收縮包裝材料是經過定向拉伸和冷卻的塑料薄膜。由於定向拉伸時的殘余收縮應力,當薄膜經熱空氣處理或紅外光照射後,薄膜面積減小,厚度增加,因此與包裝食品接近,並能長時間保持這種收縮狀態。收縮包裝可以分為三個步驟。①包裹密封:用拉伸膜包裹食物,加熱密封。使用的包裝方法和設備取決於產品的類型和尺寸。②加熱:為了使薄膜收縮,需要在最短的時間內加熱到不低於110℃。主要加熱方式有對流加熱、間接紅外輻射和直接紅外輻射。加熱過程通常在隧道中進行,此時薄膜吸收熱能,結晶成為非晶態,但尚未收縮。③冷卻:當溫度降至110℃以下時,薄膜從非晶態重新結晶,產生收縮力。這時薄膜面積會縮小,收縮包裝的過程就完成了。新鮮的水果和蔬菜是活的植物。收獲後,它們繼續執行其生化功能,從周圍環境中吸收氧氣,消耗自身的糖和酸等營養物質,呼出二氧化碳並產生熱能。如果環境中氧氣減少,二氧化碳濃度增加,呼吸作用會減緩,保質期會延長,但呼吸作用不能完全停止,否則壽命會結束,導致腐爛。氣調倉庫就是應用這個原理來延長果蔬的保質期(見食品冷藏)。選擇合適的塑料薄膜包裝新鮮果蔬,使少量氧氣和二氧化碳滲透,同時阻礙水分蒸發,還能起到調節氣體成分的作用,延長新鮮果蔬的保鮮期。這種包裝技術主要應用於超市零售的果蔬,可以使商品幹凈整潔,保持新鮮。
矽窗包裝是氣調包裝的壹種形式。普通塑料袋上燙壹個矽橡膠窗。矽窗的蒸汽滲透率是聚乙烯或聚氯乙烯的幾十到幾百倍。果蔬所需的氧氣、排出的二氧化碳等揮發性物質通過矽窗口上的微孔與袋外大氣進行交換,袋內氣體保持壹定的成分。矽窗所需面積根據袋內果蔬的種類、數量、呼吸強度、矽橡膠的型號和特性等因素計算確定。在罐裝包裝基礎上發展起來的新技術。兩者都是依靠加熱殺菌來達到食品在密封條件下長期保存的目的。而罐頭食品的傳統工藝是將食品放入容器中密封,然後加熱殺菌冷卻;而無菌包裝是將食品和容器分別進行滅菌和冷卻,然後在無菌室中進行包裝和密封。與罐裝包裝相比,無菌包裝具有四大特點:①采用超高溫殺菌,通常只需幾秒鐘即可加熱並立即冷卻,因此能更好地保存食品原有的營養成分、色、香、味和組織狀態;②殺菌所需熱能比罐頭食品少25-50%;(3)由於冷卻後包裝,可以使用塑料瓶、紙箱等不耐熱耐壓的容器,既降低了成本,又方便消費者打開;④設備占地面積小,生產效率高。它的缺點是僅限於流質食物。目前雖然已經開發出液體可以和15mm左右的小固體顆粒混合,但不能用於大塊的水果、蔬菜、魚、肉,所以能包裝的產品很少。
食品的殺菌和冷卻根據各種食品的理化性質采用不同的技術和設備。比如pH值在4.5以下的強酸性食物,殺菌強度可以更低;而pH在4.5以上的低酸食品,則需要高強度的殺菌條件。再比如低粘度食品,可以通過蒸汽噴射殺菌,然後減壓冷卻;但粘度大的醬料要用刮刀或管式換熱器加熱冷卻。
容器(或包裝材料)的滅菌和冷卻針對不同的材料使用不同的技術和設備。如耐熱金屬罐、玻璃瓶壹般用飽和蒸汽、過熱蒸汽或熱空氣滅菌,然後在無菌空氣中冷卻;對於塑料容器和塑料-鋁箔-紙板復合材料,先用雙氧水滅菌,再進行熱處理或遠紅外輻射,消除雙氧水殘留,保證安全衛生;箱中袋所用的塑料鋁箔復合袋必須用γ射線輻射進行冷滅菌。
包裝好的食品和容器在無菌條件下殺菌冷卻後,分別進入無菌室,由自動機器灌裝或封口,然後自動從無菌室排出,即為成品。為了防止外界空氣汙染無菌室,壹方面持續輸入無菌空氣,使無菌室保持正壓,同時在室內安裝紫外線燈,使灌裝線保持無菌狀態。
無菌包裝技術發展迅速,應用領域逐漸擴大。目前主要有三種用途。①小零售包裝:容器包括金屬罐、玻璃瓶、塑料罐、盒、杯、管、直立袋、箱板、鋁箔和塑料薄膜復合四邊形包裝和磚包裝。內容包括乳制品、軟飲料、果汁、豆漿、布丁等。過去滅菌牛奶在常溫下只能保存1 ~ 2天,而無菌包裝者可以保存6個月,深受消費者歡迎,迅速淘汰了傳統的配送銷售方式。②無菌罐保存半成品:用於保存番茄醬、濃縮果汁等。大罐的容量壹般是30 ~ 50噸,最大的是400噸。其目的是在果蔬旺季對半成品進行消毒,並儲存在無菌罐中,以備全年進壹步加工。不同季節收獲的果蔬原料也可以加工成果汁或果肉,存放在不同的大桶中調配成混合果汁或混合蔬菜汁。還有無菌罐技術的應用,汽車罐車或鐵路罐車的發展,大量運輸果汁、番茄醬等。,以節省運輸成本。③盒中袋(Bag-in-a-box):將番茄醬、濃縮果汁等酸性較強的食品,用無菌包裝技術裝入由塑料薄膜和鋁箔制成的大袋子中,袋上蓋瓦楞紙箱,故稱盒中袋。這種包裝方式可用於半成品的保存,其作用與無菌罐相同;也可作為包裝半成品的容器,在國際市場上已被廣泛使用。灌裝前,空袋必須經過伽馬射線消毒。大袋容量有200升、220升、1000升,其中1000升的大袋需要用木箱蓋好。