纸盒无菌灌装包装材料灭菌工艺优化

摘要

为解决屋顶纸盒无菌灌装中包装材料灭菌工艺和灭菌效率问题,该研究进行工艺优化及提出微生物挑战测试方法。通过单因素试验研究过氧化氢溶液浓度、汽化过氧化氢蒸汽温度、汽化热空气压力和紫外线照射时间对灭菌效率的影响;并在此基础上,依据Box-Behnken原理设计响应面试验,建立包装材料灭菌效率二次多项式回归模型,获得灭菌工艺优化参数并对其进行试验验证。采用微生物挑战测试方法确定包装材料灭菌效率,将嗜热脂肪芽孢杆菌孢子作为挑战测试微生物定量均匀涂布接种于屋顶纸盒包装材料内表面,应用平板计数法与最可能数(the Most Probable Number,MPN)法统计灭菌后材料表面孢子残留量,灭菌效率以接种孢子对数减少值(Log Cycle Reduction,LCR)表征。结果表明:过氧化氢溶液浓度、过氧化氢蒸汽温度、紫外线照射时间变化对灭菌效率影响显著(P<0.05),汽化热空气压力变化对灭菌效率影响不显著。得到灭菌效率二次多项式回归模型,当包装材料灭菌要求LCR值为5时,优化工艺参数为过氧化氢溶液浓度8%、过氧化氢蒸汽温度230℃。研究结果为无菌灌装包装材料灭菌工艺提供技术依据。