包装印刷无菌包装设备与包装过程
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盒子外形美观坚固 生产速度较快, 设备外形高度低
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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纸筒预制作过程示意
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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装料
——形式: 单管 液体物料 双管 带颗粒液料 性能: 粒度 最大20mm 粘度 80-100Pas 颗粒含量: 50%
(必要时, 用消泡剂)消泡, 方法, 蒸汽喷射, 超声波密封结合. 有时需要有一定项隙空间， 充氮或别惰性气体
产品
印刷 防水,保护 起骨架作用 内部保护膜 防光,防水,防
加强粘度 保护铝作用
第14页
纸盒生产
1 纸板卷 2 铝箔 3 印刷 4 折痕/切割 5 中封封合 6 纸盒终产品 7 装箱
包装印刷无菌包装设备与包装过程
第15页
包装材料杀菌方法
一、纸、薄膜、复合膜等包装材料灭菌技术 （一）紫外线灭菌 表面灭菌, 波长在250～260nm左右。 机理: 紫外线照射后微生物细胞内核酸产生化学改变， 引发新陈代谢障碍，因而失去增殖能力。
10,000 2.5 以下 0.0884 以下 30,000 以下 323,000 以下
康美包灌装机灌装区洁净度可控制至100级。
灌装车间要求设计至10,000级左右。
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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三、无菌包装设备与包装过程
卷材包装机 (瑞典L-TBA) 纸盒预制无菌包装(combilbloc 系统) 无菌瓶装包装设备 大容量(箱中衬袋)无菌包装
H2O+O
O+O
O2
纸盒灭菌效果与以下原因相关
•H2O2浓度 (33-35%) •H2O2喷洒量及温度 •H2O2反应时间 •纸盒菌数(纸盒出厂时纸盒几乎无菌,注意贮藏时环境,以防再污染)
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食品预杀菌
1. 杀菌方法: 种类很多, 液体食品多用高温短时
2.
UHT: 121℃高温灭菌技术或135℃高温灭菌技术；
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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combibloc FFS系统
1) 工作流程 程
第33页
a.机器灭菌
无菌化办法 开机前: 过氧化氢蒸汽, 热空气混合物进行 运行时: 空气净化系统产生无菌空气用分布系统分布, 以层 流流动状；区域维持正压
包装印刷无菌包装设备与包装过程
容器:压缩空气过滤净化
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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包装印刷无菌包装设备与包装过程
汇源无菌生产 线工艺流程（ 框图）
第44页
包装印刷无菌包装设备与包装过程
（1）扁平袋: （2）直立袋: （3）砖型保鲜盒: （4）玻璃瓶: 向玻璃瓶吹送153℃蒸汽，时间为1．5秒钟 ，杀菌之后充填灭菌牛奶，拧紧螺旋盖； （5）金属罐: 用过热蒸汽在容器内外加热45秒钟，使容 器温度高达221～222℃。罐盖用289～315℃过热蒸汽灭菌75 ～90s。
包装印刷无菌包装设备与包装过程
包装印刷无菌包装设备与包装过程
第39页
瓶子灭菌 倒置, 预热, 灭菌(吹入H2O2蒸汽+热空气混合气). 热空气吹干
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第40页
瓶子充填封盖
瓶盖灭菌: 视瓶盖材料而定,(要求, 杀菌率到达5D)
不耐热(塑料, 卷材料封盖膜)用H2O2溶液灭菌法; 耐热(金属盖): 饱和蒸汽 装料: 重力, 低粘度液体
（2）包装后食品能够在常温下进行保留和运输，降低了 流通成本，而且延长了食品保留寿命；
（3）无菌包装对包装材料限制小，能使用各种包装材料 。
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缺点: （1）极难用于流动性差高粘度包装物品； （2）设备复杂，规模较大，造价高，所以起始成本高； （3）对操作管理要求十分严格，一旦发生污染，整批产
第八章 无菌包装技术
一、基本概念原理 二、包装材料、食品及无菌化 三、无菌包装设备与包装过程
包装印刷无菌包装设备与包装过程
第1页
一、基本概念、原理
无菌包装是灭菌包装一个类型。灭菌包装主要起源于两 大类产品, 一个是需要对已混入包装内微生物进行处理医药 品及医疗器械；另一个是需要延长包装使用期一些加工食 品。
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方法 蒸汽 过热蒸汽 空气 混合 微波
致死效果 +++ +++ ++ ++
金属,玻璃 塑料，玻璃
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包装印刷无菌包装设备与包装过程
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纸盒灭菌
H2O2为过氧化物,含有强烈氧化能力,可用作纸盒杀菌剂
氧化基理与以下反应相关: H2O2
1 蛋糕 充气包装。15～18℃。 2 肉类加工品 真空包装。 3 家常菜 无菌状态下制造, 在无菌室内进行无菌包装。
包装印刷无菌包装设备与包装过程
第7页
无菌: 即杀灭微生物使它不能有繁殖和生存机会,指用物理 和化学方法使存在于产品全部微生物丧失其活力,包含最耐热 细菌芽孢。
商业无菌并不代表绝对无菌, 绝对无菌在实际生产中是不可能。
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0.1％双氧水
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包装容器灭菌技术
（一）红外线辐射灭菌 高强度均匀红外线辐射。
辐射热通道采取两组控制条件: 温度／停留时间分别为28℃／20min和320℃／2min 。 （二）层流通道灭菌 350℃热循环空气。 （三）在高压釜中蒸汽灭菌 多在115到138℃范围内进行。
内插喷嘴装料(易起泡) 定容积装料(活塞定量杯). 密封: 封口前或封口过程中,必要时用惰性气或蒸汽冲刷容器顶隙.
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3.玻璃瓶包装系统
洗瓶机，瓶子倒立
瓶子杀菌机
瓶子充填封盖
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4.塑料瓶无菌包装系统
以热塑性颗粒塑料为原料,采取吹模工艺制成容器,在无 菌环境下,直接在模中进行装料,封口.容器不需要二次灭菌( 制成瓶已经无菌). 内容物: UHT乳, 果味乳, 巧克力饮料, 婴儿配方乳,水果饮料, 柠檬汁,以及非碳酸饮料(碳酸饮料不适用). 容器大小: 1ml - 10 L 聚乙烯, 聚丙烯, 及其共聚物. 过程: 吹模、装料、封口、脱模 无菌办法: 系统(包含无菌空气管路)高压蒸气杀菌
2~6s
3.
巴氏灭菌: 78～82℃ 30min
4.
5. 2. 及时冷却: 对包装材料, 营养素都是必须.
6.
7. 3. 预防再污染: 尤其是传输时再污染.
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包装设备系统环境无菌处理
1 开机前预杀菌: 热空气, 热蒸气, 化学气体, 要注意对包装机材料影响(温度、腐蚀性,作用
2) 广口瓶, 细口瓶 3) 一次性, 重复使用(装UHT乳)瓶子,
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2 无菌瓶装特点
1).节能.与后高压杀菌, 热装法比 2).品质好.UHT优质品种, 3).节员.自动化程度高 4).省地.不用包装后杀菌,消毒, 冷却,对应输送设备 5).容器可轻型化.温度低, 压力变形小.
灭菌包装包含“无菌包装”和对包装件“最终灭菌”两种方式
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第2页
产品
微生物
包材
装填与密 封
消毒已密 封包装
产品
微生物
包材
杀菌
装填与密 封
杀菌 无菌区
消毒包装产品
包装印刷无菌包装设备与包装过程
无菌包装产品
第3页
无菌包装优点:
（1）食品经过短时间高温灭菌或巴氏灭菌，不会破坏食 品营养成份，对食品质量没有影响。所含维生素能保留95 ％，其色、香、味损失均比包装后灭菌损失少；
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无菌包装原理 污染源: 食物, 环境, 容器
变质源: 外因(微生物), 内因(酶) 只要具备以下三项条件, 就是一个无菌包装系统 ——对食品进行预杀菌 ——对包装容器进行杀菌 ——对装料封口环境进行无菌化处理
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生产无菌产品必要条件
美国太空总署（NASA）NHB。5340.2规格概要
无菌室 级别
悬浮微生物量
个/立方 英尺
个/升
落下微生物量
个/平方英 尺。周
个/平方米。周
100 0.1 以下 0.0035 以下 1,200 以下 12,900 以下
1,000 0.5 以下 0.0175 以下 6,000 以下 64,600 以下
第34页
b.容器灭菌
容器预热, 用与上相同混合气体冲洗(防止H2O2留在壁面) 再用热无菌空气干燥, 深入驱除残留H2O2(<0.5ppm)
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第35页
设备外形
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第36页
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第37页
无菌瓶装包装设备
1.瓶子种类
1）玻璃瓶, 塑料瓶 (PP,PC,PET气密性好.耐热性<74℃)
包装材料 无菌 产品 无菌
无菌环境 无菌传送
无菌环境封口
无菌产品
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二、包装材料、食品及无菌化
包装材料 包装材料杀菌方法 食品预杀菌 包装设备系统环境无菌处理
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包装材料及容器
无菌包装材料主要是纸容器和塑料包装材料，也有用金属 罐和玻璃瓶，经常使用是由纤维纸、特殊涂料、铝箔、聚乙烯 薄膜和粘结剂等组成多层复合材料。
（二）环氧乙烷 杀孢子能力可达99. 5％，技术复杂，消毒时间长，
强烈刺激性气味，主要用于医疗器械灭菌包装。
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第16页
（三）双氧水 双氧水或双氧水＋低温热（深槽处理 喷雾处理 洗涤
处理） 125℃温度和15％双氧水相结合，得到高达99. 7％无菌
率。 （四）紫外线和低浓度双氧水结合杀菌法
加热温度普通在100℃以下，数秒灭菌之后，冷却至20℃充填
包装。
3 番茄酱
快速杀菌温度为90～95℃，快速冷却到40℃时就可充填到
经过灭菌包装容器中。
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第6页
（二）半无菌包装 它是指对于难以完全灭菌固体食品, 如腊肠片、腊肉片、
猪牛肉混合香肠、蛋糕等, 抑制其初发菌数并采取无菌材料在 无菌室内进行包装, 然后进行冷藏流通包装方法。
4) 折叠, 使底顶角叠在包装盒体上, ----大包装
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第27页
卷 材
成型 无菌 工作 原理
包装印刷无菌包装设备与包装过程
第28页
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第29页
纸盒预制无菌包装(combilbloc 系统)
纸筒(纸塑铝复合材料)预先制成,成型, 装料 封口完 成;
时间) 2.无菌状态保持: 热空气, 无菌空气─滤菌处理空气, 使包装环境
维持一定正压状态(17mm水柱), 不使外界污染 源再进入污染.
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第23页
无菌环境建立
无菌室洁净度, 普通从100至100,000级, 级数定义是以每立 方英尺空气中所含微尘粒径大于0.5 μm粒子总数为基准。
品就要全部报废。
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第5页
无菌包装种类:
（一）完全无菌包装
它是指流动性食品在灭菌后用无菌包装材料在无菌环境下
进行充填包装。这类包装可用于很多食品:
1 牛奶
130～150℃温度下，经过2～6秒钟超高温杀菌
2 柑桔汁、苹果汁等饮料
果汁pH值在4．5以下，酵母菌、霉菌和乳酸杆菌等。最高
2).无菌化,灭菌办法: 系统预灭菌: 35%过氧化氢溶液, 喷雾, 再用无菌 热空气 时间45min 包装材料: 35%过氧化氢(75℃)液深槽浸, 去除杀菌剂方法: 拮水辊, 空气刮水刀
3).成型, 充填(装料)、封口、分离在一台机上完成 卷纸板→纸筒(纵向封口)---横向封底(高频)---注料──横封 顶切底(分离)
第12页
1.选择考虑原因: 热稳定性, 化学(分解等) 物理: 外形, 力学性能等 化学稳定性: 化学物, 射线不使材料结构发生改变 阻隔性, 气体, 光线,水分, 卫生安全性 于人体无害 经济性
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第13页
康美纸盒
包装印刷无菌包装设备与包装过程
纸盒多层原材料结构
1空. 气印刷层 2. PE层 3. 纸板层 4. PE层 5. 铝箔层 氧 6. 粘结层 7. PE层
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第25页
卷材包装机 (瑞典L-TBA)
适合用于液体(带颗粒)食品. 特点:
操作简化,劳动强度低, 重上材料周期1.5-3小时. 可确保高度无菌 一体化作业, 省去不一样工序间往返运输 节约包装材料存放空间
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第26页
系统主要工序过程
1).包装材料(PE/纸板/PE/铝箔/PE(或其它塑料)以卷筒形式 进 入系统,
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纸筒预制作过程示意
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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装料
——形式: 单管 液体物料 双管 带颗粒液料 性能: 粒度 最大20mm 粘度 80-100Pas 颗粒含量: 50%
(必要时, 用消泡剂)消泡, 方法, 蒸汽喷射, 超声波密封结合. 有时需要有一定项隙空间， 充氮或别惰性气体
产品
印刷 防水,保护 起骨架作用 内部保护膜 防光,防水,防
加强粘度 保护铝作用
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纸盒生产
1 纸板卷 2 铝箔 3 印刷 4 折痕/切割 5 中封封合 6 纸盒终产品 7 装箱
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包装材料杀菌方法
一、纸、薄膜、复合膜等包装材料灭菌技术 （一）紫外线灭菌 表面灭菌, 波长在250～260nm左右。 机理: 紫外线照射后微生物细胞内核酸产生化学改变， 引发新陈代谢障碍，因而失去增殖能力。
10,000 2.5 以下 0.0884 以下 30,000 以下 323,000 以下
康美包灌装机灌装区洁净度可控制至100级。
灌装车间要求设计至10,000级左右。
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三、无菌包装设备与包装过程
卷材包装机 (瑞典L-TBA) 纸盒预制无菌包装(combilbloc 系统) 无菌瓶装包装设备 大容量(箱中衬袋)无菌包装
H2O+O
O+O
O2
纸盒灭菌效果与以下原因相关
•H2O2浓度 (33-35%) •H2O2喷洒量及温度 •H2O2反应时间 •纸盒菌数(纸盒出厂时纸盒几乎无菌,注意贮藏时环境,以防再污染)
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食品预杀菌
1. 杀菌方法: 种类很多, 液体食品多用高温短时
2.
UHT: 121℃高温灭菌技术或135℃高温灭菌技术；
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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combibloc FFS系统
1) 工作流程 程
第33页
a.机器灭菌
无菌化办法 开机前: 过氧化氢蒸汽, 热空气混合物进行 运行时: 空气净化系统产生无菌空气用分布系统分布, 以层 流流动状；区域维持正压
包装印刷无菌包装设备与包装过程
容器:压缩空气过滤净化
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包装印刷无菌包装设备与包装过程
汇源无菌生产 线工艺流程（ 框图）
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包装印刷无菌包装设备与包装过程
（1）扁平袋: （2）直立袋: （3）砖型保鲜盒: （4）玻璃瓶: 向玻璃瓶吹送153℃蒸汽，时间为1．5秒钟 ，杀菌之后充填灭菌牛奶，拧紧螺旋盖； （5）金属罐: 用过热蒸汽在容器内外加热45秒钟，使容 器温度高达221～222℃。罐盖用289～315℃过热蒸汽灭菌75 ～90s。
包装印刷无菌包装设备与包装过程
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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瓶子灭菌 倒置, 预热, 灭菌(吹入H2O2蒸汽+热空气混合气). 热空气吹干
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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瓶子充填封盖
瓶盖灭菌: 视瓶盖材料而定,(要求, 杀菌率到达5D)
不耐热(塑料, 卷材料封盖膜)用H2O2溶液灭菌法; 耐热(金属盖): 饱和蒸汽 装料: 重力, 低粘度液体
（2）包装后食品能够在常温下进行保留和运输，降低了 流通成本，而且延长了食品保留寿命；
（3）无菌包装对包装材料限制小，能使用各种包装材料 。
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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缺点: （1）极难用于流动性差高粘度包装物品； （2）设备复杂，规模较大，造价高，所以起始成本高； （3）对操作管理要求十分严格，一旦发生污染，整批产
第八章 无菌包装技术
一、基本概念原理 二、包装材料、食品及无菌化 三、无菌包装设备与包装过程
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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一、基本概念、原理
无菌包装是灭菌包装一个类型。灭菌包装主要起源于两 大类产品, 一个是需要对已混入包装内微生物进行处理医药 品及医疗器械；另一个是需要延长包装使用期一些加工食 品。
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方法 蒸汽 过热蒸汽 空气 混合 微波
致死效果 +++ +++ ++ ++
金属,玻璃 塑料，玻璃
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纸盒灭菌
H2O2为过氧化物,含有强烈氧化能力,可用作纸盒杀菌剂
氧化基理与以下反应相关: H2O2
1 蛋糕 充气包装。15～18℃。 2 肉类加工品 真空包装。 3 家常菜 无菌状态下制造, 在无菌室内进行无菌包装。
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无菌: 即杀灭微生物使它不能有繁殖和生存机会,指用物理 和化学方法使存在于产品全部微生物丧失其活力,包含最耐热 细菌芽孢。
商业无菌并不代表绝对无菌, 绝对无菌在实际生产中是不可能。
包装印刷无菌包装设备与包装过程
0.1％双氧水
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包装容器灭菌技术
（一）红外线辐射灭菌 高强度均匀红外线辐射。
辐射热通道采取两组控制条件: 温度／停留时间分别为28℃／20min和320℃／2min 。 （二）层流通道灭菌 350℃热循环空气。 （三）在高压釜中蒸汽灭菌 多在115到138℃范围内进行。
内插喷嘴装料(易起泡) 定容积装料(活塞定量杯). 密封: 封口前或封口过程中,必要时用惰性气或蒸汽冲刷容器顶隙.
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3.玻璃瓶包装系统
洗瓶机，瓶子倒立
瓶子杀菌机
瓶子充填封盖
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4.塑料瓶无菌包装系统
以热塑性颗粒塑料为原料,采取吹模工艺制成容器,在无 菌环境下,直接在模中进行装料,封口.容器不需要二次灭菌( 制成瓶已经无菌). 内容物: UHT乳, 果味乳, 巧克力饮料, 婴儿配方乳,水果饮料, 柠檬汁,以及非碳酸饮料(碳酸饮料不适用). 容器大小: 1ml - 10 L 聚乙烯, 聚丙烯, 及其共聚物. 过程: 吹模、装料、封口、脱模 无菌办法: 系统(包含无菌空气管路)高压蒸气杀菌
2~6s
3.
巴氏灭菌: 78～82℃ 30min
4.
5. 2. 及时冷却: 对包装材料, 营养素都是必须.
6.
7. 3. 预防再污染: 尤其是传输时再污染.
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包装设备系统环境无菌处理
1 开机前预杀菌: 热空气, 热蒸气, 化学气体, 要注意对包装机材料影响(温度、腐蚀性,作用
2) 广口瓶, 细口瓶 3) 一次性, 重复使用(装UHT乳)瓶子,
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2 无菌瓶装特点
1).节能.与后高压杀菌, 热装法比 2).品质好.UHT优质品种, 3).节员.自动化程度高 4).省地.不用包装后杀菌,消毒, 冷却,对应输送设备 5).容器可轻型化.温度低, 压力变形小.
灭菌包装包含“无菌包装”和对包装件“最终灭菌”两种方式
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产品
微生物
包材
装填与密 封
消毒已密 封包装
产品
微生物
包材
杀菌
装填与密 封
杀菌 无菌区
消毒包装产品
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无菌包装产品
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无菌包装优点:
（1）食品经过短时间高温灭菌或巴氏灭菌，不会破坏食 品营养成份，对食品质量没有影响。所含维生素能保留95 ％，其色、香、味损失均比包装后灭菌损失少；
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无菌包装原理 污染源: 食物, 环境, 容器
变质源: 外因(微生物), 内因(酶) 只要具备以下三项条件, 就是一个无菌包装系统 ——对食品进行预杀菌 ——对包装容器进行杀菌 ——对装料封口环境进行无菌化处理
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生产无菌产品必要条件
美国太空总署（NASA）NHB。5340.2规格概要
无菌室 级别
悬浮微生物量
个/立方 英尺
个/升
落下微生物量
个/平方英 尺。周
个/平方米。周
100 0.1 以下 0.0035 以下 1,200 以下 12,900 以下
1,000 0.5 以下 0.0175 以下 6,000 以下 64,600 以下
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b.容器灭菌
容器预热, 用与上相同混合气体冲洗(防止H2O2留在壁面) 再用热无菌空气干燥, 深入驱除残留H2O2(<0.5ppm)
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设备外形
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无菌瓶装包装设备
1.瓶子种类
1）玻璃瓶, 塑料瓶 (PP,PC,PET气密性好.耐热性<74℃)
包装材料 无菌 产品 无菌
无菌环境 无菌传送
无菌环境封口
无菌产品
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二、包装材料、食品及无菌化
包装材料 包装材料杀菌方法 食品预杀菌 包装设备系统环境无菌处理
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包装材料及容器
无菌包装材料主要是纸容器和塑料包装材料，也有用金属 罐和玻璃瓶，经常使用是由纤维纸、特殊涂料、铝箔、聚乙烯 薄膜和粘结剂等组成多层复合材料。
（二）环氧乙烷 杀孢子能力可达99. 5％，技术复杂，消毒时间长，
强烈刺激性气味，主要用于医疗器械灭菌包装。
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（三）双氧水 双氧水或双氧水＋低温热（深槽处理 喷雾处理 洗涤
处理） 125℃温度和15％双氧水相结合，得到高达99. 7％无菌
率。 （四）紫外线和低浓度双氧水结合杀菌法
加热温度普通在100℃以下，数秒灭菌之后，冷却至20℃充填
包装。
3 番茄酱
快速杀菌温度为90～95℃，快速冷却到40℃时就可充填到
经过灭菌包装容器中。
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（二）半无菌包装 它是指对于难以完全灭菌固体食品, 如腊肠片、腊肉片、
猪牛肉混合香肠、蛋糕等, 抑制其初发菌数并采取无菌材料在 无菌室内进行包装, 然后进行冷藏流通包装方法。
4) 折叠, 使底顶角叠在包装盒体上, ----大包装
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卷 材
成型 无菌 工作 原理
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纸盒预制无菌包装(combilbloc 系统)
纸筒(纸塑铝复合材料)预先制成,成型, 装料 封口完 成;
时间) 2.无菌状态保持: 热空气, 无菌空气─滤菌处理空气, 使包装环境
维持一定正压状态(17mm水柱), 不使外界污染 源再进入污染.
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无菌环境建立
无菌室洁净度, 普通从100至100,000级, 级数定义是以每立 方英尺空气中所含微尘粒径大于0.5 μm粒子总数为基准。
品就要全部报废。
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无菌包装种类:
（一）完全无菌包装
它是指流动性食品在灭菌后用无菌包装材料在无菌环境下
进行充填包装。这类包装可用于很多食品:
1 牛奶
130～150℃温度下，经过2～6秒钟超高温杀菌
2 柑桔汁、苹果汁等饮料
果汁pH值在4．5以下，酵母菌、霉菌和乳酸杆菌等。最高
2).无菌化,灭菌办法: 系统预灭菌: 35%过氧化氢溶液, 喷雾, 再用无菌 热空气 时间45min 包装材料: 35%过氧化氢(75℃)液深槽浸, 去除杀菌剂方法: 拮水辊, 空气刮水刀
3).成型, 充填(装料)、封口、分离在一台机上完成 卷纸板→纸筒(纵向封口)---横向封底(高频)---注料──横封 顶切底(分离)
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1.选择考虑原因: 热稳定性, 化学(分解等) 物理: 外形, 力学性能等 化学稳定性: 化学物, 射线不使材料结构发生改变 阻隔性, 气体, 光线,水分, 卫生安全性 于人体无害 经济性
包装印刷无菌包装设备与包装过程
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康美纸盒
包装印刷无菌包装设备与包装过程
纸盒多层原材料结构
1空. 气印刷层 2. PE层 3. 纸板层 4. PE层 5. 铝箔层 氧 6. 粘结层 7. PE层
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卷材包装机 (瑞典L-TBA)
适合用于液体(带颗粒)食品. 特点:
操作简化,劳动强度低, 重上材料周期1.5-3小时. 可确保高度无菌 一体化作业, 省去不一样工序间往返运输 节约包装材料存放空间
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系统主要工序过程
1).包装材料(PE/纸板/PE/铝箔/PE(或其它塑料)以卷筒形式 进 入系统,