标题：无菌包装
定义
现在，无菌包装随着包装技术工作者进行的符合无菌充填所需要的对各种包装材料性能的研究和改善，  已经有了迅速的发展。例如，用PET和HDPE制成的饮料瓶和以薄膜类为基材的可挠曲性包装材料，一般均用于无菌包装。同时，TetraPak（中译名为“泰特拉帕”，国内称“利乐”）公司和SIGCombiloc（国内一般称“康美乐”）公司，现正在研究和设计不使用铝箔阻隔性材料的无菌充填用的多层材料。
原理
无菌包装是指根据产品要求，在无菌状态下，把经过灭菌处理的物料，装进事先灭菌或经无菌处理的包装容器内，让其储存于不透风、不透气甚至不透光的特定环境中，在常温下无需冷藏也能保持较长的时期而品质不变。可见无菌包装，原是对一种特殊的包装方法的简称。但是，随着时间的推移，现已发展成为一个领域或者说一个系统工程。它至少包括无菌包装技术、无菌包装工艺、无菌包装材料、无菌处理设备、无菌包装机械装备……
性能特点
无菌包装有两种应用类型：冷藏包装和常温包装。冷藏包装包括牛奶屋顶包、砖、枕及果汁屋顶包。常温包装包括无菌砖、无菌枕以及热灌装屋顶包。目前市场上常见的纸塑铝复合无菌包装材料主要有4种原材料：即纸板、聚乙烯、铝箔和油墨。纸板不直接接触包装内容物，但其是包装的重要构成部分，占整个包装重量的75%左右。主要作用是加强包装成型后的挺度和硬度。聚乙烯无菌包装中食品级的聚乙烯，重量占整个包装的20%左右，主要作用是阻隔液体渗漏和微生物侵袭。铝箔无菌包装中铝箔的重量只占整个包装的5%左右，主要作用是避光和阻断透气，保持内容物不被氧化，减少营养损失，保持口味新鲜。油墨油墨在无菌包装中的重量微乎其微，但是对卫生安全却非常重要。目前市场上乳品和饮料包装印刷用油墨主要是溶剂性油墨和水性油墨。
无菌包装四大元素
简介食品无菌包装是指将经过杀菌后已获得商业无菌状态的产品，封闭在已杀菌的容器中，在无菌环境下灌注，灌装后包装容器保持密封以防止再度感染，以期在不加防腐剂、不经冷藏条件下得到较长的货架寿命的  包装方法。
经无菌包装的食品不须添加防腐剂，在常温下可以保持一年至一年半不变质，大大节省了能源和设备；由于无菌食品包装的灭菌时间短，因而食品的营养成分破坏少，色、味保持较好，近年来在牛奶、酸奶、果汁等包装中均得到广泛应用。 
无菌包装分成大包装和小包装两种，前者包装容量为5-220L ，最大可到1000L，主要供食品厂家进行分装销售；后者包装容量为70-1200ml，供市场销售，直接供应消费者。
无菌包装包括包装材料的无菌、包装产品的无菌、包装环境的无菌和包装后完整封合四个要素。“无菌”表明了产品中不含任何影响产品质量的微生物，“完整封合”表明了经过适当的机械手段将产品封合到一定容积的包装内，能防止微生物和气体或水蒸汽进入包装。
无菌包装材料无菌包装材料一般有金属罐、玻璃瓶、塑料容器、复合罐、纸基复合材料、多层复合软包装等几种。
包装产品的无菌  食品物料的杀菌分为热力杀菌和冷菌。食品无菌包装的物料杀菌到目前为止主要是热力杀菌，其又分超高温杀菌和高温短时杀菌两种，物料的冷杀菌方法主要指紫外线和微波杀菌。超高温杀菌是指在温度和时间分别为135-150度和2-8秒的条件下，对乳品或其他食品进行处理的一种工艺。由于它具有许多优点，特别是可以解决既能杀死产品中的微生物，又可较好的保持食品品质与营养价值这对矛盾，现已广泛应用于牛乳、果汁及果汁饮料、豆乳、茶、酒、矿泉水及其它产品的生产。 
对超高温杀菌有蒸煮味的物料可采用高温短时杀菌，在温度为70-75度和时间为15-20s的条件下进行杀菌处理，此种方法可较好保持产品的营养、风味，其典型应用是对牛乳制品的杀菌以及部份蔬菜制品杀菌。
由于物料粘度、PH值、热敏性、易氧化性等特殊性，使得杀菌方法和设备也各有差别。PH值大小往往决定了物料杀菌时的温度和时间，PH值的高低取决于食品中酸性物质的多少，分离程度如何等。低酸性食品PH值大于4.6，可以为致病微生物提供理想的生长条件，腐败微生物也可良好地生长，一般采用超高温瞬时杀菌；酸性食品的PH值在3.7-4.6之间，它其中的致病菌不易生长，但腐败菌可以生长，一般采用超高温瞬时杀菌或高温短时杀菌，对低酸性食品可通过加酸或发酵的方法使之转化为酸性食品，从而降低杀菌要求，提高货架寿命，此法用于处理食品中的番茄汗、乳酪等。高酸性食品的PH值小于3.7，在此酸度下致病菌无法生长，腐败菌也无法生长，因此杀菌并不是需要特别注意的问题，保持品质成为首要目的。一般采用巴氏杀菌就可满足要求，即在62度下处理30分钟，也可用超高温瞬时杀菌或高温短时杀菌，视具体情况而定。 
物料的冷杀菌方法是指根据不同场合各种杀菌剂或紫外线杀菌、辐射杀菌、微波照射杀菌等以达到杀菌目的。利用微波杀菌的效果在酱油、啤酒、牛乳等方面已得到较好验证，只是用于大规模生产的部分技术难题尚未解决。
包装环境的无菌无菌包装系统主要分为两大类系统，敞开式无菌包装系统和封闭式无菌包装系统。它们之间最大的区别是封闭式无菌包装系统比敞开式无菌包装系统多了无菌室；包装材料要在无菌室内杀菌、成形、灌装。由于无菌室一直通有无菌气体保持其正压，所以无菌室能有效防止微生物的污染，因此在生产中应用广泛。
无菌包装环境首先要确保的是设备无菌，主要杀菌方法有加热法和化学法。 
对敞开式无菌包装机而言，在无菌充填之前，包装机内与产品接触的表面必须经过杀菌。其杀菌是通过包装机自身产生的无菌热空气（或无菌热蒸汽）来实现的。在杀菌过程中，无菌热空气直接接触包装机与产品接触的表面进行杀菌。  封闭式无菌包装机的杀菌只通过无菌热空气是不够的，还要保证封闭空间的无菌，即无菌室的杀菌。生产前，无菌室一般用双氧水喷雾和无菌空气的干燥来实现，无菌空气是通过包装机内的无菌空气加热器将其加热至一定温度所得到的；杀菌时，液态双氧水喷射至无菌热空气中并瞬时蒸发，这样无菌空气和双氧水气体的混合物进入无菌室进行杀菌，冷凝在内表面的双氧水通过无菌热空气进行干燥，从而完成无菌室的杀菌。 
作为环境的杀菌一般采用洗涤、加热、药物和紫外线照射等措施，对与食品相接触的装置和整个容器表面进行杀菌处理，空间环境则多采用药物杀菌，整个包装系统无菌状态的维持则靠进入无菌空气并使整个系统保持一定的正压，以阻止外部空气中微生物侵入。
设备停机时微生物会繁殖，可能导致大量微生物不能充分杀死。因此设备在清洗后应尽量抽干，以便没有水或溶液残留。
包装封口包装封口对无菌包装来说是最后一个环节，也是关键的一个环节，其直接影响产品的包装品质和储存期。其要求是一方面能防止微生物和气体或水蒸汽侵入，另一方面是不能让产品自身的气味和原液溢出。 
多数无菌包装封口采用热封、超声波或胶片、气封，有些用折叠、项合封口，封口时注意压力应均匀分布于密封表面；封口过程的条件如封口温度、时间、压力必须有安全界限，并能控制；封口表面应避免产品或其它污物污染；封口位置必须准确，特别是热成型/灌装/封口同机进行情况下，更应防止封口位置发生偏差。
发展史
中国包装业近年来飞速发展，已从上世纪80年代初产值不足100亿元发展到2005年的4100亿元，仅次于美国和日本，成为世界第三包装大国。当前，中国包装工业正处于转轨升级的关键时刻，经历了由小变大的发展历程。从上个世纪80年代初的单一包装产品发展到现在的六大包装门类俱全。今后再用20年时间，要把中国建设成为世界包装强国。
随着中国经济高速发展以及人民生活质量的提高，对微波食品、休闲食品及冷冻食品等方便食品的需求量将不断增加，这将直接带动相关食品包装的需求，中国食品与包装机械业在今后的一段长时间内将维持正增长。预计未来循环经济将成为包装行业发展的主要模式、包装废资源回收利用将实现产业化、绿色包装材料将获得大力开发和发展、包装基础工业也将加快发展。
1978年海外华侨带回2包砖形纸包装饮料，广东远东公司从此接触无菌包装，从好奇变为兴趣，对它爱不释手，无限向往。
1979年广东某厂在国内引进首台砖形饮料无菌包装机，产品投放市场后，广东远东公司开始认识无菌 包装，决定研究开发。
1980年广东远东成立国产无菌包装研究小组，开展研究工作。
1983年广东远东自制的无菌包装复合材料生产试验机诞生。 
1984年广东远东在国内首先研制成功完全国产化的纸、塑、铝五层复合材料，同时研制成功简易的成形、充填设备。和完整的纸塑铝多层复合纸印刷生产线整厂设备。 
1985年开始无菌包装的全面试验。
1986年完全国产化的无菌包装进入生产应用，包装山楂汁、菊花茶等。 
1988年广东远东推出第二代复合纸和无菌包装机。
1989年通过广东省有关部门检验合格、认可，发给生产许可证，广东远东无菌包装开始进入市场销 售，并荣获省一轻工业优秀“四新”产品奖。
1990年荣获茂名市科技进步奖二等奖，茂名市优质名牌产品奖，中国食品工业优秀新成果奖。 
1991年研制成功中缝搭接式饮料盒和相配套的无菌包装生产线。
1993年中缝搭接饮料盒及中缝接搭接式无菌包装研制成功，又获全国“星火计划”成果金奖，同时发明了废弃饮料盒回收分离再造优质原料的技术和设备。
1994年立式全自动无菌包装机研制成功。
1995年无菌包装生产线荣获茂名市科技进步奖二等奖，中缝饮料包装盒荣获第二届中国农业博览会金质奖6年又获中国包装总公司科技进步奖。
1996年开始打入国际市场，销往海外；应世界包装组织邀请参加 96国际包装学术讨论会，于会上发表的《无菌包中缝搭接饮料盒的研究》论文，被收入大会论文集和中国包装理论文献库 。
1997年新型屋顶包及其包装机研制成功。
1998年应中国食品工业协会、中国饮料工业协会、中国包装技术协会无菌包装委员会邀请，代表中国企业出席国际饮料含乳无菌保鲜包装技术交流会，与世界上著名的几家无菌包装企业一起作学术报告。同年2月，广东远东公司加快研究用复合纸屋形盒包装植脂奶油的研究。1999年初在全国中国企业中率先推出屋形盒包装奶油生产线，一举获得成功，该包装解决方案催生了一批植脂奶油生产企业，造就了一批千万富商。 
1999年传统型屋顶形纸盒包装机研制成功；当年代表中国企业出席国际包装信息大会，于会上发表了题为《未来液体食品的包装将是纸的世界》的论文，收入大会论文集并受到与会者的好评，会后多家媒体及杂志转载。 
2000年应邀出席《21世纪的中国包装》学术讨论会，于会上发表题为《浅谈我国无菌保鲜装可持续发展的空间与措施》的论文，被收入大会论文集。
2001年应中国机械工程学会包装与食品工程学会会刊《包装与食品机械》杂志邀请为该刊的“技术综述”栏目撰写了《我国无菌包装的现状和发展趋势》，在该刊转载或发表后引起很大反响，文中许多信息和数据被许多报刊引用。 
2002年第六届全国包装与食品工程学术年会和第七届粤港机械电子工程技术论坛撰写的论文《盒装饮料无菌包装机及其自动控制系统的研发》在两个大会上发表，并收入大会论文集和《机电工程技术》杂志之大会论坛专辑。应邀为首届中国乳业科技大会撰写的《报告一种多功能乳品无菌包装机的研究开发兼谈“学生引用奶”的健康发展》于大会上发表并被评为大会优秀论文和收入大会论文集。同年，应邀为《中国包装工业》杂志“绿色包装”有奖征文，撰写的《由“禁白”浪潮到“绿盒”尴尬所想到的》论文，以独特的见解，全面分析了我国开展“禁白”的前因后果，提出正确的认识、和对待包装与环保的矛盾及总结经验教训，采取相应措施，在行业中引起较大反响。
2003年应邀为中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会撰写的论文《浅析制约我国农产品加工业发展的主要原因兼谈加快发展的对策》被收入大会论文集；童年应邀为以“全球化、信息化、绿色化”提到中国制造业为主题，
2003年中国机械工程学会年会暨学术交流会撰写的《光机电一体化在一种盒装饮料无菌包装机中的应用》被收入大会论文集，并在大会上报告交流。
2004年4月，承担的国家创新基金项目通过验收；11月又通过ISO9001：2000质量管理体系和 ISO14001：1996环境管理体系方圆认证；企业负责人被评为首届中国乳品加工业“十大杰出科技人物”候选人，为大会撰写的科技论文《试论可能影响我国乳业稳健发展的问题和解决意见》被大会录用收入论文集；应邀为中国科协2004年学术年会撰写的论文《废弃饮料盒资源化处理循环利用是实现人类可持续发展的措施之一》被大会录用收入论文集；企业负责人还应邀出席在海南博鳌召开的中国科协2004年学术年会。废弃复合包装饮料盒分离循环利用技术与设备开发项目荣获茂名市科学技术奖二等奖、广东省科学技术奖三等奖、国家机械工业科学技术奖三等奖。
2005年研制成功中速无菌包装机系列，达到2500－3000包/小时，其中枕形包最高可达到4000包/小时，双道灌装达到5000－6000包/小时，受到国外用户的青睐，同时研制成功纸塑铝多层复合材料全自动分离机，获得中国专利权。
2006年推出一代无菌包装机，融入现代高新技术，集成设计，精工制造，使机器性能接近国际先进水平。 
2007年攻克大包装的精确计量难题，使1000ml/包以上的包装产品之净重误差控制在1.5%，获得用户的好评。
2008年开始制造更先进更高速和更多功能的无菌包装机。同时实现了高速运行下不停机换卷和驳接纸头。
发展趋势
无菌包装技术不仅在乳制品行业有很好的发展空间，而且在其他的行业也有了长足的发展。我国饮料行业中一大批大型骨干企业的技术装备已接近或达到了国际先进水平。未来饮料行业对包装设备需求很大，尤其是茶、果汁等不含气饮料的灌装设备。现在国内90%以上的无菌包装材料市场还在被利乐、康美包占有。无菌包装材料由于其优点明鲜，在我国有良好的发展趋势。其主要原因也有二个，第一个，我国牛奶产量主要在北方，而南方的牛奶消费比北方大，牛奶的常温包装就显得尤为迫切。第二，随着国民生活水平提高，对果汁饮料及茶饮料的需求逐年增加。因此，无菌包装食品的需求量不断增加。无菌复合材料加工国内除跨国企业外，比较好的单位是山东泉林公司，上海界龙永发公司，沧州金龙塑料有限公司，青岛人民印刷厂等。未来几年国内无菌复合包装材料的产量与质量将有很大提高，今后有可能进入伊利、蒙牛、光明等国内著名乳品集团，从而打破垮国企业的垄断局面。无菌包装的发展前景是很好的，目前急需国家有关部门政策支持，无菌包装产品在低端市场恶性竞争而把国内中高端无菌包装市场拱手让给跨国企业。
存在的问题
无菌包装的技术和材料目前已经处于成熟状态，但在由纸塑铝复合的无菌包装如砖包、枕包和屋顶包、在包装容量低于250ml 的所有包装规格中，都共同采用裸露的饮管孔设计。这些没有经过任何覆盖的饮管孔，极易粘附和隐藏对人体有害的灰尘、细菌等不洁物。当消费者对饮管孔没有进行必要的卫生措施就直接插入饮管吸食，将会将污染物带入饮料中，对饮用带来极大的健康隐患。
多年来，无菌包装行业的专家和研究人员对无菌包装的卫生饮用问题进行长期的探索和研究，可喜的是业内已经发明了一种“卫生饮料盒”专利技术。为了早日让消费者不再喝到“有毒的饮料”，有识之士强烈呼吁政府对无菌包装出台强制卫生饮用标准，早日将“卫生饮料盒”专利技术快速地转化和应用。目前，无菌包装卫生饮用标准已进入国家相关部门的议事日程，到时市场上才会有真正意义的无菌包装，消费者也才能够“喝得放心”！
  卫生饮料盒