過氧化氫濃度高達30%，溫度高達80℃，接觸時間高達15秒，無論是否使用潤濕劑，都能成功用于在線無菌包裝。終產品的過氧化氫含量不得超過0.5 ppm。而與無菌包裝系統聯機的電離輻射滅菌方式，由于在經濟上和劑量投加不均勻性的原因，導致其在商業上的應用受到了抑制。

一、包裝材料的滅菌要求：

包裝材料的滅菌是無菌包裝系統中的一個關鍵步驟。因此，包裝材料滅菌過程應滿足以下要求：

• 快速殺菌；
• 與處理過的表面兼容，尤其是包裝材料和設備具有兼容性；
• 易于從表面去除，殘留物少；
• 不會對消費者造成健康危害；
• 在不可避免的殘留或錯誤的高濃度情況下，不會對產品質量產生不利影響；
• 對包裝設備周圍的操作人員沒有健康危害；
• 與環境的兼容性，應生態可降解；
• 對處理過的表面無腐蝕性；
• 效力可靠穩定。

portant; color: rgb(145, 145, 145) !important;">過氧化氫銀離子 包裝材料滅菌方法

二、過氧化氫的應用：

過氧化氫是目前一種在美國被證明是可接受的用于包裝材料滅菌的化學滅菌劑。FDA法規規定，可使用大濃度為35%的過氧化氫對食品接觸面進行滅菌。在適當設計的無菌包裝系統中，使用過氧化氫可以達到良好的殺菌效果，并且殘留物的水平可以有效地控制在允許的范圍內。終產品的過氧化氫含量不得超過0.5 ppm。初，僅批準將過氧化氫用作直接接觸食品的包裝材料的殺菌劑用于聚乙烯[Federal Register，1981，46（6），2341]。1984年3月，認證擴展至包括所有聚烯烴（《聯邦法規》，1984年，第21篇，第178部分，1005），1985年，認證擴展至包括聚苯乙烯、改性聚苯乙烯、離子聚合物樹脂、乙烯-甲基丙烯酸共聚物樹脂、，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂和聚乙烯四萘酸酯（聯邦法規，1986年，標題21，第178部分，1005）。1987年1月，批準范圍擴大到乙烯-丙烯酸共聚物[食品化學新聞1987，28（44），28]。個成功的用于裝盒的無菌灌裝系統是1961年的無菌利樂包裝，它使用過氧化氫和加熱的組合對容器材料表面進行滅菌（Burton，1988）。

過氧化氫

過氧化氫是用于包裝材料滅菌的廣泛的滅菌劑之一。1961年，個成功的無菌灌裝系統用于裝盒無菌利樂包裝，使用過氧化氫和熱量對容器材料表面進行消毒（Burton，1988）。許多無菌包裝系統使用濃度為30%至35%的過氧化氫作為包裝材料和其他食品接觸表面的殺菌劑，然后使用熱空氣（60–125℃），以增強殺菌效果并消散殘留的過氧化氫。

殺菌性能隨過氧化氫濃度和溫度的增加而增加。在環境溫度下，過氧化氫的活性相對較慢；然而，通過將溫度提高到85–90℃和/或增加濃度，這可以顯著增加（Smith和Brown，1980；Swarling和Lindgren，1968）。

因此，為了在食品加工環境中有效地殺滅孢子，使用過氧化氫（30%）處理后，再使用熱空氣（Yokoyama，1990年）。Swarling和Lindgren（1968）發現，20%濃度，在80℃下懸浮15秒后，可獲得四個對數的減少。Ito和Stevenson（1984）指出，選擇的挑戰性生物體是用于無菌包裝系統的嗜熱脂肪芽孢桿菌，該系統使用熱滅菌和枯草芽孢桿菌A或枯草芽孢桿菌變種菌株。球芽孢桿菌適用于使用過氧化氫和加熱空氣滅菌的填料表面。

以下關系適用于嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子的殺滅（Shapton和Shapton，1998）：

Log D = 17 – 1.3 log (% H2O2)

其中D是每分鐘的十進制減少值。

過氧化氫經常被用來消毒包裝材料，因為它會分解成水和氧氣，不會污染食品也不會對人體健康造成危害。據報道，食品中殘留的過氧化氫含量低于0.25 ppm，通常食用時不會產生任何有害影響。

三、過氧化氫應用于包裝材料有三種商業方法：

浸漬、噴涂、沖洗

01

浸漬：包裝材料（即帶紙板的塑料層壓板、熱成型塑料薄膜和層壓板）從卷軸上取下，浸入30%–33%過氧化氫的水浴中（Reuter，1988）。要求減少4-5個對數的數量。添加潤濕劑以確保表面均勻潤濕。將材料從槽中取出后，通過擠壓輥或空氣射流去除多余的溶液，留下一層溶液薄膜，然后通過應用熱空氣進行干燥。為了提高，尤其是對于灰塵或輕微污染的材料，可使用旋轉刷、無菌壓縮空氣射流或超聲波對材料進行預清潔處理。

02

噴涂：這是預制容器的方法（Reuter，1988），其中過氧化氫以小分散液滴的形式噴涂到容器中。由于塑料的疏水特性，噴涂不會產生粘性薄膜；相反，只有30%–40%的容器內表面被覆蓋，因此無法確保薄膜的良好無菌性。傳統噴霧在表面上形成直徑超過30 mm的水滴，僅覆蓋表面面積的30–40%。超聲波系統可用于提供直徑僅為3 mm的顆粒，這將提供約60%的平均表面覆蓋率。液滴尺寸分布（2至80 mm）以及各種幾何形狀容器內表面上的液滴分布存在問題。取決于噴灑的溶液量；但是，體積越大，干燥時間越長。必須使用熱的無菌空氣進行干燥。改進的氣溶膠噴霧器可將霧滴尺寸限制在2-4mm，并將覆蓋率增加到60%，同時允許減少過氧化氫溶液的用量；因此需要干燥時間。這種方法正在被熱空氣和汽化過氧化氫的混合物所取代。過氧化氫蒸汽/霧化滅菌是一種成本效益高的替代方法，因為使用的過氧化氫量少。此外，從氣相吸附在處理表面上的過氧化氫量將比液膜小幾個數量級。因此，用不含過氧化氫蒸汽的低溫無菌空氣沖洗蒸汽處理過的表面可以有效地消除殘留物。

在接近環境溫度的情況下，殘留在空氣中的低水平過氧化氫具有適合無菌包裝材料在線滅菌的殺孢子活性（Wang和Toledo，1986）。用過氧化氫蒸汽飽和的空氣中含有相對較低濃度的過氧化氫（70℃時為7.6 mg l），但可在1.2分鐘內使枯草芽孢桿菌黑色變種的孢子減少6個對數。相比之下，同一生物體在150℃時僅熱空氣中需要1.2分鐘才能減少1個對數，因為氫氣的量從溶液中蒸發的過氧化氫比從水中蒸發的過氧化氫少，在長時間運行期間，溶液被濃縮，必須設計一個系統來添加補充水，以保持所需的濃度。

03

沖洗：不適合噴涂工藝的預制、形狀復雜的容器可使用30%–33%的過氧化氫溶液進行沖洗。對于環境溫度滅菌，可與過氧乙酸結合使用。將容器排干，滴干，然后用熱的無菌空氣完全干燥。玻璃容器、金屬罐和吹塑塑料瓶都是這樣處理的。

四、新型解決方案—過氧化氫銀離子：

想要獲得對微生物高效且無毒的解決方案，過氧化氫幾乎是必不可少的，因為其作用完畢只分解為水和氧氣，不會產生任何其他潛在風險。其消毒效果來自于羥基自由基，羥基自由基會快速殺滅霉菌，與此過程的同時，過氧化氫分解為水和氧氣。但單純的過氧化氫不穩定，表現為存儲過程中和作用過程中的雙重不穩定，這極大影響應用效果，所以需要使用30%-35%如此高的濃度，高濃度也意味著額外的風險。

銀離子可以有效的對過氧化氫進行穩定和催化，進一步增強過氧化氫的殺菌效力。將銀離子和過氧化氫用特殊工藝制成復合型溶劑，一起使用來處理霉菌，則其效果比僅使用過氧化氫強約6-8倍以上。這意味著您可以用5%過氧化氫銀離子溶液（例如，奧克泰士Oxytech T-010），達到與35%過氧化氫溶液相同（甚至更好）的效果。消毒后，銀離子保留在被處理過的表面上，并在一定程度上抑制了再污染。銀離子是極其微量的存在，符合人類攝入的安全等級。如有工藝要求，也可與通過簡單的水沖洗來完全消除銀離子的存在。

portant; color: rgb(145, 145, 145) !important;">銀離子消毒劑 包裝材料的滅菌 無菌包裝系統中

奧克泰士是進口德國，食品廠廣譜消毒殺菌劑，專為食品廠設計，奧克泰士配合空間、環境、物表等可達到食品企業消毒滅菌的要求。是由過氧化氫和銀離子組成的復合型溶劑，無色無味，IFS食品標準認證，歐盟EMAS檢測認證等。能在潔凈區空間消毒中迅速殺滅一定空間內的微生物（包括芽孢）或者抑制微生物繁殖的進口消毒劑。

結論：

包裝材料在加工過程中的滅菌存在一定的困難。根據所介紹的綜述，顯然，過氧化氫滅菌和熱空氣滅菌似乎有可能用作包裝材料的在線滅菌劑。這種組合是經過時間檢驗的，似乎沒有任何負面報告對該方法的可接受性提出任何疑問。使用過氧化氫和紫外線照射對包裝材料進行滅菌也已被工業應用所接受。干熱、飽和蒸汽和過熱蒸汽都是有效的殺菌劑，但其高溫程度會損壞許多包裝材料，因此它們的應用受到限制。不能使用紅外線，因為紅外線應用會導致包裝材料溫度升高，從而導致塑料軟化。不接受電離射線，因為它們對人員有有害影響。就光脈沖對食品材料的影響而言，還沒有對其進行充分的研究。環氧乙烷需要很長的時間，因此不能用于在線應用。如果殘留沉積物被封閉在容器中，過氧乙酸會在食品中產生異味。β-丙內酯缺乏環氧乙烷的穿透力，而乙醇對孢子無效。

過氧化氫銀離子的出現，為包裝材料的滅菌提供了一種和可靠的應用，可以在較低的濃度下實現對包裝材料表面微生物的精確控制。同時其可以極高的穩定性可以實現溶劑的較長的持效期，提高了可重復使用條件下的利用率。

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