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多种材料研发为无菌包装打开新视野

名称: 多种材料研发为无菌包装打开新视野
发布时间:2018-10-20 06:53点击率:

下一篇:低碳、环保包装材料的未来发展
说明

  随着人们对食品质量、绿色环保关注度的提高,让无菌包装技术及材料的发展成为一种必然,而随着科技的日益进步,其水平将不断提高,市场将不断扩大。

  无菌包装广泛应用于乳制品、果汁饮料、酒类产品以及饮用水等相关食品行业,具有长足的发展潜力。目前适用于无菌包装的材料主要有金属、玻璃、塑料、纸基复合材料,等等,其研发技术的不断升级为无菌包装开创了新的天地。

  金属罐是无菌包装使用最早的包装材料之一,主要有马口铁罐和铝罐两种。时下,金属罐最常用的包装材料有镀锡铁板、无锡铁板和铝板等,其具有防潮、防水,气密性和耐油性好等优势,但重量大,成本高。

  目前,全球金属罐无菌包装的先进代表是美国的多尔无菌装灌系统。该系统采用的是干热杀菌方法,当空罐在输送链上通过杀菌室时,过热蒸汽车上下喷射45s,这时罐温上升到221~224℃,此外,罐盖也采用287~316℃的过热蒸汽进行杀菌75~90s,这些温度足以杀灭全部的耐热细菌。由于所有容器和设备均采用过热蒸汽杀菌,因此通过该系统的金属罐无菌程度高,罐内顶隙残留空气极少,产品的质量安全可靠。

  玻璃瓶是我国传统的饮料包装容器,即使在当下多种包装材料涌入市场的情况下,其依然在饮料包装市场中占有着重要的位置。这和它具有的包装特性分不开,包括无毒、无味;耐热、耐压、耐清洗;阻隔性好;原料丰富普遍,价格低;可多次周转使用;既可高温杀菌,也可低温贮藏。正是玻璃瓶具有的诸多优点,让其成为许多饮料首选的包装材料,据悉,全球71%的啤酒都是灌装在玻璃啤酒瓶中。

  如今,玻璃瓶、玻璃器皿包装技术越来越趋向于高强度、轻量化,同时,玻璃瓶的耐热冲击性也大大提高,即使内外温差在800℃以上也不会产生破裂现象,这就大大推动了其在无菌包装上的应用。英国乳品研究所是较早开发玻璃瓶无菌包装的单位之一,他们采用饱和蒸汽对玻璃瓶进行杀菌,温度为154℃,杀菌时间为1.5s,杀菌之后充填灭菌牛乳,封口即可形成无菌包装产品。

  在我国,玻璃瓶无菌包装早就得到了开发,但一直未形成大规模的工业化生产。玻璃瓶的回收利用情况更是不太理想,这主要是由于玻璃瓶回收使用的成本要远远高于新的玻璃瓶包装制品的成本,且玻璃瓶的回收利用渠道不完善。我国有关部门有必要出台鼓励和扶持政策推动玻璃瓶的回收。

  塑料是无菌包装中发展最快、应用最广泛的材料,其重量轻,成本低,防潮、防水,机械适应性强,气密性和耐油性较好,特别是随着近年来塑料薄膜共挤复合技术以及容器成形技术的不断发展,塑料或将成为无菌包装材料的主角。

  塑料在无菌包装中的应用,为无菌包装的发展提供了广阔的天地。诸如,凭借着优良的热封性,塑料可制作为适于牛奶、酱油、醋等的袋式包装。这种包装在不加防腐剂、不经冷藏的前提下,具有较长的货架寿命。此外,耐热聚酯(PET)瓶于近几年发展迅速,尤其是PET液体塑料瓶涂层技术、等离子技术的应用,让塑料瓶的阻透性几乎与玻璃一样,并能承受高温灭菌处理,这使得其应用范围得以扩大。类似的塑料无菌包装产品在我们的生活中并不鲜见。

  经过20多年的发展,塑料包装新产品层出不穷,但从行业整体看,塑料包装材料结构趋同化、科技开发能力薄弱、资金来源不足等因素阻碍了塑料包装材料的发展。因此,当务之急是走高新技术之路,开发新的产品和新的应用领域。德国就开发出一种抗菌塑料食品包装材料,该包装材料是利用最新表面涂层技术,在塑料包装薄膜上加涂一层防腐抗菌材料,用以替代防腐剂,提高食品的安全性。据称这种新型抗菌塑料包装材料无需使用防腐剂就能起到防止食品霉变的作用。

  复合材料包括复合塑料、纸塑复合材料、金属塑料复合材料和纸金属塑料复合材料等。其中,纸金属塑料复合材料是最主要的包装材料,其性能好、重量轻,具有纸、金属和塑料的优点,且在被制成产品后便于携带,价格低。

  纸基复合材料一般由纸、聚乙烯、铝箔等多种材料组成,西欧很多国家的无菌包装便较多地采用这类容器,尤以瑞典的利乐包装公司生产的无菌砖形盒、菱形袋为典型。其对氧气和水蒸汽的阻闭性极佳,印刷装饰效果也很好。纸容器的灭菌采用的是过氧化氢与加热相结合的方法——先将包装材料经过过氧化氢水浴,然后灌装时在进料管部位采用管形加热元件使其间空气温度达到很高,促使纸内表面过氧化氢液膜迅速分解成水和新生态氧,由于这种氧具有极强的灭菌能力,故可以使容器达到无菌的要求。

  无菌纸包装再生利用后可以应用于包装纸、信封纸、瓦楞原纸、水果套袋纸等产品的生产。实则,无菌纸包装的回收再利用在国外已有十多年的经验,且回收和再生利用比率逐年增加。

  近年来,新的无菌包装材料层出不穷,进一步推动了无菌包装的发展。纳米抗菌包装材料现已成为热门话题。纯天然的基础材料在纳米技术的改造下,能够发挥出惊人的杀菌效果,能使菌体变性或沉淀,一旦遇到水,便会对细菌发挥更强的杀伤力。此外,由纳米抗菌包装材料制作的成品吸附能力强,渗透力强,在多次洗涤后仍有较强的抗菌作用。复合罐是近几年来发展较快的一种新型包装制品。其以纸板、塑料膜、铝箔按一定方式绕制成筒,然后封合上金属或塑料盖。该产品阻隔性好,耐水耐油,可替代金属、玻璃罐使用,且降低产品成本,利于废弃物处理。但由于目前复合罐难以杀灭耐热的细菌芽孢,故仅限于灌装高酸性的果汁。

  人们对食品质量及绿色环保关注度的提高,让无菌包装技术及材料的发展成为一种必然,而随着科技的日益进步,其水平不断提高,市场不断扩大。目前发达国家的无菌包装在液体食品包装中所占的比例已达到65%以上,我们相信,在中国,多种无菌包装材料的研发及投产,会为无菌包装打开一片新的视野。

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  重复再用包装材料主要指的是用来包装啤酒、饮料等的玻璃瓶包装,这种包装可以反复使用多次。再生的包装材料主要指的是塑料包装材料,这种包装材料用物理方法进行处置后,可以制成再生包装容器。用化学法法处理后,可以制成再生包装制品。但这两种方法的美中不足是,只减少了对环境的污染,到最后的处理时,还要面对污染环境的问题。

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