无菌包装技术PPT课件.ppt
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1、关于无菌包装技术关于无菌包装技术第一张,PPT共六十页,创作于2022年6月1无菌包装技术发明于无菌包装技术发明于20世纪世纪40年代,最初是为了生产不年代,最初是为了生产不能用传统的高压釜灭菌、但要求有较长货架寿命的能用传统的高压釜灭菌、但要求有较长货架寿命的产品(如乳制品及香蕉泥之类的产品(如乳制品及香蕉泥之类的热敏性食品热敏性食品)而开发)而开发的。的。第二张,PPT共六十页,创作于2022年6月2无菌包装技术的发展历史无菌包装技术的发展历史1913年,丹麦年,丹麦丁丁尼森尼森就曾对牛乳进行热杀菌并实施无菌包装,于就曾对牛乳进行热杀菌并实施无菌包装,于1921年取得无年取得无菌保藏加工方
2、面的专利。菌保藏加工方面的专利。上世纪上世纪20年代,美国研究了年代,美国研究了加热加热-冷却冷却-充填充填(HCF)无菌加工,主要研究罐头的无菌加工,主要研究罐头的灌装、封口设备。罐头和盖子以饱和蒸汽杀菌,以蒸汽或蒸汽与空气混合气灌装、封口设备。罐头和盖子以饱和蒸汽杀菌,以蒸汽或蒸汽与空气混合气体保持封口空间的正压。体保持封口空间的正压。40年代末,瑞典乳品业和机械制造业合作研究开发出年代末,瑞典乳品业和机械制造业合作研究开发出超高温瞬时杀菌技超高温瞬时杀菌技术术,用于乳品加工,同时还成功地开发了生产上可行的装置。该装置是后来乳品,用于乳品加工,同时还成功地开发了生产上可行的装置。该装置是后
3、来乳品加工中加工中利乐包利乐包(Tetra Pak)无菌包装系统无菌包装系统的必要组成部分。的必要组成部分。40年代,美国开始了年代,美国开始了多尔多尔-马丁马丁(Dole-Martin)无菌罐装系统无菌罐装系统的研制,的研制,1950年市场上出现了第一台工业无菌充填装置。年市场上出现了第一台工业无菌充填装置。在近在近2030年期间,无菌包装技术的研究取得了很大的进展,它不仅应用于年期间,无菌包装技术的研究取得了很大的进展,它不仅应用于乳品工业,而且广泛应用于其他食品工业。尤其是果汁、蔬菜汁、豆奶、酱乳品工业,而且广泛应用于其他食品工业。尤其是果汁、蔬菜汁、豆奶、酱类食品、营养保健食品类的无菌
4、包装,其应用更为面广量大。类食品、营养保健食品类的无菌包装,其应用更为面广量大。第三张,PPT共六十页,创作于2022年6月3特点:被包装食品和包装材料容器单独杀菌特点:被包装食品和包装材料容器单独杀菌1.食品的杀菌时间短,使产品的色、香、味和营养素损失小;食品的杀菌时间短,使产品的色、香、味和营养素损失小;2.比普通罐头制品的杀菌耗能量少,且不需大型的杀菌装置,可实现连续杀比普通罐头制品的杀菌耗能量少,且不需大型的杀菌装置,可实现连续杀菌灌装密封,生产效率高;菌灌装密封,生产效率高;3.包装材料、容器表面杀菌技术较易,对耐热性要求不高;包装材料、容器表面杀菌技术较易,对耐热性要求不高;4.与
5、包装后杀菌相比,食品与容器之间不易发生反应,包装材料向食品中与包装后杀菌相比,食品与容器之间不易发生反应,包装材料向食品中迁移减少。迁移减少。尽管无菌包装有如此多的优点,但仍存在一些缺点:尽管无菌包装有如此多的优点,但仍存在一些缺点:(1)很难用于流动性差的高粘度包装物品;)很难用于流动性差的高粘度包装物品;(2)设备复杂,规模较大,造价高,因此起始成本高;)设备复杂,规模较大,造价高,因此起始成本高;(3)对操作管理要求十分严格,一旦发生污染,整批产品就要全部报废。)对操作管理要求十分严格,一旦发生污染,整批产品就要全部报废。第四张,PPT共六十页,创作于2022年6月4第五张,PPT共六十
6、页,创作于2022年6月5二、无菌包装的包装体系杀菌方法二、无菌包装的包装体系杀菌方法(一)无菌包装食品的杀菌方法(一)无菌包装食品的杀菌方法1.超高温瞬时杀菌超高温瞬时杀菌UHT(ultra high temperature instantaneous time)1)直接加热杀菌法:用高压蒸汽直接向食品喷射,使食品以最快速度升温,直接加热杀菌法:用高压蒸汽直接向食品喷射,使食品以最快速度升温,在几秒钟内达到在几秒钟内达到140-160高温并维持几秒钟,再在真空室内除去多余水高温并维持几秒钟,再在真空室内除去多余水分,然后用无菌冷却机冷却到室温。分,然后用无菌冷却机冷却到室温。如:对牛奶的如:
7、对牛奶的UHTUHT杀菌工艺采用:杀菌工艺采用:原料(5)预热(15-20s)到75-80迅速加热到140-150 保持(2-4s)迅速降温至80 冷却(15-20s)至室温第六张,PPT共六十页,创作于2022年6月6表表 牛奶的加热温度与孢子死灭时间、褐变以及成分变化关系牛奶的加热温度与孢子死灭时间、褐变以及成分变化关系加热温度(加热温度()相对孢子破坏度相对孢子破坏度 孢子死亡时间孢子死亡时间 相对褐变度相对褐变度 食品有效成分残留率食品有效成分残留率100 1 400min 1 0.7 110 10 36min 2.5 33 120 100 4min 6.2 73 130 1,000
8、30s 15.6 92 140 10,000 4.8s 39.0 98 150 100,000 0.6s 97.5 99第七张,PPT共六十页,创作于2022年6月72)间接加热杀菌法)间接加热杀菌法采用换热器,根据食品的黏度和颗粒大小可选用采用换热器,根据食品的黏度和颗粒大小可选用片式换热器:果肉含量不超过片式换热器:果肉含量不超过1-3%的液体食品;的液体食品;管式换热器:适应范围较广;管式换热器:适应范围较广;刮板式换热器:高粘度食品。刮板式换热器:高粘度食品。第八张,PPT共六十页,创作于2022年6月82.高温短时杀菌高温短时杀菌HTST(high temperature short
9、 time)主要用于低温流通的无菌奶和低酸性果汁饮料的杀菌,可采用换主要用于低温流通的无菌奶和低酸性果汁饮料的杀菌,可采用换热器在瞬间把液料加热到热器在瞬间把液料加热到100 以上,然后速冷至室温,可完全以上,然后速冷至室温,可完全杀灭液料中的酵母和细菌,并能保全产品的营养和风味。杀灭液料中的酵母和细菌,并能保全产品的营养和风味。3.欧姆杀菌(欧姆杀菌(ohm sterilizing)对于带颗粒的液态食品对于带颗粒的液态食品如牛肉丁和胡萝卜丁的汤汁类液态食品。如牛肉丁和胡萝卜丁的汤汁类液态食品。第九张,PPT共六十页,创作于2022年6月9(二)无菌包装材料和容器杀菌方法(二)无菌包装材料和容
10、器杀菌方法杀菌方法视材质而不同杀菌方法视材质而不同玻璃、金属可采用加热杀菌法:过热蒸汽杀菌玻璃、金属可采用加热杀菌法:过热蒸汽杀菌纸塑类:物理方法纸塑类:物理方法:紫外线辐射杀菌:紫外线辐射杀菌波长波长250-270nm,杀菌效果,杀菌效果与照射强度、时间、距离和空气温度、材料表面状态;与照射强度、时间、距离和空气温度、材料表面状态;化学方法化学方法:H2O2杀菌或环氧乙烷等进行杀菌杀菌或环氧乙烷等进行杀菌杀菌效果与杀菌效果与H2O2的温度和浓度有关的温度和浓度有关H2O2H2O+O第十张,PPT共六十页,创作于2022年6月10 灭菌方法:1、高压蒸汽直接喷射(用于食品和玻璃容器杀菌)2、紫
11、外光照射+H2O2喷雾处理(用于纸塑容器杀菌)第十一张,PPT共六十页,创作于2022年6月11图8-1 H2O2的温度对细菌存活率的影响第十二张,PPT共六十页,创作于2022年6月12图8-2 H2O2的浓度对细菌成活率的影响第十三张,PPT共六十页,创作于2022年6月13采用溶槽浸渍或喷雾方法采用溶槽浸渍或喷雾方法,使包装材料表面有一层均匀的,使包装材料表面有一层均匀的H2O2液,液,然后对其进行热辐射,减少然后对其进行热辐射,减少H2O2在包装材料表面的残留量,使在包装材料表面的残留量,使H2O2完全蒸发分解成无害的水蒸气和氧,同时增强灭菌效果。完全蒸发分解成无害的水蒸气和氧,同时增
12、强灭菌效果。H2O2灭菌工艺只有在灭菌工艺只有在H2O2溶液溶液温度和浓度温度和浓度较高时才有可能应用于较高时才有可能应用于无菌包装。一般当无菌包装。一般当H2O2浓度达到浓度达到30,灭菌温度为,灭菌温度为80时,即可取时,即可取得较好的杀菌效果。得较好的杀菌效果。采用采用H2O2溶液灭菌时,须考虑其与包装材料或容器表面的润湿溶液灭菌时,须考虑其与包装材料或容器表面的润湿性,只有良好的润湿性,才能实现更好的杀菌效果。因而有时性,只有良好的润湿性,才能实现更好的杀菌效果。因而有时需要结合使用有效的润湿剂。需要结合使用有效的润湿剂。配备热空气喷射配备热空气喷射(90100的热空气的热空气),以增
13、强以增强H2O2的灭菌效的灭菌效能。能。第十四张,PPT共六十页,创作于2022年6月14图图8-3紫外线和双氧水相结合杀菌方法的杀菌效果紫外线和双氧水相结合杀菌方法的杀菌效果第十五张,PPT共六十页,创作于2022年6月15(三)包装系统设备及操作环境的杀菌方法(三)包装系统设备及操作环境的杀菌方法1.包装系统设备的杀菌包装系统设备的杀菌食品经杀菌到无菌充填、密封的连续作业生产线上,要防止食品受到食品经杀菌到无菌充填、密封的连续作业生产线上,要防止食品受到来自系统外部的微生物污染,因此在输送过程中,要保持接管处,来自系统外部的微生物污染,因此在输送过程中,要保持接管处,要保持接管处、阀门、热
14、交换器、均质机、泵等的要保持接管处、阀门、热交换器、均质机、泵等的密封性和系统内部密封性和系统内部保持正压状态保持正压状态,以保证外部空气不进入。同时要求,以保证外部空气不进入。同时要求输送线路尽可能输送线路尽可能简单,以利于清洗。简单,以利于清洗。CIP2.操作环境的杀菌操作环境的杀菌定期进行紫外线照射、空气过滤定期进行紫外线照射、空气过滤第十六张,PPT共六十页,创作于2022年6月16三、食品无菌包装系统三、食品无菌包装系统1.利乐包纸盒无菌包装系统利乐包纸盒无菌包装系统菱形袋与砖形盒菱形袋与砖形盒1961年,利乐与年,利乐与Alpure公司合作,成功研发出无菌包装系统,解决公司合作,成
15、功研发出无菌包装系统,解决了灭菌与包装一体化的难题,堪称液态食品包装发展的里程碑。了灭菌与包装一体化的难题,堪称液态食品包装发展的里程碑。Tetra Pak无菌装置的特点无菌装置的特点(1)包装材料以板材卷筒形式引入;)包装材料以板材卷筒形式引入;(2)所有与产品接触的部件及机器的无菌腔均经灭菌;)所有与产品接触的部件及机器的无菌腔均经灭菌;(3)包装的成型、充填、封口及分离在一台机器上进行。)包装的成型、充填、封口及分离在一台机器上进行。第十七张,PPT共六十页,创作于2022年6月17使用卷材来制作容器的优势使用卷材来制作容器的优势(1)机器操作人员的工作任务比较简化,只需安装包装材料,劳
16、动)机器操作人员的工作任务比较简化,只需安装包装材料,劳动强度低;强度低;(2)因为只是平整的无菌材料进入机器的无菌区,可保证高度无菌;)因为只是平整的无菌材料进入机器的无菌区,可保证高度无菌;(3)集成型、充填、封口为一体,不需要工序间的往返运输;)集成型、充填、封口为一体,不需要工序间的往返运输;(4)包装材料的存储空间小,且无需空容器的存储空间;)包装材料的存储空间小,且无需空容器的存储空间;(5)包装材料利用率高。)包装材料利用率高。第十八张,PPT共六十页,创作于2022年6月18包装材料的组成包装材料的组成1.聚乙烯(外层)2.印刷层 3.纸板(双层)4.聚乙烯(拉伸)5.铝箔 6
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