食品发生腐败变质的原因是由于各种细菌及微生物对食品的侵入和污染造成的，所以使用包装材料把消毒杀菌了的食品包装起来，阻隔细菌及微生物的污染，就可以大大延长食品的保质期，使一些具有地方特色的食品能销售到更远的地方。

杀菌的方法可以是包装材料和食品分别杀菌后，在无菌室中进行无菌包装，也可以是食品先用包装材料包装后，然后被包装了的食品同包材一起进行杀菌（如：高温蒸煮袋）。不同的食品应采用不同的无菌化过程。
杀菌的方法有以下几种：
一、紫外线杀菌法：紫外线杀菌法既可以将包材和空气中的细菌杀死，也可以杀死食品表面的细菌，但缺点是不能杀灭食品内部的细菌。瑞典BBC公司生产的1KW功率的紫外线杀菌装置，能有2200mw/1cm的紫外线强度。各种致病菌在辐照1s后，死亡率达99.99%以上；它还可以应用在医疗用生理盐水的辐照杀菌上，杀菌10s，效果可达90%以上。紫外线中以254nm波长的杀菌能力最强，被称为杀菌线，我们生产的单膜或复合膜包材的液体无菌包装大多是用紫外线杀菌的。为了提高杀菌效果，还可与H2O2、臭氧、加热等方法联用。
二、远红外线杀菌：红外线及远红外线杀菌是一种加热杀菌法，紫外线是冷杀菌法。波长在4μm以上的红外线称为远红外线，它可以杀灭被塑料包材包装了的食品，因为它可以透过2.5mm厚度的塑料包装。对熟食具有良好的保香、保色等作用。
三、微波杀菌：同远红外线杀菌一样，微波可穿透塑料包材而使包装了的食品，因分子磨擦生热而杀菌，可广泛用于高粘液体、固体食品的杀菌。
四、臭氧杀菌：臭氧和双氧水的杀菌已广泛应用于包材和食品的灭菌中，但应该注意的是，杀菌后的臭氧应该吹入干燥的空气把残留的双氧水或臭氧消除，避免臭氧的不良影响。
五、超高温短时间杀菌法：这是牛乳无菌包装最广泛采用的方法，有直接和间接二种方法。直接法是把超高温高压、水蒸气同新鲜牛乳混合，接触时间为20多秒以内，一般为6～8s，然后进入蒸发器把多余的水分蒸发出去，进入冷却器后，在无菌包装器中用已经杀了菌的包材进行无菌包装。上述装备均为不锈钢，除牛乳外，还可用于果汁、香蕉的包装。

无菌包装食品的保质期同包材的结构有很大的关系，包材的阻氧阻湿性越好，则保质期越长，拿牛奶包装来讲，非阻隔性的牛奶膜，如：单层的HDPE乳白色膜、共挤出HDPE/LDPE、共挤出HDPE/LDPE50：LLDPE50共混料、共挤出HDPE/LDPE70：30mPE共混料，基本上都用于85℃杀菌30min的巴氏杀菌牛奶的包装，这种简易液乳包装应在6～8℃的低温下储藏和销售，保质期在3～5天。HDPE可保证包装膜良好的强度，而内层LDPE或LDPE同LLDPE或mPE的共混料保证包装膜具有良好的热封性。

用于无菌包装液体牛乳的较高档的阻隔性包装膜是共挤出五层膜，即：ABCBA膜，其中A是热封性优良的各种聚乙烯材料，或者是PE共混料；B是粘结性树脂，如果使用PVDC为阻隔性树脂，则使用乙烯同丙烯酸酯的共聚物；如果使用EVAL为阻隔性树脂，则B粘结性树脂为EVA材料；常常把C阻隔性树脂添加黑色母粒，以提高遮阳性，保护牛乳中的营养成分。这种阻隔性共挤牛奶膜包装的无菌包装可以在常温下保存一个月左右。

无菌包装中最为有名的结构是瑞典TetraPak公司发明的纸/塑/铝多层结构的利乐包，其具体结构为：（外层）LDPE/印刷层/纸（250～350g/m2）/PE/20～25μm厚度的铝箔/PE/Surlyn，具体生产工艺可参考本刊2006年第一期第21页。无菌包装牛乳后，常温下放置，有5～8个月的保质期。
六、利用共挤热来达到杀菌目的的法国Erca公司杀菌法：这种方法又叫中性无菌包装片材，这种包材结构是：外层是HIPS层，即：高冲聚苯乙烯，占片材总厚度的7%，具有良好的热成型性，良好的韧性和机械强度，与商标有良好的粘贴性。第二层为EVA层，作为HIPS同高阻隔性EVAL层的粘结性树脂，EVA厚度仅占总厚度的1%～2%。阻隔层EVAL或PVDC层占总厚度的10%，然后又是EVA，热封层是LDPE，使之同热成型后的罐、瓶等容器的盖材有良好的热封性。最里面的一层是PP料，挤出流延复合在PE上面，由于PP同PE的相容性不好，能剥离，所以在成型——填充——封盖的自动成型包装机上，上述六层结构的共挤或挤出流延复合的片材，把内层PP层一面剥离出来，一面露出无菌的内层PE面，进行无菌包装。
七、箱中袋Y射线杀菌的无菌包装：使用钴放射性放射的Y射线，在剂量达到1～3x104GY时，可以杀死昆虫和病菌。外面是使用EVA材料制成的软箱，有一个同箱子内的复合袋连接在一起的单向塑料阀，由于多层次的复合袋内层也是EVA做成的，所以软箱、内袋均可用单向塑料阀用热组合在一起，当用阀组装前，内袋用的Y射线彻底消毒，组配好后，放入清洁的多层纸箱内，再在纸箱中消毒后密封运送到包装地，然后在无菌室内通过单向塑料阀包装食品，例如：番茄果、花生等，这种包装袋体积较大，适宜于食品运输包装用。我国江苏省扬州食品总厂生产的这种箱中袋无菌包装，其设备由美国Scholle公司引进。
八、高温蒸煮袋：高温蒸煮袋是食品用包材包装后再进行高温杀菌的一种无菌包装。