食品發生腐敗變質的原因是由于各種細菌及微生物對食品的侵入和污染造成的，所以使用包裝材料把消毒殺菌了的食品包裝起來，阻隔細菌及微生物的污染，就可以大大延長食品的保質期，使一些具有地方特色的食品能銷售到更遠的地方。

殺菌的方法可以是包裝材料和食品分別殺菌后，在無菌室中進行無菌包裝，也可以是食品先用包裝材料包裝后，然后被包裝了的食品同包材一起進行殺菌（如：高溫蒸煮袋）。不同的食品應采用不同的無菌化過程。
殺菌的方法有以下幾種：
一、紫外線殺菌法：紫外線殺菌法既可以將包材和空氣中的細菌殺死，也可以殺死食品表面的細菌，但缺點是不能殺滅食品內部的細菌。瑞典BBC公司生產的1KW功率的紫外線殺菌裝置，能有2200mw/1cm的紫外線強度。各種致病菌在輻照1s后，死亡率達99.99%以上；它還可以應用在醫療用生理鹽水的輻照殺菌上，殺菌10s，效果可達90%以上。紫外線中以254nm波長的殺菌能力最強，被稱為殺菌線，我們生產的單膜或復合膜包材的液體無菌包裝大多是用紫外線殺菌的。為了提高殺菌效果，還可與H2O2、臭氧、加熱等方法聯用。
二、遠紅外線殺菌：紅外線及遠紅外線殺菌是一種加熱殺菌法，紫外線是冷殺菌法。波長在4μm以上的紅外線稱為遠紅外線，它可以殺滅被塑料包材包裝了的食品，因為它可以透過2.5mm厚度的塑料包裝。對熟食具有良好的保香、保色等作用。
三、微波殺菌：同遠紅外線殺菌一樣，微波可穿透塑料包材而使包裝了的食品，因分子磨擦生熱而殺菌，可廣泛用于高粘液體、固體食品的殺菌。
四、臭氧殺菌：臭氧和雙氧水的殺菌已廣泛應用于包材和食品的滅菌中，但應該注意的是，殺菌后的臭氧應該吹入干燥的空氣把殘留的雙氧水或臭氧消除，避免臭氧的不良影響。
五、超高溫短時間殺菌法：這是牛乳無菌包裝最廣泛采用的方法，有直接和間接二種方法。直接法是把超高溫高壓、水蒸氣同新鮮牛乳混合，接觸時間為20多秒以內，一般為6～8s，然后進入蒸發器把多余的水分蒸發出去，進入冷卻器后，在無菌包裝器中用已經殺了菌的包材進行無菌包裝。上述裝備均為不銹鋼，除牛乳外，還可用于果汁、香蕉的包裝。

無菌包裝食品的保質期同包材的結構有很大的關系，包材的阻氧阻濕性越好，則保質期越長，拿牛奶包裝來講，非阻隔性的牛奶膜，如：單層的HDPE乳白色膜、共擠出HDPE/LDPE、共擠出HDPE/LDPE50：LLDPE50共混料、共擠出HDPE/LDPE70：30mPE共混料，基本上都用于85℃殺菌30min的巴氏殺菌牛奶的包裝，這種簡易液乳包裝應在6～8℃的低溫下儲藏和銷售，保質期在3～5天。HDPE可保證包裝膜良好的強度，而內層LDPE或LDPE同LLDPE或mPE的共混料保證包裝膜具有良好的熱封性。

用于無菌包裝液體牛乳的較高檔的阻隔性包裝膜是共擠出五層膜，即：ABCBA膜，其中A是熱封性優良的各種聚乙烯材料，或者是PE共混料；B是粘結性樹脂，如果使用PVDC為阻隔性樹脂，則使用乙烯同丙烯酸酯的共聚物；如果使用EVAL為阻隔性樹脂，則B粘結性樹脂為EVA材料；常常把C阻隔性樹脂添加黑色母粒，以提高遮陽性，保護牛乳中的營養成分。這種阻隔性共擠牛奶膜包裝的無菌包裝可以在常溫下保存一個月左右。

無菌包裝中最為有名的結構是瑞典TetraPak公司發明的紙/塑/鋁多層結構的利樂包，其具體結構為：（外層）LDPE/印刷層/紙（250～350g/m2）/PE/20～25μm厚度的鋁箔/PE/Surlyn，具體生產工藝可參考本刊2006年第一期第21頁。無菌包裝牛乳后，常溫下放置，有5～8個月的保質期。
六、利用共擠熱來達到殺菌目的的法國Erca公司殺菌法：這種方法又叫中性無菌包裝片材，這種包材結構是：外層是HIPS層，即：高沖聚苯乙烯，占片材總厚度的7%，具有良好的熱成型性，良好的韌性和機械強度，與商標有良好的粘貼性。第二層為EVA層，作為HIPS同高阻隔性EVAL層的粘結性樹脂，EVA厚度僅占總厚度的1%～2%。阻隔層EVAL或PVDC層占總厚度的10%，然后又是EVA，熱封層是LDPE，使之同熱成型后的罐、瓶等容器的蓋材有良好的熱封性。最里面的一層是PP料，擠出流延復合在PE上面，由于PP同PE的相容性不好，能剝離，所以在成型——填充——封蓋的自動成型包裝機上，上述六層結構的共擠或擠出流延復合的片材，把內層PP層一面剝離出來，一面露出無菌的內層PE面，進行無菌包裝。
七、箱中袋Y射線殺菌的無菌包裝：使用鈷放射性放射的Y射線，在劑量達到1～3x104GY時，可以殺死昆蟲和病菌。外面是使用EVA材料制成的軟箱，有一個同箱子內的復合袋連接在一起的單向塑料閥，由于多層次的復合袋內層也是EVA做成的，所以軟箱、內袋均可用單向塑料閥用熱組合在一起，當用閥組裝前，內袋用的Y射線徹底消毒，組配好后，放入清潔的多層紙箱內，再在紙箱中消毒后密封運送到包裝地，然后在無菌室內通過單向塑料閥包裝食品，例如：番茄果、花生等，這種包裝袋體積較大，適宜于食品運輸包裝用。我國江蘇省揚州食品總廠生產的這種箱中袋無菌包裝，其設備由美國Scholle公司引進。
八、高溫蒸煮袋：高溫蒸煮袋是食品用包材包裝后再進行高溫殺菌的一種無菌包裝。