无菌包装

本发明涉及业已改进的无菌包装法及其无菌包装品，特别涉及香肠形薄膜包装品的业已改进的无菌包装法，但也涉及其他形状的薄膜包装品。

目前的无菌包装法，有三个问题破坏了包装的完整性。

首先，如果薄膜或者箔（以下统称薄膜）对微生物，氧气，其他气体或水蒸汽不具不渗透性，则上述物质会由薄膜渗透进去，从而破坏产品。为了便于说明，本说明书一般只涉及微生物，但也应把它看成是与可以穿过薄膜破坏产品的其他物质有关。

在实际应用中，这个问题一般都已解决了，而且效果相当满意，其方法是使用一种复合薄膜，这种复合薄膜最好有两层母组分是由聚酯构成的，令人满意的是用聚丙烯，上述组分可牢固地粘合。通常，每层母材料上面都涂有一层非常薄的不渗透性材料，在许多情况下，这种材料是聚偏二氯乙烯，而其中至少有一层是金属薄膜，例如真空铝镀膜。

这种薄膜确实能够很好地阻挡微生物，但是在其需要接合处，例如做成圆筒形包装所需的纵向封合或者不同形状包装所需的周边缝合，其接合方法一般采用热焊接。这种焊接要在两个非常薄的聚偏二氯乙烯（PVDC）层之间进行，这就会遇到第二个问题，即聚偏二氯乙烯层会与母材料部分分离，使焊接部分不能继续阻挡微生物。

实际上焊缝也可能破裂，正如包装因跌落而受损的情况下。

此外，由于聚偏二氯乙烯的弹性较小，当包装品跌落时，包装会发生物理变形，结果往往使聚偏二氯乙烯裂开，并使整个包装爆裂，不仅会破坏包装的完整性而且其内容物也可能洒落出来。一般来说，这种包 装不为供销商和零售商所接受。

还有一个问题是，当这种包装是圆筒形时，必须处理圆筒的封合问题。

内装物料的圆筒形包装的一般做法是采用压缩的方法先搞出包装品相邻的端部，然后穿过已压缩的圆筒体套上一双金属夹，缩紧金属夹，包装因封合而变形，两端的夹子夹紧之后，可将包装品严密地包在夹子之间。

因为薄膜在夹子下面结成一束，则可能由这封口造成一个通道，使包装的内容物变坏。此外，由于这些夹子简单地卷缩，有可能在实际处理时，因处理不当而使夹子走样，从而破坏包装的完整性。

本发明的综合目的是，在设计方面，克服或者至减少上述缺点。

本发明的第一个目的是提供一种新型的无菌包装用的薄膜，这种薄膜的外表层是一种挠性塑料，中间夹一层不透微生物的材料。

比较好的不渗透层包括一层聚酯材料和紧贴在聚酯层上的一个金属层。

这个金属层，较好是铝。它最好淀积在热塑性材料层上，但也可以在进行双挤压程序或粘合剂密封程序时在聚酯材料层与挠性塑料材料粘合前，淀积在其中的一层挠性塑料材料上。

本发明的第二目的是，在制造薄膜包装中，提供一种已改进的密封方法，其中介于封口之间相接触的那两层，是由相同的材料做成的。

采用叠式密封时，薄膜的两表面，均为同种材料层。

本发明还提供一种在制造薄膜包装中经过改进的密封方法，这种薄膜包装包括粘合剂密封以及热密封，使密封口不仅有比较高的机械强度而且具不透微生物的性能。

本发明的另一个目的是，为圆筒形包装的顶端密封提供一种经过改进的密封方法，这种顶端密封，在需要放夹子的区域引入粘合剂，此夹 可以变形，用它耒封端，这种粘合剂在封闭端上起堵塞物的作用，填满成形包装材料的空隙。

为了能更加了解本发明的几个目的，我以圆筒形食品包装来说明本发明，然而，应该明白，本发明同样适用于其他形状的包装。

利用附图来说明本发明的包装，其中：

图1为纵剖面图，说明食品包装的布置方案;

图2为图1在2部位的放大图，说明薄膜的组成;

图3为图1中沿3-3线的部分截面图，说明叠合的形式;

图4类似于图3，说明对着包装品翻转前的缝脊状接合;

图5类似于图3，所不同的是加了粘合剂，有助于提高包装的机械稳定性;

图6为包装的端视图，说明包装密封处，粘合剂堵塞的位置。

起初制成的薄膜，包括一个中心聚脂层10，一个淀积金属薄膜11和由挠性塑料材料，最好是聚乙烯所构成的两个外表层12，13。

当层10，12和13都不能完全阻挡微生物，氧气，其他气体或水蒸汽透入时，可用金属薄膜11做不渗透层。

最好的薄膜是铝薄膜。它在未附上外表层薄膜12，13之前，淀积在中心聚脂薄膜10上。外表层薄膜可采用双挤压法或者粘合剂密封法，粘到中心薄膜上。

淀积层11可以非常薄，然而要完全覆盖又要具完全不渗透性，同时，又要非常柔软，下文还要讨论。最好淀积层可以印刷，制成吸引人的产品包装。

外表层最好是线性低密度聚乙烯，可以有添加剂，如包装技术中所熟悉的，可加添加剂以提高透明度及达到其他目的。

本发明的薄膜，基本上是由非常薄的薄膜层所组成的，具体实例中，聚酯中心层10的厚度为10微米;淀积铝薄膜11为1-2微米厚;线性低 密度聚乙烯外表层12，13为30微米厚;假定层层都得到保障，所得薄膜的总厚度为72-75微米。我们发现，这种厚度的薄膜，其包装完整性好，包括手感好。

与一些用于无菌工艺的薄膜不同的是，通常称为杀菌包装（retort    packaging）的工艺，一开始就将物品密封在包装中，然后通过杀菌过程把东西蒸煮，同时杀死包装中的所有微生物。

应该了解到，实际上这种物品包装必须牢固，任何封口都要彻底，因为在杀菌干馏过程中，包装内压力大大增加。

另外，包装材料中经常加铝箔，使成本增加，而且正如本文所指出的，由于铝箔往往会在包装端部卷缩在一起的地方产生小洞和裂纹，不适用于无菌包装。如果用淀积铝薄膜，在干馏温度中，会发生降解。

另外这种薄膜还要用上在120℃的温度中稳定的粘合剂，而用我的方法，只要求在80℃具有稳定性就行了。

另一方面，采用我的包装方法，趁热将物品放入包装中，在蒸煮过程中已经消毒过，而且入料过程也是无菌的，所以不会产生污染，不需要在入料时及入料后进行后处理。

因此，我完全可以使用比杀菌包装所用的薄膜又薄又廉价的薄膜。

本发明的薄膜比过去所用的各种薄膜具有更多优点，特别是一些含聚偏二氯乙烯层的薄膜，其弹性较低。

总的来说，本发明的薄膜弹性高，因此，当其受到不适当的物理处理时基本上不会损坏。

使用本发明的薄膜，甚至将比较重的物品包装抛落下去，比如说从相当高的地方掉到地板上，也不会损坏。这种包装有足够的回弹力来缓冲上述处理，不会有所损坏。

当然，从销售角度来看，这个问题很重要，即本发明在食品类包装的主要竞争方式是罐头包装或杀菌包装。

由于罐头的成本高，密封费大，故罐头基本上比较贵，对某些物品不能令人满意，因为，为了消灭微生物，需将物品放在高温高压下处理。从另一角度看，因为罐头够坚固，实际上它是一种很好的储藏食品的方式，但是罐头从高处掉下去时会严重变形，撞到尖利物品，虽然很少见，也会刺破。

杀菌包装的缺点与罐头相似，即产品要经过高温高压处理，这是经常造成损害的根源，一般来说，如果杀菌包装品从高处掉到地面，则其包装经常会损坏。

另外，前面已讨论过，杀菌包装用的薄膜比较厚，费用比较高。

与上述两种包装方式比较，本发明的薄膜具更多的优点而缺点较少。

现在，参阅图3和图5来解释包装纵向密封的方法。

图3表示最常见的密封型式，即叠式密封。图中可见，沿着薄膜一边缘的外表层13与沿着薄膜的外边缘的内表面12相接触，就是说这两层接合在一起。

前面已经解释过，这些表层属同一种材料，在具体实例中，用的是聚乙烯材料，使这些表层之间可以做到又好又连续无间断地密封，因此可防止微生物或其他有害气体侵入并接触包装中所含的食品。

另外，这些薄膜，每层都紧紧地与中心层10层叠在一起，密封后，不可能再分层，形成一种优良的粘结得很好的包装。

图4的例子，稍微有点不同，在这种情况下，相连接的表面都是内表层12，形成缝脊15。当然，这种连接也能获得良好的密封，不过在内表层和外表层为不同材料时，才用得上这种布置方案。

图4所示布置形式，通常是制作圆筒形包装的另一方法，即把缝脊15转向一边，然后固定到包装表面上。

图5与图3的解释很相似，不过，在这种情况下，在叠式连接的边缘，还加了粘合材料16，这个材料增加封口的机械完整性也对微生物的 侵入增加一个阻挡层。

本发明的第三个目的，本质上就是圆筒形包装的尾端密封20，但应理解，也可以应用在不同的包装形式。

将食品无菌包装于薄膜内的制造过程中，可将物料连续不断地装入薄膜（无论是圆筒形薄膜或者是将做成圆筒形的片状薄膜）内，形成一个个包装体，用一种装置来压紧圆筒体，从该处移开被包装的材料，压紧结束后，在包装体的两个空间位置，放入可变形的夹子21，这种夹子的作用是把包装体的尾端密封，布放夹子后，夹内的材料22变得很紧密。

一般都用铝做夹子21，由于是金属，它相当容易变形，但是，我比较喜欢用钢夹子，虽然比较难于变形，一旦变形就维持变形后的状态，不太容易移动。

应该了解到，尾端密封时，在包装体里的食物移动的同时，薄膜聚成一束，如果有足够的压缩，则整个封口不会有空隙。

然而，就是由于这样聚成一束，一般有可能在密封端为微生物留有足够的通道。

为了克服这个缺点，我建议在封口所处的位置上放些粘合材料。这种粘合材料可以是微晶石蜡或者是某种类型的聚硅氧烷粘合剂。这种材料受到压缩时会流动而填满留在包装中的任何空隙，为此，提高封口的完整性。

石蜡或粘合剂应具有良好的粘性，能与薄膜粘合，不含溶剂，在夹紧阶段呈塑性，可以与食品相容，价钱较便宜。市面上出售两种比较适合的材料，其商标为“Ultraflex    Amber”和“Micro    flex”。

可在薄膜沿着其生产线进入包装成型的位置时，将粘合剂布放在薄膜上，最好让粘合剂凝固，使其在运行时能保留在薄膜的固定位置上。

当真正进行封口，夹紧夹子时，可使粘合剂流入薄膜中的任何空隙内，并且把它填满。最好是粘合剂至少能软化或者熔融到一定程度，当 粘合剂与食品接触时即受到加热，有助于其流动。

食品冷却后，粘合剂凝固成一种堵塞物，成为阻挡层，阻止微生物侵入。

所选择的粘合剂，应对食物不活泼，不会将食物吸引到其表面上。虽然这点不是很严格的，因为打开包装时，通常要去掉夹子内端，一般情况下，粘合剂与包装体的尾端和夹子一起被抛弃。

应该看到，这种粘合剂不仅对微生物和其他有害物质具有实际的阻挡作用，而且也能起到真正强化包装尾端的作用。

人们将会了解到，本发明在无菌包装多方面的用途的确提供比过去提出的各种包装更加成功的包装，同时提供一种令人满意的产品包装，其价格比其他有竟争性的包装更低。

人们也应了解到，本文叙述的各种目的，在个别的包装作业中，并不一定必须全部使用，可以根据需要有选择地去应用。