食品醫(yī)藥無菌包裝張華良顧祖莉李金包裝的概念、歷史和現(xiàn)狀，特別介紹了無菌包裝技術(shù)和包裝材料。并用VB開發(fā)了食品和醫(yī)藥無菌包裝的OT軟件，該軟件能對食品、醫(yī)藥等無菌包裝的設(shè)計和查詢提供了一套快捷有效的方法關(guān)鍵字：無菌包裝滅菌CAD計算機輔助設(shè)計軟件開發(fā)無菌包裝技術(shù)主要包括三部分：一是包裝前食品的殺菌方法與技術(shù)；二是無菌包裝的設(shè)備與環(huán)境；三是無菌包裝材料及包裝容器的殺菌。
我國的無菌包裝起步較晚，于1979年才引進(jìn)了利樂包裝國際有限公司的AB型無菌包裝機，用于荔枝汁、蕃石榴汁等飲料的包裝。國內(nèi)的無菌包裝技術(shù)正呈現(xiàn)工藝操作程序化、系統(tǒng)控制電腦化的發(fā)展趨勢，因此我們需要開發(fā)無菌包裝技術(shù)方面的相關(guān)軟件來促進(jìn)無菌包裝行業(yè)的發(fā)展。
一、食品無菌包裝食品及飲料的無菌包裝技術(shù)主要包括四個部分：食品中所含有害菌的分析；食品包裝前的瞬間除菌消毒工藝無菌包裝生產(chǎn)線；無菌包裝產(chǎn)品的終檢測。
食品中的有害微生物食品中主要的有害微生物包括了細(xì)菌（可引起多種食品腐敗變色）、放線菌（能引起人類、動物和植物的病害）、酵母菌、霉菌、病毒（與癌癥有密切的關(guān)系），其中主要的是細(xì)菌。
一般影響微生物生長繁殖的環(huán)境因素主要有：水分、溫度、氧氣和PH值。水分是微生物生存繁殖的必要條件，水分的增加會使微生物活性增高每種微生物又都有生長溫度三基點：低生長溫度、適生長溫度和高生長溫度；按照微生物對氧氣的需要情況可將它們分成需氧微生物（aerobe）、兼性需氧微生物（facultative aerbe）、微量需氧微生物（microaerophilic）、耐氧微生物（aerotOlerantanaerobe）、厭氧微生物（anaerobe）這五個類型，而氧的存在有利于需氧細(xì)菌的繁殖；PH值對微生物生長的影響，主要表現(xiàn)在它能影響細(xì)胞膜電荷，從而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、同時它還能影響代謝過程中酶的活性，從而影響微生物的生命活動。根據(jù)這些影響食品的有害微生物的繁殖特征來制定相應(yīng)的除菌方法。
食品無菌包裝材料及其特點食品無菌包裝材料一般有金屬罐、玻璃瓶、塑料容器、復(fù)合罐、紙基復(fù)合材料、多層復(fù)合軟包裝等，現(xiàn)在也出現(xiàn)了很多新型的無菌包裝材料如納米抗菌包裝材料等。
現(xiàn)在研制新的無菌包裝材料納米抗菌包裝材料能夠發(fā)揮出驚人的殺菌效果。抗菌、無菌包裝能使菌體變性或沉淀，一旦遇到水，便會對細(xì)菌發(fā)揮更強的殺傷力。且吸附能力強，滲透力也很強，多次洗滌后也還有較強的抗菌作用。目前應(yīng)用較廣的是抗菌薄膜；三菱公司現(xiàn)已研制成出名為“Zeomic”的無機物制品，可半性地以無菌狀態(tài)保質(zhì)物質(zhì)鮮度。用0.52.5的Zeomic與塑料混合將可使該塑料具有顯著的保鮮效應(yīng)。該公司計劃把此無機物制品與塑料薄膜相結(jié)合，并大批量生產(chǎn)供加工食品和熱食品包裝用的無菌包裝材料。
食品無菌包裝的滅菌與消毒首先我們對一些易混淆概念進(jìn)行一下解釋滅菌（sterilization）是指將物品表面和內(nèi)部的微生物及其各種芽孢、孢子全部殺死，經(jīng)過滅菌以后的物品不存在具有生命力的微生物；消毒（disinfection）是指僅殺滅物品上的病原微生物，這是一種不徹底滅菌防腐（antisepsis）只是一種抑制物體上的微生物進(jìn)行生長繁殖的方法。
由于在無菌包裝中，產(chǎn)品的無菌處理和包裝過程是相互獨立的，因此無菌包裝中的滅菌也就分為物料的滅菌、包裝材料的滅菌和無菌包裝設(shè)備的滅菌三個部分，這里主要介紹物料和包裝材料的滅菌方法。
物料滅菌一般要考慮以下幾個關(guān)鍵因素：物料的粘度、PH值、氧化性、熱敏性等。其中物料的粘度決定了采用什么熱交換設(shè)備，PH值決定了滅菌采用何種溫度和滅菌時間。若物料易氧化則可加抽氣機或在殺菌時充入一定量氮氣。物料滅菌方法主要有過熱蒸汽殺菌、干熱空氣殺菌、化學(xué)溶劑殺菌、紫外線殺菌、放射線殺菌等。
包裝材料（容器）的滅菌對于包裝材料（容器）滅菌的方法分為化學(xué)方法和物理方法?；瘜W(xué)方法中有：H22、有效氯、環(huán)氧乙烯、氧化1技術(shù)前沿丙烯等化學(xué)藥品。物理滅菌主要有加熱滅菌（又分干熱、濕熱，與食品滅菌相同）、紫外線滅菌、微波滅菌、輻射滅菌、高頻電場滅菌等。為了提高包裝材料的滅菌效果，也可以用兩種或兩種以上的滅菌方法對包裝材料（容器）進(jìn)行滅菌。例如紫外線結(jié)合超聲波滅菌，效果。在常溫下，用小于一的低濃度雙氧水與高強度紫外線并用，比兩者單獨使用效果提高上百倍。雖然從滅菌方法上，食品與包裝容器一樣，但由于兩者單獨經(jīng)過殺菌處理，工藝條件及具體操作卻是不一樣的。
主要的幾種滅菌方法熱力滅菌法高溫對細(xì)菌有明顯的致死作用。多數(shù)無芽孢菌在5560°C液體中經(jīng)3060分鐘后死亡，100°C時迅速殺滅。細(xì)菌的芽孢對高熱有很強的抵抗力。熱力滅菌法分濕熱滅菌和干熱滅菌兩大類。在同一溫度下，前者效力比后者大；電磁波射線殺菌法：電磁波射線除可被一些產(chǎn)色素的細(xì)菌利用作為能源外，對一般細(xì)菌多少有害?？梢姽獾牟ㄩL在400800nm之間，這段波長對菌的作用不大，短波長的紫外線殺菌作用比較強，紅外線的殺菌作用主要因其可產(chǎn)生高熱；濾過除菌法：濾過除菌法是用機械方法將液體或空氣中的細(xì)菌除去的一種物理方法。所用器具是濾菌器。濾菌氣含有微細(xì)小孔，只允許液體或氣體通過，大于孔徑的物體不能通過，借以獲得無菌液體或氣體。主要用于不耐高溫滅菌的血清、毒素、抗生素、藥液、空氣等；干燥法：干燥可引起細(xì)菌蛋白質(zhì)的變性和鹽類的濃縮，防礙細(xì)菌的生長或?qū)е缕渌劳觥８稍飳?xì)菌的影響，與干燥的程度、時間、環(huán)境性質(zhì)、溫度、氧的有無有關(guān)；化學(xué)滅菌：一般化學(xué)藥劑無法殺死所有微生物，只能殺死其中的病原微生物?；瘜W(xué)物質(zhì)對微生物的影響，不外乎可產(chǎn)生三種情況：作為微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，可促進(jìn)微生物代謝活動抑制微生物代謝活動破壞微生物的代謝機制或破壞菌體結(jié)構(gòu)。
二、醫(yī)藥無菌包裝醫(yī)藥包裝不同于一般的食品包裝，它更復(fù)雜，要求也更高。藥品與包裝之間的適應(yīng)性、包裝技術(shù)和藥品配方的協(xié)調(diào)性以及如何進(jìn)行更加切實有效的檢驗等都是必須考慮的問題。醫(yī)藥無菌包裝包含藥物包裝和醫(yī)療器械包裝兩個部分，二者有較大的差別。
醫(yī)藥無菌包裝材料塑料在藥品包裝中用途廣泛，包括容器、瓶蓋、瓶封、水泡眼包裝以及其他包裝形式；金屬包裝價格相對較貴，但是因其承受壓力的能力所決定，近幾年使用量不太可能下跌；玻璃包裝僅占年銷售額的9，但是玻璃優(yōu)良的屏障性質(zhì)和較好的感覺特性往往可彌補其易碎的缺陷。市場上已出現(xiàn)減少使用瓶用玻璃的潮流，一些制藥公司開始探索改玻璃包裝為塑料包裝，并已從中獲得經(jīng)濟效益。
醫(yī)藥包裝中常用的滅菌消毒方法這里只介紹幾種常用的醫(yī)療器械滅菌的方法。
蒸汽消毒法：它是古老也是可靠的方法，這種消毒方法可使細(xì)菌數(shù)幾乎減少至零。為使包裝內(nèi)產(chǎn)品接觸到高溫蒸汽，消毒后允許多余的水分排出，包裝物必須要耐高溫和多孔，其蓋材應(yīng)允許蒸汽通過而不讓微生物通過。此法因速度快、效果可靠、價格低而為大多數(shù)醫(yī)院所采用；氣體消毒法：有多種氣體可被用作殺菌劑。英國廣泛使用與蒸汽混合的甲醛，美國普遍采用環(huán)氧乙烷（ETO）。但甲醛和環(huán)氧乙烷對人體有致命危險，故需專業(yè)人員來操作。包裝材料必須是多孔的，即允許氣體自由流動阻止微生物滲入；輻射消毒法：這是一種應(yīng)用日益廣泛的殺菌方法。醫(yī)療器械可在低劑量的Y射線中進(jìn)行消毒。也可以使用某些電子束輻射。輻射殺菌法既快又方便，輻射可在室溫和環(huán)境濕度下進(jìn)行，對包裝及其封合處不會產(chǎn)生應(yīng)力。
當(dāng)然Y射線也可能會使某些塑料的外觀與性能發(fā)生變化，如聚氯乙稀會變褐色，聚丙烯會變黃變脆。輻射對包裝材料另外的潛在影響或許要在幾個星期或幾個月后才能發(fā)現(xiàn)。適于輻射消毒法的常用包裝材料有聚乙二醇酯（PETG）和聚酯，前者是美國用的多的剛性熱成型醫(yī)藥包裝材料。輻射消毒法主要缺點是投資成本高、設(shè)備體積大。
三、軟件設(shè)計無菌包裝軟件的設(shè)計，涉及了生物醫(yī)藥，包裝材料，機械設(shè)備等相關(guān)知識，作為軟件，只能提供相關(guān)信息而不能作出后的結(jié)論與方案。
在該軟件設(shè)計中通過食品醫(yī)藥的種類劃分模塊。在食品模塊中指出某類食品易感染的微生物，并對每種微生物的特性及食品衛(wèi)生法規(guī)做了詳細(xì)的介紹，然后會出理想的包裝材料及產(chǎn)品圖樣，給出適合該類食品的成熟的滅菌技術(shù)，并提供無菌罐裝包裝材料生產(chǎn)等相應(yīng)設(shè)備的圖樣與資料。
語言，把所收集信息資料進(jìn)行整理總結(jié)，做成了一個簡明直觀易用的軟件。
此軟件能為生產(chǎn)者提供相關(guān)產(chǎn)品的滅菌技術(shù)方法以及相應(yīng)的包裝形式和材料等，后給出預(yù)算。本系統(tǒng)附有大量圖文直觀易操作。
下面是軟件的結(jié)構(gòu)框圖。
