飲料無塵車間無菌灌裝是指將經(jīng)過殺菌后已獲得商業(yè)無菌狀態(tài)的半成品流體，封閉在已殺菌的容器中，在潔凈環(huán)境下灌注，灌裝后灌裝容器保持密封以防止再度感染，達到在不加防腐劑、不經(jīng)冷藏條件下得到較長質保期的灌裝方法。由于無菌飲料灌裝的滅菌時間短，因而飲料的營養(yǎng)成分破壞少，色、味保持較好，近年來在牛奶、酸奶、果汁等灌裝中均得到廣泛應用。
無菌灌裝包含：灌裝材料無菌、灌裝產(chǎn)品無菌、灌裝環(huán)境無菌和灌裝后完整封合四個要素。“無菌”表明了產(chǎn)品中不含任何影響產(chǎn)品質量的微生物，“完整封合”表明了經(jīng)過適當?shù)臋C械手段將產(chǎn)品封合到一定容積的灌裝內(nèi)，能防止微生物和氣體或水蒸汽進入灌裝。
1、無菌灌裝材料，無菌灌裝材料一般有金屬罐、玻璃瓶、塑料容器、復合罐、紙基復合材料、多層復合軟灌裝等幾種。
2、灌裝產(chǎn)品的無菌，食品物料的殺菌分為熱力殺菌和冷殺菌。目前主要以熱力殺菌為主，其又分超高溫殺菌和高溫短時殺菌兩種，物料的冷殺菌方法主要指紫外線和微波殺菌。簡單解釋如下：
（1）超高溫殺菌是指在溫度和時間分別為135-150℃和2-8秒的條件下，對乳品或其他飲料進行處理的一種工藝。
（2）對超高溫殺菌有蒸煮味的物料可采用高溫短時殺菌，在溫度為70-75℃和時間為15-20s的條件下進行殺菌處理。
（3）冷殺菌方法是指采用紫外線殺菌、輻射殺菌、微波照射殺菌等以達到殺菌目的。由于飲料粘度、PH值、熱敏性、易氧化性等特殊性，使得殺菌方法和設備也各有差別。PH值大小往往決定了物料殺菌時的溫度和時間，PH值的高低取決于飲料中酸性物質的多少，分離程度如何等。低酸性飲料PH值大于4.6，可以為致病微生物提供理想的生長條件，腐敗微生物也可良好地生長，一般采用超高溫瞬時殺菌；酸性飲料的PH值在3.7-4.6之間，它其中的致病菌不易生長，但腐敗菌可以生長，一般采用超高溫瞬時殺菌或高溫短時殺菌，對低酸性飲料可通過加酸或發(fā)酵的方法使之轉化為酸性飲料，從而降低殺菌要求，提高貨架壽命，此法用于處理飲料中的番茄汗、乳酪等。高酸性飲料的PH值小于3.7，在此酸度下致病菌無法生長，腐敗菌也無法生長，因此殺菌并不是需要特別注意的問題，保持品質成為首要目的。一般采用巴氏殺菌就可滿足要求，即在62℃下處理30分鐘，也可用超高溫瞬時殺菌或高溫短時殺菌，視具體情況而定。
3、灌裝環(huán)境的無菌，無菌灌裝系統(tǒng)主要分為兩大類系統(tǒng)，敞開式無菌灌裝系統(tǒng)和封閉式無菌灌裝系統(tǒng)。它們之間最大的區(qū)別是封閉式無菌灌裝系統(tǒng)比敞開式無菌灌裝系統(tǒng)多了無菌室；灌裝材料要在無菌室內(nèi)殺菌、成形、灌裝。由于無菌室一直通有無菌氣體保持其正壓，所以無菌室能有效防止微生物的污染，因此在飲料生產(chǎn)中應用廣泛。
無菌灌裝環(huán)境首先要確保的是設備無菌，主要殺菌方法有加熱法和化學法。對敞開式無菌灌裝機而言，在無菌充填之前，灌裝機內(nèi)與產(chǎn)品接觸的表面必須經(jīng)過殺菌。其殺菌是通過灌裝機自身產(chǎn)生的無菌熱空氣（或無菌熱蒸汽）來實現(xiàn)的。在殺菌過程中，無菌熱空氣直接接觸灌裝機與產(chǎn)品接觸的表面進行殺菌。封閉式無菌灌裝機的殺菌只通過無菌熱空氣是不夠的，還要保證封閉空間的無菌，即無菌室的殺菌。生產(chǎn)前，無菌室一般用雙氧水噴霧和無菌空氣的干燥來實現(xiàn)，無菌空氣是通過灌裝機內(nèi)的無菌空氣加熱器將其加熱至一定溫度所得到的；殺菌時，液態(tài)雙氧水噴射至無菌熱空氣中并瞬時蒸發(fā)，這樣無菌空氣和雙氧水氣體的混合物進入無菌室進行殺菌，冷凝在內(nèi)表面的雙氧水通過無菌熱空氣進行干燥，從而完成無菌室的殺菌。
作為環(huán)境的殺菌一般采用洗滌、加熱、藥物和紫外線照射等措施，對與飲料相接觸的裝置和整個容器表面進行殺菌處理，空間環(huán)境則多采用藥物殺菌，整個灌裝系統(tǒng)無菌狀態(tài)的維持則靠進入無菌空氣并使整個系統(tǒng)保持一定的正壓，以阻止外部空氣中微生物侵入。建議敞開式無菌灌裝系統(tǒng)和封閉式無菌灌裝系統(tǒng)的外圍環(huán)境最好也是“正壓無菌無塵室”。這個無塵無菌空氣又是如何形成的呢？其“無塵”主要依靠初中高效過濾器過濾器循環(huán)過濾得到；“無菌”則是在凈化機組內(nèi)配套安裝“NICOLER動態(tài)殺菌組件”，空氣每被循環(huán)一次即進行一次殺菌，使得受控環(huán)境始終控制在在線殺菌狀況，對人體無任何害處。設備停機時微生物會繁殖，可能導致大量微生物不能充分殺死。因此設備在清洗后應盡量抽干，以便沒有水或溶液殘留。
4、灌裝封口，灌裝封口對無菌灌裝來說是最后一個環(huán)節(jié)，也是關鍵的一個環(huán)節(jié)，其直接影響產(chǎn)品的灌裝品質和儲存期。其要求是一方面能防止微生物和氣體或水蒸汽侵入，另一方面是不能讓產(chǎn)品自身的氣味和原液溢出。多數(shù)無菌灌裝封口采用熱封、超聲波或膠片、氣封，有些用折疊、項合封口，封口時注意壓力應均勻分布于密封表面；封口過程的條件如封口溫度、時間、壓力必須有安全界限，并能控制；封口表面應避免產(chǎn)品或其它污物污染；封口位置必須準確，特別是熱成型/灌裝/封口同機進行情況下，更應防止封口位置發(fā)生偏差。