隨著人們生活水平的不斷提高，人們消費習慣的改變和食物結構的改善，人們健康意識越來越強，乳品對人的益處已被廣大消費者越來越認可。中國乳品行業的高速發展，為乳品包裝行業帶來了機遇。由于我國幅員遼闊、地域差異大，對保鮮要求比較嚴格的牛奶來說，長距離分銷就是一個必須解決的障礙。無菌保鮮包裝就是解決這個問題的一種有效方法。無菌包裝最大的優點是：在無菌條件下，最大限度地保留原有食品的營養成分和風味。因此，無菌包裝形式目前在牛奶包裝中得到了廣泛的應用。 　　無菌奶包裝的常見形式 　　在乳制品中，主要采用的無菌保鮮包裝形式有以下兩種： 　　一、無菌紙包裝 　　用于無菌紙包裝的材料實質上是一種復合材料，是紙、聚乙烯、鋁箔、沙林樹脂多層復合的紙板，其中紙為結構材料，而鋁箔則為高阻隔性材料。無菌紙包裝主要有屋頂包、磚形包、枕形包。 　　二、無菌軟包裝 　　無菌軟包裝使用的材料為鋁/塑復合膜，包裝形式是袋裝，有百利包Prepack和芬包Finpack。主要生產廠商有德國的KF公司、芬蘭的ELECSTER公司。 　　無菌奶包裝的優勢 　　無菌包裝被定義為一個過程，該過程包括包裝材料或容器的滅菌，在無菌環境下灌入商業無菌產品，并形成足夠緊密防止再污染的包裝容器，比如密封封口。由于產品要求在非冷藏條件下具有長貨架期，所以包裝也必須提供完全防光和防氧氣的保護。“無菌”即意味著產品、包裝或其他特定區域中不存在或去除任何的微生物；“密封”用于表示適宜的機械特性，即不使任何細菌進入包裝中或更嚴格地講，防止微生物和氣體或蒸汽進入包裝。 　　一、無菌紙包裝的優點： 　　 　　牛奶的無菌包裝是一種技術含量高的灌裝形式，不僅可以提高乳品的安全性，還可以擴大產品的銷售范圍。其優點有： 　　 　　（1）產品無須任何添加劑，確保對身體無害； 　　 　　（2）產品能保持原有風味； 　　 　　（3）產品無須冷藏，即可達到理想貨架期。 　　二、無菌軟包裝的優點： 　　 　　（1）包裝薄膜成本低廉，只為無菌磚包材成本的五分之一； 　　 　　（2）可從國內供貨商購買包材，較為方便； 　　 　　（3）污染量少，塑料袋易壓平，燃燒后只有水和無毒氣體，符合環保包裝要求； 　　 　　（4）包材較輕，減少運輸成本； 　　 　　（5）軟包裝可用熱水浸泡加溫，方便飲用。 　　無菌奶包裝設備 　　一、無菌紙包裝系統 　　紙卷成形包裝系統是目前使用最廣泛的包裝系統，包裝材料由紙卷連續供給包裝機，經過一系列成形過程進行灌裝，封合和切割。 　　（1）無菌紙包裝系統的縱封/橫封結構 　　包裝材料從紙卷進入包裝機后上升到包裝機的背后，縱封貼條經熱合粘到包裝機的一側。縱封貼條粘合主要有以下兩個功能：加強縱封的接合和防止產品外漏。粘合縱封貼條之后，包裝紙經滾輪涂上一層雙氧水膜，隨后由一雙壓力滾輪將多余的雙氧水除去。這時包裝紙已經達到最高位置，隨后向下移動，經縱封加熱器和導輪而形成紙筒，殘余的雙氧水經加熱器蒸發然后產品開始灌入。產品的液面始終控制在橫封液面之下，兩對橫封壓力器連續不斷地將包裝紙拉過包裝機，同時產品也連續不斷地進入包裝機。 　　橫封是通過兩步來完成的，既粘合和切割。有效的粘合需要兩大因素，即溫度和壓力。封合時的溫度是電感加熱產生的，既通過夾爪夾住圓柱形的紙筒，這樣紙筒就變成了長方形。產品在封合區通過夾爪的壓力將其擠出，夾爪內的U形金屬圈通入高頻電流，高頻電流在包裝紙的鋁箔層形成反向電感電流，從而使鋁箔受熱并將熱量傳遞到內層聚乙烯使其融化。在夾爪壓力的作用下聚乙烯同時迅速冷卻，使融化的聚乙烯固化，完成了封合。封合后夾爪內的切刀在封合區內將包裝切割開。 　　產品通過灌注管注入紙筒，其下端位于產品液面之下，這樣能有效防止泡沫的形成。灌注、封合后的包裝經過終端成形器，將頂部和底部的邊角分別彎曲、折疊、粘合而成形。 　　（2）無菌紙包裝環境的形成 　　紙包裝系統的雙氧水滅菌通常分為以下兩個步驟： 　　第一，雙氧水膜的形成。在包裝紙滅菌前均勻地在與產品接觸的表面涂上一層雙氧水膜是保證其滅菌的前提條件，敞開式無菌包裝系統的這一過程是由雙氧水槽實現的。敞開式無菌包裝系統工作時，包裝紙先經過貼條，在進入雙氧水槽，通過一套滾輪系統將一層雙氧水膜附在包裝紙的產品接觸表面上，同時帶走部分包裝紙表面所附著的微生物。這里所使用的雙氧水必須含有潤濕劑（PSM）以降低雙氧水的表面張力，否則由于產品接觸表面（聚乙烯）具有疏水性，不可能被均勻地涂上雙氧水膜。潤濕劑等添加量為0.3％左右。 　　雙氧水槽并不對包裝紙進行滅菌，因為這里溫度較低，達不到所需的滅菌效率，它只是將一層雙氧水薄膜附在包裝紙上以進行后序的滅菌。 　　值得注意的是，涂布雙氧水膜之后，整個包裝紙是暴露于空氣中向前移動的，因此包裝間具有穩定的溫度和濕度是十分重要的，否則將影響雙氧水的蒸發量，最終影響到對包裝紙的滅菌效果。 　　第二，包裝紙的滅菌。涂上雙氧水膜的包裝紙經擠壓滾輪除去多余的雙氧水，向下經導輪，成形環等形成紙筒，一直到達管加熱器和橫封區域。包裝紙的滅菌是通過管加熱器對雙氧水加熱器而實現的，管加熱器是纏繞在產品灌注管外的電子元件，它一直延伸至紙筒的中部。根據包裝容積的大小不同，管加熱器的溫度范圍也不同，一般來說在450～650℃范圍內。管加熱器通過傳導和輻射加熱將包裝紙內表面溫度加熱至110～115℃，被蒸發為氣體的雙氧水大大提高了滅菌效率，因此，包裝紙的滅菌是在這一過程中完成的。在實際生產過程中，為防止微生物污染，一方面通過管加熱器區域蒸發的雙氧水氣體上升，另一方面通過向紙筒內不斷通入無菌空氣，這樣兩者在包裝紙間形成了一道無菌空氣屏障。 　　二、無菌軟包裝設備 　　無菌軟包裝生產線形式有多種，其主要原理是：被加工的液體原料經過超高溫滅菌設備后，在無菌狀態下進行包裝，各加工環節具有較高的自動化程度和完善安全的無菌保障，各個程序經過科學編排設定后，由各種不同配件組合成聯合體，步調和諧地工作。 　　下面簡單介紹一下某型無菌包裝機的工作原理： 　　首先通過蒸汽對設備管路進行殺菌，蒸汽壓力3.5bar（140℃），保持30min。生產時蒸汽則處于設備管路外圍，壓力穩定在1.2bar，對設備形成無菌屏障。整個設備滅菌的時間約為35min。灌裝室設備腔體噴H2O2水霧并保持25min，灌注頭用H2O2溶液浸泡10min，通過水的氧化作用實現無菌。并用45℃正壓無菌熱空氣保持無菌狀態。包裝用塑膜通過H2O2水池，由35％濃度的H2O2進行18～45S的浸泡消毒。H2O2因其有強氧化性，故對微生物具有廣泛的殺菌作用。其殺菌效果與溫度、濃度有關。 　　紫外線輔助殺菌（紫外線波長為2 500A～2600A，30W紫外線燈管發出的光波長2537A），并由無菌空氣干燥。經超高溫設備（UHT）殺菌后的產品進入灌裝機后保持無菌密封，在上述無菌艙、無菌塑膜下灌裝的產品，室溫保存，牛奶貨架期可達45天，甚至更長。 　　無菌奶包裝的現狀和發展 　　無菌包裝技術早在半個世紀前就已問世，20世紀60年代初開始應用于歐洲市場，目前主要包裝鮮奶和飲料等液態食品。目前，無菌包裝在我國乳制品中僅占10％，而發達國家占65％。另外，牛奶在我國人均占有量為5.1kg，而世界人均38kg。現在，國家已將液態奶無菌包裝列為優先開發項目，并斥資20億元扶持液態奶工業的發展。由此可見，我國液態奶無菌包裝具有極大的發展空間，市場前景光明，同時也為塑料生產的科研單位帶來新的機遇和挑戰。