无菌包装是将食品、包装容器分别杀菌后，在无菌环境下完成充填、密封，使产品能长期保存的一种包装方法。无菌包装适合于自动化连续生产，有利于提高生产效率，但无菌包装设备一次性投资较高，运转维修技术要求也高。
（一）无菌包装的特点和要求
无菌包装的食品一般为液态或半液态流动性食品，多采用高温短时或超高温瞬时杀菌方式。因此，无菌包装制品的风味、组织和色泽的变化，营养成分的损失和蛋白质的热变性都比较少。无菌包装过程包装容器与食品分别采用不同的杀菌方法，食品与容器不易发生化学反应，使容器中的化学成分向食品渗透减少。
在容器、设备和操作方面，无菌包装制品所消耗的能量比普通罐头制品要少。无菌包装法不用考虑一般罐头在杀菌釜中所要承受的压力，因此对容器的强度要求低，材料可以薄，并可用于纸板、塑料、铝等材料制成的容器。无菌装罐不需要普通罐头杀菌所用的大型杀菌装置，可节省一般罐头在杀菌釜中为达到规定的罐头中心温度而消耗的大量热能。
由于纸容器成本低、质量轻、没有金属溶出现象，因而用纸容器包装的LL（Long Life长命）无菌包装得到迅速发展。纸容器作为一次性容器，避免了因回收空容器而带来的洗涤、排水和破损等问题，其废弃处理比较简单，不存在公害问题。
LL无菌包装的牛乳和果汁保存期长，常温下可达28～90d，最长180d，这就降低了流通成本，并可运输到偏远地区，扩大产品消费市场。对消费者来说，不用冰箱就能贮藏，可随意选择和集中购买自己需要的产品。无菌纸容器包装已扩大到蔬菜汁、肉汤、清凉饮料、咖啡饮料、豆浆和酒类，无菌包装法的应用范围将进一步扩大。
完善的无菌包装系统需具备以下基本条件：有可用于杀菌的设备；无菌的产品；无菌包装材料（容器），尤其与食品接触的包装面应该无菌；需有将无菌食品与包装容器集合到无菌灌装和封口区的设施及条件；设备应能在无污染条件下完成密封操作。
（二）无菌包装采用的杀菌技术
1.被包装食品的杀菌
（1）均质化低黏度食品的连续UHT杀菌工艺 均质化低黏度食品，如牛乳、植物蛋白奶、果汁等饮料，易泵送，容易在热交换过程中获得最佳热量传递，因此可以在很短的时间内瞬间把食品加热到 130～138℃，保温2～8s，然后在很短的时间内冷却到20℃，完成杀菌与冷却过程，这就是典型的UHT杀菌工艺。
（2）含固体颗粒的液态食品UHT杀菌工艺 含固体颗粒的液态食品在热杀菌过程中，热量的传递速率比均质化低黏度食品慢得多，由于液体中有颗粒存在，颗粒与液体之间的热平衡需一定时间，颗粒愈大，达到热平衡的时间愈长。增加液体与颗粒之间的相对运动速度虽然可以提高热平衡（传递）速率，但若颗粒表面所受剪切力过大，又使固体颗粒受到伤害，且有颗粒会在加热过程中引起黏度增加（如大米粥等），因此这类食品的UHT杀菌工艺需考虑液体中颗粒的性质（大小、比例及可能发生的变化等）、生产率等因素来选择热交换设备和杀菌工艺条件；也可采用液相与固相分离，分别杀菌后再混合的工艺。液相物质采用连续UHT杀菌工艺，固相物质采用蒸汽直接杀菌工艺。
热交换器的选择直接影响到含固体颗粒的液体食品UHT杀菌工艺的安全性、经济性和食品质量。一般来说，随着固体颗粒大小的增加，可以依次选用片式热交换器、管式热交换器、间歇式搅拌锅、连续刮板热交换器等。
（3）蒸汽喷射灭菌 高黏性食品（如番茄酱）和固体食品的杀菌采用蒸汽喷射直接加热到杀菌温度，结合搅拌式换热器或刮板式换热器方式，可以提高传热速率，缩短升温及降温时间，防止物料结垢。使用蒸汽喷射物料在搅拌下加热的连续杀菌和冷却方法，在设备投资、生产效率及连续化生产等方面一直是无菌包装过程中的难题。对于外观形状有一定要求的固体食品的杀菌，目前尚未有较成功的方法。
2.包装材料或容器的杀菌(www.xing528.com)
（1）无菌包装材料（容器）的选用原则 无菌包装材料要有优良的物理性质，能耐冲击、耐振动、耐压力；可有效地保护内容物，能遮光、防水、隔氧、隔潮；具有加工适应性，能加热封口、易印刷、富于折叠性；安全无毒，不残留黏结剂。无菌包装可采用各种包装材料，如塑料、纸、金属等，包装容器的形状大小可多样化，可采用硬性或柔软性的包装材料。
（2）包装材料（容器）的杀菌方法 包装材料（容器）的杀菌工艺可在有效的时间内杀死细菌孢子，使包装材料（容器）表面达到杀菌要求；并容易从包装材料或容器表面将残留杀菌剂去除，且对消费者的健康不会带来不利影响；杀菌过程便于安全操作。目前用于包装材料或容器的杀菌方法有物理方法和化学方法。
物理杀菌方法包括热杀菌工艺（主要采用各种热介质进行杀菌，如饱和蒸汽、过热蒸汽、热空气、热空气与蒸汽混合气）和辐照杀菌工艺（如用紫外线和离子射线等具有一定能量的电磁射线）。化学杀菌方法包括使用过氧化氢、过氧乙酸等化学杀菌剂。各种杀菌方法都有一定的杀菌要求及应用范围。
热杀菌方法的优点是在包装材料上不会存在影响人体健康的残留物，符合安全卫生的要求，对操作人员也无毒害，杀菌效率高，是最重要的包装材料（容器）的杀菌方法，但要达到一定的杀菌效率，常要求较高的温度（尤其是在干热状态下）和维持一定的杀菌时间。较长时间的高温接触和升降温对包装材料有破坏作用，如玻璃瓶的冷热冲击破裂、塑料及复合塑料的高温软化等。目前已发展一种“表面高温杀菌”法，即利用高温蒸气对包装容器内表面进行喷射热杀菌，并用冷却介质冷却包装材料外表面，可防止材料过热。采用热杀菌与化学药物协同作用的方法，对于降低杀菌温度，提高化学杀菌力，也是有效的方法。
利用颗粒塑料在吹塑机内挤压熔融的温度及维持一定时间，也可达到一定的杀菌效果。塑料在挤塑机内的实际温度、停留时间，以及原塑料颗粒中的微生物、吹塑过程中无菌空气的无菌程度等，都会影响吹塑瓶表面的微生物残留量。
辐射杀菌工艺不会在包装材料表面残留物质，对环境危害小，但尚未广泛使用。远红外辐射虽属电磁波范畴，但其杀菌作用靠温度，实际上仍属于热杀菌工艺。紫外线可用于薄膜的表面杀菌，对细菌孢子的杀菌力较弱。采用紫外线灭菌的容器常用于灌装预包装污染量较低的食品。在辐射之前用过氧化氢喷雾在塑料杯内表面后再辐照，或用无菌空气吹干净表面，可改善紫外线的杀菌效果。
γ射线或电子束可用于包装材料或容器的灭菌，尤其是60Co的γ射线已用于塑料袋的杀菌。剂量的控制对于杀菌的效果影响很大，剂量愈高，杀菌效果愈好，但过高的剂量会引起包装材料（尤其是塑料材料）的性质发生变化。
化学灭菌法常用化学灭菌剂，主要有过氧化物（如过氧化氢、臭氧等）、卤素类（如次氯酸盐、氯气、碘仿等）、乙酸等杀菌剂。用于食品包装材料（容器）的化学杀菌剂需有一定的杀菌率，其残留物不会造成食品卫生问题。过氧化氢溶液已广泛用于复合纸包装的无菌包装系统中对材料的灭菌，其杀菌效果取决于浓度和温度，80℃、30%～33%的过氧化氢具有高效的杀菌力。为了增加过氧化氢的杀菌效力，应保证过氧化氢液能均匀地分布在包装材料表面的每一部分或结合其他灭菌方法，如乙酸、UV、表面活性剂等。
3.机器及周围环境的无菌化
在从食品杀菌到无菌充填、密封的连续作业线上，要防止食品受到来自系统外部的微生物污染，非常重要的是要保持接管处、阀门、热交换器（特别是冷却部分）、均质机、泵等的密封性和保持系统内部的正压状态。输送线路要尽可能简单。对有可能产生微生物污染的部分，要求采用蒸汽密封。
在操作结束后，利用0.5%～2%的NaOH热溶液循环洗涤，稀HCl中和，然后用蒸汽杀菌。在下一次使用前，对泵及管路要再次用蒸汽杀菌。特殊的阀门等要预先拆下，放入碱液内洗涤。
环境无菌化需做好除菌和杀菌两项工作。将进入工作室的空气经过滤装置或电气集尘装置除尘，可防止细菌及其他污物进入工作室。杀菌则是针对工作室中所有内容而言，常用加热法、熏药法或喷药法。
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