食品包装杀菌技术分析

    辐照杀菌技术:是利用放射线同位素钴60、铯157产生的γ-射线或低能加速器放射出的β-射线对包装食品进行辐照处理。加拿大、以色列、法国、日本等国家普遍使用放射物质钴60,它放射出的强力γ射线可彻底摧毁细菌的遗传因子,彻底破坏他们的生理活性,使用高剂量时几乎可以消灭任何细菌。

    辐照完全杀菌:将密封包装后的食品以2500～5000千拉德辐照,能使所有损坏食品的致病性微生物死灭,从而达到商品消毒目的。辐照前可在食品中加入食盐和三磷酸钠等,能减少食品的水分损失,又能增强射线对细菌的杀伤能力。经辐照完全杀菌法处理后的牛肉、鸡肉、火腿、猪肉、香肠、鱼虾等在常温(21℃～38℃)下能贮藏2年以上,可保持色香味佳。

    辐照消毒杀菌:剂量100～1000千拉德,可有效地限制有损大众健康的生物及致败性微生物生长,能有效清除对高蛋白质食品如肉类、乳制品、蛋制品危害*大的沙门氏菌,用50万拉德照射,就能使之成亿倍减少,也能杀死冷冻食品深处的沙门氏菌。现全世界已有20多个国家批准应用辐照杀菌的食品供人类食用,如鸡肉、猪肉、鲜鱼、蘑菇、香料、土豆、大米、洋葱、小麦等。辐照食品安全可靠,经世界各国40多年实践证明,辐照食品从未发现有放射性物质残留,能保持原有质量和色香味。在美国,辐照食品已带上太空,宇航员食用后证明对身体也无害。辐照食品的优点是保藏期长,照射一次可保鲜数年,既杀死细菌,又抑制与延缓食品本身的新陈代谢,消除了食品变质根源。辐照杀菌可节省大量能量,任何食物用辐照法杀菌后仅采用普通包装便可贮藏,省去大量制罐、冷冻冷藏等材料以及能量,以辐照保藏已可代替部分冰箱。

    紫外线照射:紫外线照射即利用紫外线杀伤目标微生物的DNA,使之发生化学变化形成嘧啶二聚物,以破坏遗传因子而失去繁殖能力或死亡,杀菌效果以250～260nm*强。国外研制的强力紫外灯,照射强度达200mw/cm2,为高性能紫外线装置,对包装材料杀菌安全有效。

    固体表面杀菌器:将包装好的食品通过传送带,送入照射轨道内,用杀菌灯灭菌处理,然后用传送带送出。适用于塑料薄膜包装的食品,要求包装材料用光线穿透率好的聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜。

    液体杀菌器:可分两种,有外部照射的外部照射式和让水及液体从内部流过的内部照射式。杀菌效果可以从初始浓度经照射后达到零。

    紫外线杀菌:紫外线杀菌不需或只需少量添加杀菌剂和防腐剂,比加热处理及过滤杀菌法省能、成本低,维护简便,使用安全可靠,杀菌后不损害食品香味及光泽等优点,应用较广泛。美国先后开发了系列产品,放射量比过去大数十倍的紫外灯已经实用化,已可逐渐用于透射。紫外线杀菌如配合加热、过氧化氢、热柠檬酸溶液、乙醇、超声波等处理方法,效果则更好。

    微波杀菌:微波杀菌就是用微波使水分子发生振动,利用分子产生的摩擦热进行杀菌。适用于导热不良的食品和因加热而易降低品质的食品。对于采用塑料包装材料的食品,能在包装原状下,短时间内从食品中心加热杀菌,还能防止二次污染。

    微波杀菌只适用于霉菌、酵母菌、大肠杆菌等不耐热的微生物,但对附着在食品背面,水分含量低的食品和无水分、诱导小的塑料或玻璃上的微生物,因温度不能充分提高,效果不显著。

    微波加热法:微波加热法有烤炉或导管式两种,后者应用于处理液体,液体流过斜贯于导管的玻璃管中被加热。

    无菌包装技术:无菌包装技术是经过杀菌、冷却的无菌食品在无菌状态下,充填到预先杀菌过的容器中,经过密封而能长期贮藏的包装技术。近十年来,无菌装罐由流体发展到固体,包装材料由金属罐向包装材料推移.无菌包装技术在欧美、日本等国迅速发展,广泛应用于牛乳为主的乳制品,果汁、布丁、肉类等加工食品,蔬菜汁、肉汤、清凉饮料和咖啡饮料、豆浆等领域。

    无菌包装优点很多:制品风味、组织色泽变化及营养成分损失和蛋白质热变性都较少,无菌包装的肉制品没有脂肪析出和肉汁分离现象,能更好保持原口感和风味;无菌包装的果汁易于保管,味道新鲜,实用方便。无菌包装对包装容器强度要求低,材料可用纸板、塑料、铝等。特别是纸容器成本低,重量轻,无金属溶出现象,用后可弃,处理简单,美国饮用牛乳70%都用纸包装。无菌包装还有节约能源、适合大批量生产等优点。

    无菌包装系统包括食品的杀菌和无菌充填密封两大部分。食品杀菌通常采用高温短时杀菌工艺(HTST法)和超高温瞬间杀菌(UHT),用耐热性塑料薄膜与铝箔组成的复合薄膜,更能大幅度缩短杀菌时间。无菌充填包装用的软包装材料杀菌一般采取紫外线杀菌、放射线杀菌及过氧化氢溶液浸渍、喷雾、热风干燥,或用气体杀菌剂杀菌。

    国际上典型的无菌包装装置有美国Dole公司的无菌装罐,用于金属罐包装的流体、胶体和含有固形物的食品,如多种布丁、炼乳、酱状食品、酸奶鲜奶等。无菌装罐设备由空罐杀菌、充填、罐盖杀菌、封罐四部分构成,空罐210℃～220℃杀菌45秒后进入无菌室时,从其下部喷射无菌水使空罐冷却,一般采用槽流式装罐机连续装罐。日本的MM无菌充填装置是将苯乙烯塑料薄膜用双氧水杀菌后,加热成形膜冲压成环状容器,自动定量充填,送出经双氧水杀菌的盖用铝箔,用密封膜封口,落料膜切断,用于布丁、果酱、冰淇淋、牛乳、果汁等无菌充填。在无菌包装过程中,除对包装用材料、包装食品消毒杀菌外,对车间、工作机械、空气,整个操作都需清洁无菌,彻底实现微生物控制的生产管理和流通管理。

    目前,还开发了更适用的新杀菌技术。如使罐头在高速旋转中用气体火焰直接加热的火焰灭菌法,可加速热传导,防止受热不均匀,应用于罐头食品与蒸煮袋食品效果好;还有包装材料不必杀菌、食品处理设备简单的液体食品杀菌的独特方法;利用过热蒸汽对干燥食品进行气流式杀菌法,不会象饱和蒸汽使原料受潮,对谷物及粉粒状食品效果更好。