人尼阿贝尔（Nicholas Apperl）发明的罐头食品是食品保存 方面的一个突破，初步解决了食品长期保存和长途运输的问题。但是传统的罐头食品包装 方法也有明显的缺陷，即： 高温加热可使食品的营养成分与风味丧失较多。 紧靠容器壁的食品加热时间及温度与中央部位食品的相差不大，大型容器包装时此 缺点更明显。 有少数食品（如乳制品、果酱等）有热敏感性，不宜蒸煮与熟化。 无菌包装最初就是为了解决不能用传统的高压釜杀菌，又需较长货架寿命的那些食品 的保存问题而出现的。无菌包装方法恰恰能避

7、免传统食品保存处理方法中的各种缺陷。 无菌包装受到欢迎的原因是： 能源消耗量和生产成本低。 符合消费者要求保留营养价值和少含防腐剂的愿望。 可采用更加新颖美观的包装形式。 实现无菌包装并非由单台机器或设备可以完成的，它需要一整套配合良好并能自动程 控的生产设备，主要包括超高温无菌装置、无菌包装机和 CIP 清洗系统三个部分组成。 这个技术包括两个关键：一是包装材料，二是包装设备。 目前无菌包装的种类已由过去单一的复合纸包装发展到塑料瓶、塑料杯、塑料复合袋 和玻璃瓶等多个种类，但仍以复合纸盒为主。无菌包装的款式也越来越多，以复合纸盒包 装为例，有砖形、屋形、枕形、三角形、斧形、方柱形、圆柱形等。

8、除了可插管饮用外还 可加上一个嘴和防盗盖。包装的容量从 50mL 至 1500mL，大袋包装由几升到几十升、100L 乃至更大的容量。无菌包装的应用越来越广泛，由包装液体到流体、半流体和膏体；由一 般果汁到牛奶、茶类、蔬菜汁、汤料、酒类、水类、药液等。无菌包装作为一个产业或领 域，它包括包装的工艺技术、包装材料与包装容器、包装辅助器材与包装机械设备、包装 辅助材料和包装科研、教育、包装工程等，以及相关产业和相关的学科。2. 发展现状 无菌包装自 70 年代引入我国，改革开放 20 年间，国外许多知名厂家纷纷与国内合作 建厂，或把产品销往中国。一大批采用国外技术和设备兴建的食品厂、饮料厂、乳制品

9、厂 拔地而起，从而推动了无菌包装技术在中国的发展，从事无菌包装开发的生产单位也越来 越多。据初步统计，目前，国内各种无菌包装设备大约 300 台（套） ，年生产能力 150 万吨。 但随着无菌包装行业的发展，光靠进口已不能满足生产需求。面对日益扩大的无菌包装市 场和激烈的市场竞争，国内的无菌包装设备厂，也开始了自主研究和开发，由安徽省科苑 基团研制生产的全自动无菌包装机，其综合性能已经达到了国际先进、国内领先水平。杀 菌工艺采用双氧水和强紫外线灭菌系统，保证了液态奶在包装过程中的卫生要求，包装成 品率达到 98%，具有良好的货架形象。杭州中亚包装有限公司生产的酸奶塑杯成型灌装生 产线，在产量、

10、自动化程度上都很高。还有上海人民塑料印刷厂等也先后研制出了适用于 各种机型的复合纸等，并达到相当水平。国内企业已迈出了自主研发的步子，打破了无菌设备长期依赖进口的局面。 但是，我国的食品和包装企业在无菌包装领域存在着食品包装的趋同现象。虽然趋同 现象在其它工业领域同样存在，但是在无菌食品包装中表现尤为突出。 进入 1996 年以后，我国无菌包装业发展速度逐渐放慢，原有的企业有的开工不足，新 建大厂明显减少，欲进口的持慎重态度，取而代之的是乡镇企业和私营企业、合伙企业或 个人独姿企业在上马。这些企业限于资金实力和经营规模，多数选择国产设备，使用国产 包装材料或容器，生产质量相当、价格适宜的产品供

11、应市场，补充了原引进设备开工不足 的缺点。 现在，无菌包装技术仍然在不断发展，因为即使在工业比较发达的国家，无菌包装技 术也是一项高薪技术，也需要加强投入进行技术创新。因此，我们包装企业应加强与其它 相关企业的合作，一方面改进用于食品无菌包装的材质的包装盒的设计；另一方面要狂打 无菌包装的使用范围，如对无菌包装用的材质进一步开发，以方便对含汽饮料、带颗粒饮 料和固体食品的包装，研究无菌包装在酿酒、调味品、医药、化妆品等工业上的应用；我 们还要抓紧落实废饮料和回收分离再造优质原料工程，及时回收废弃的纸盒进行分离利用， 减少环境污染，造福人类。 据报道，国外发达国家的液体食品包装中，无菌包装已占

12、65% 以上，每年的增速均超 过 5% 。光是纸盒无菌包装，全球每年就消耗 1000 多亿个，仅按 250mL 装的计算折合耗用 复合纸 1000 多万 t。目前国际上较有影响力的无菌包装器材生产企业有瑞典利乐包装有限 公司、美国国际纸业公司、德国 PKL 公司、德国意韦卡公司、日本大日本印刷株式会社等。 无菌包装是当今世界上发展速度最快的包装技术之一。随着科学技术的进步和社会的 发展，无菌包装技术必将会得到进一步的发展与完善。无菌包装作为与人们生活最密切相 关的包装形式，在发达国家中，无菌包装的产品已占整个饮料的 65%以上，月平均每年以 5%10%的速度增长。目前世界人年均消耗无菌包装产品

13、已达 20 包，有的国家人均年消耗 已达 100 多包，而我国人均年消费仅一包多。因此，应该可以相信随着我国改革开放的逐 步深入，人民生活水平的不断提高，食品无菌包装技术将会在我国越来越呈现出巨大的发 展潜力和广阔的应用前景。3应用与研究进展 目前，发达国家的液体食品包装中，无菌包装已占 65%以上，且每年以超过 5%的速度 增长。我国的无菌包装技术起步于 20 世纪 70 年代，到 80 年代末 90 年代初迅速地发展起 来，从最初的引进国外成套无菌设备生产线及包装耗用材料到自主研究开发，我国的无菌 包装技术经过了从无到有，并逐渐走向成熟的过程。目前，随着杀菌工艺技术的不断更新， 无菌包装技

14、术也逐步摆脱传统模式，向着新的杀菌方式发展，如采用高强度紫外线和低浓 度过氧化氢相结合的灭菌方法。紫外线杀菌或过氧化氢杀菌单独使用时，其效果受到了一 定的限制，两者结合使用其杀菌效果惊人。使用浓度低于 1%的过氧化氢，加上高强度的紫 外线，在常温下产生的杀菌效力是两者单独使用的百倍。由于过氧化氢浓度很低，所以对 于有残留的过氧化氢也无须采取措施处理，避免了传统过氧化氢杀菌需高温、长时间处理 等问题。 另外，产品的灭菌技术也有了改进。比如 UHT 灭菌法和保持灭菌法相结合的二次灭菌 法，结合了两者的优点，目前，在国内外颇为流行。它主要用于瓶装牛奶的生产。它先将 牛乳经 UHT 灭菌机灭菌，再在

15、130150、0.515s 条件下加热灭菌，然后装瓶、封盖，最后在 110116下保持 1520min 灭菌。由于牛乳先进行了 UHT 灭菌，已基本上 处于无菌状态，因而保持灭菌的加热强度可明显降低，制品的风味和色泽可得到明显改善。 还有超高压杀菌技术的应用，它是将产品置于 500MPa 以上的压力下杀菌一段时间，杀死其 中的大部分或全部的微生物并钝化酶的活性,从而达到保存食品的目的。由于几百个 MPa 的 压力不会使食品的温度升高，不会引起食品色、香、味及营养成分的变化，所以，超高压 杀菌较多地保留了食品原有的风味。 随着人民生活水平的不断提高，随着人们消费意识的加强以及消费观念的转变，我国

16、 的无菌包装行业又将面临着新的机遇和发展空间。以我国乳制品市场为例，据调查，现在 我国人均牛奶的年消耗量仅为 6.4 千克，远低于国际平均水平的 105 千克。按照我国“ 十 五” 计划， 到 2005 年， 我国人均奶类占有量将达到 10 千克/年， 总产量达到 1350 万 吨/年； 到 2030 年， 人均奶类占有量达到 25 千克， 总产量达到 4250 万吨/年， 市场前 景光明。据中国奶业协会统计，我国现在有乳品生产企业近 1500 家， 乳品年产量达 800 万吨， 但其中 90%属小规模生产，日产量低于 100 吨，而且只有少数企业拥有先进的超高 温灭菌生产线。我国乳品市场急需高科技包装。据悉， 国家已将液态奶无菌包装列为最 先开发项目， 斥资 20 亿元扶持液态奶工业的发展。除了乳制品行业，还有果汁饮料行业、 蔬菜汁加工行业等许多市场有待我们去开发，无菌包装的市场潜力巨大。随着改革开放的 进一步深入，随着我国加入 WTO，我国的食品工业将面临一次全面的架构调整，企业之间