1、,第二篇 食品包装技术 第五章 食品包装原理 第一节 环境因素对食品品质的影响 食品的品质包括食品的色香味和营养价值、应具有的形态、重量及应达到的卫生指标。食品的加工出厂到销售的整个流通环节是复杂的，生物、化学、物理因素的影响而变质。这些因素对食品品质直接和间接的影响规律是我们对食品进行保护性包装设计的重要依据。,一、光对食品品质的影响 1、促使食品中油脂的氧化反应而发生氧化酸败 2、食品色素变色 3、引起光敏感vitamic B.C. 破坏，并将和其它 物理发生不良的化学变化 4、引起食品中蛋白质的变性,要减少或避免光线对食品品质的影响，通过包装直接将光线遮挡，吸收或反射回去，减少或避免光线
2、直接照射食品，同时防止某些光催化反应因素如水分、氧气透过包装材料，从而起到间接的防护效果。,二、氧对食品品质的影响 1、食品中的油脂发生氧化，这种氧化就是在低温 条件下也会继续进行，油脂氧化产生的过氧化物， 不但失去食用价值而且产生异臭，产生有毒物质。 2、氧能使食品中的维生素和氨基酸失去营养价值； 3、氧的存在使食品的氧化褐变反应加剧，使色素氧化褪色或变成褐色。食品受O2作用程度受食品所接触的环境氧分压有关。,O2对新鲜果蔬的作用属于另一种情况，由于生鲜果蔬在储运中仍进行呼吸，保持正常的代谢作用，故需要吸收一定数量的O2，放出CO2和水，并消耗一定的的营养。 食品包装的主要任务之一，就是通过
3、包装手段防止食品中的有效成分受O2的影响而造成食品的腐变。,三、湿度或水分对食品品质的影响 1、水能促使微生物繁殖； 2、助长油脂氧化； 3、促进褐变反应和色素氧化； 4、水的存在将使一些食品发生某些物理变化，如受潮继而发生结晶，使食品干结硬化或结块，有的食品因吸湿而失去脆性和香味。,水分活度Aw=P/Po，Po为在一定温度下纯水的水蒸气压力，纯水的活度值为1，P为某种物质中水产生的蒸气压，由于其蒸气压的下降， AW值要小于1，通常，食品中水分含量越低，水分活度越小。 控制环境湿度是保证食品品质的关键,四、温度对食品品质的影响 引起食品变质的原因主要是由于生物和非生物两个方面因素，温度对这两方
4、面都有很显著的影响。现代食品工业中采用食品冷藏技术和食品通道中的低温防护技术，延长保质期。,第二节 包装食品与微生物 引起食品质变有许多因素，其中最主要的就是微生物在食品中的繁殖。有效贮存食品，是食品科学最主要的研究课程，是食品包装必须解决的问题之一。,一、主要食品微生物及其对食品的污染 二、环境因素对食品微生物的影响1、水分Aw；2、温度；3、氧气；4、PH值 三、包装食品的微生物变化1、因包装发生的环境变化对微生物的影响2、包装食品可能引起微生物的二次污染,四、包装食品的灭菌和低温贮存 1、加热灭菌低温pasteurgation HTST UHT 2、包装食品的低温贮存 冷藏：低温与真空并
5、用 ；低温和CO2并用；低温与放射线灭菌并用。 冻结：材料必须耐低温，NY/PE、PET/PE、 BOPP/PE、AL箔/PE，托盘包装的PP。 通过真空、充气、封入脱氧剂与低温结合防止微生物变质。,第三章 食品包装基本技术方法及其设备 第一节 食品包装技术方法及包装机械 食品包装技术：为了实现食品包装目的和要求，适应食品包装各方面条件而采用的包装方法、机械仪器、各种操作手段及其包装操作遵循的工艺措施等的总称 显然，食品包装技术的水平直接影响着食品包装的效果，影响着包装食品的贮藏和销售。,不同食品有不同的包装目的和要求，根据不同目的要求选择不同的包装材料和技术方法。 分类： 基本技术和方法形成
6、一个食品基本的独立包装件的技术和方法，主要有食品充填技术方法，袋装技术，罐装技术，装盒和装箱技术。,专用技术和方法为延长食品的保存期为重要目的，而采用的包装方法。如无菌包装技术，热成型和热收缩包装技术等。 其它食品包装技术方法封口、贴标和捆扎技术方法,第四章 食品包装专用技术方法 第一节 防潮包装技术 一、定义：为防止空气中水蒸气对产品的损害而采用的技术方法。防潮包装一定防水，防潮更为重要。,需要进行防潮包装的产品 吸湿类 吸湿后质量下降的，如奶粉、食盐、白糖、饼干 脱水后质量下降如酱类、面包、流体食品 非吸湿类，如金属的防锈蚀 食品中不需防潮的产品很少，另外防潮包装称隔潮包装更为准确。,吸湿
7、性产品的品质与环境湿度的关系 对于吸湿产品，会不断在空气中吸收水蒸气，最终与外界达到平衡，对脱湿产品，水蒸气不断向空气中散发，最终与外界达到平衡。这一平衡状态下的水含量称为平衡水分，可以利用平衡水分来设计防潮包装。,二、隔潮性包装材料 1、材料 概念：不能透过或难以透过水蒸气的材料称为隔潮性包装材料，对于隔潮包装，两个关键是：选材与密封。,材料：玻璃、金属和一定厚度的铝箔可以认为是透过为0，一些复合材料，特别是含铝箔的复合材料，以及纸上涂蜡，高分子的HDPE，PP，PVDC等复合材料。,薄膜类材料的透湿量 可以由经验公式表示：e透湿系数：单位厚度的材料，在每单位水蒸气水分压差下，单位时间，单位
8、面积的透湿量； Pa、高湿侧分压 ； P b、低湿侧分压； A、 透湿面积； t、 透湿时间； L、 隔潮材料厚度； q、 透湿量,3、材料的透湿度与外界温度T，湿度RH的关系 T 相同时，RH大，透湿度大 RH相同时，T高，透湿度大 由表可见，湿度影响小于温度影响，A/B为湿度比，A/C为温度比，温度的变化，Q变化较大,4、透湿度与厚度的关系 厚度L增加，透湿度下降，L0.03mm时，厚度与防潮性成直线正比关系 5、复合材料的透湿度 复合材料中，不同材料接触高湿度侧的防潮效果不同，应当将透湿系数受RH影响大材料放在低湿侧，这样整个防潮效果会好。,三、吸湿性材料干燥剂1、需要放干燥剂的产品:为
9、吸湿后，品质下降，同时，包装要密封。 2、干燥剂的作用，吸收掉密闭包装容器内的水分。,3、干燥剂的用法 必须与隔潮材料，密封容器配合 干燥剂在使用前应充分干燥 干燥剂的包装应是透湿的 应标明使用干燥剂，不能食用,4 常用干燥剂 硅胶：质硬，吸水强，无毒无味，反复使用，可以通过颜色变化显示水分含量，硅胶用40%的CoCl2溶液浸透，干燥制成变色硅胶（吸湿量40%时变红，干燥时变兰）。,CaCl2 活性氧化铝 分子筛 在JIS等国际标准中，干燥剂的使用有明确规定。,四、包装的防霉处理 防霉包括容器及食品防霉 1、容器防霉，在制造时，加入防霉剂 2、食品防霉，加苯甲酸，三梨酸等 3、容器与食品一起防
10、霉产生SO2，SO2可防霉，同时与吸潮结合,用热联苯、石蜡，矿物油混合，溶在箱的内壁，逐渐挥发，起防霉作用。用三氯醛多聚甲醛等防霉防霉剂也有一定的危险性，挥发性的防霉剂要好些，环氧烷薰蒸在使用时，应注意最适条件，抗药耐性,第二节 工业无菌包装 一、概述 1、定义，经杀菌，冷却的食品，在无菌状态下，充填到已杀菌的容器中，经密封，而能长期保存的一种技术方法为无菌包装技术 其与经典的方法区别在于：食品罐装杀菌；食品容器分别灭菌无菌环境充填封合,2、优点 食品与包装物是分别杀菌，这样就可以分别选择最佳的杀菌的方法 食品包装量大，包装量大小不受限制，可以多量、批量杀菌 节省能源，因为灭菌有中心温度问题，
11、罐装后灭菌，相应耗能大,二、工艺过程 1、食品杀菌 超高温瞬时灭菌UHT，分直接加热杀菌法，间接加热杀菌法； 高温短时杀菌HTST一般杀菌温度提高10，灭菌效率提高10倍，营养破坏提高2-3倍。,2、食品容器的灭菌 纸塑类包装容器的杀菌，主要为纸与塑料薄膜，或再加上铝箔的多层复合薄膜的复合纸板材料，这类材料在复合加工时的温度高达200左右，这相当于对包装材料进行了一次灭菌处理，但是，在贮运印刷等加工过程中会重新被微生物污染，在无菌包装时必须对包装材料单独进行杀菌处理。,一般采用物理、化学方法灭菌，物理方法有加热处理，紫外线辐射，高频电场处理等，热处理会使材料发脆而难以封口，单独使用紫外线或高频
12、电场杀菌处理，灭菌效果差，实际工作中常采用化学药物灭菌技术或化学方法和物理方法相结合的灭菌技术。,目前，最常用的杀菌剂是过氧化氢H2O2，常用浓度为25-30%，温度为60-65，杀菌采用溶槽浸渍或喷雾方法，使包装材料表面有一层均匀的H2O2液，然后对其进行热辐射，使存留在表面的H2O2和热空气一起完全蒸发，分解成无害的水蒸气和氧。,用H2O2结合加热处理，便H2O2的材料表面蒸发，其杀菌效力显著提高；若采用低浓度（H2O21%）溶液，加上高强度的紫外线辐射，也可取得很好的杀菌效果。,金属罐的杀菌方法，一般采用过热蒸气杀菌， 容器内外加热221-222，45S 盖 289-32575-90S
13、玻璃罐的杀菌方法 向玻璃瓶吹送154 4.8kg/cm2蒸气加热1.5-2s，杀菌之后充填牛奶，封口可成无菌包装产品。,3、设备及充填环境的无菌化 设备主要是物料管道，泵、灌装机等的灭菌，环境是空气的无菌的问题。 (1)无菌灌装系统：40年前由J. Dole 发明的多尔系统,(2)成型/充填/封合灭菌包装系统 美国的Tetra brik公司，德国的Bosch、意大利Benco，材料经H2O2灭菌，成型，灌装，正压的灭菌空气维持。 (3) 采用预成型的灭菌包装系统 Metal Box公司 (4) 塑料袋无菌包装机 结合UHT、CIP系统，Alfa lafa利乐包装。,三、批量无菌灌装技术 150
14、000升灌，贮干物质为9%的西红柿酱，罐的材料由低碳钢制成，涂料为环氧树脂，,出料口,第三节 热成型包装技术 一、工艺过程及特点 1、定义 塑料片材用热成型法加工制成容器并定量充填灌装食品，然后用薄膜覆盖并封合容器口完成包装，这种包装方法称热成型包装。 近20年发展迅速。,2、优点 包装适用范围广，它可用于冷藏，微波加热；生鲜，快餐；可密，半密 ，真空，充气，阻隔等各种要求，也可灭菌包装。 容器成型，充填，灌装，封口一条线，避免灭菌等费用问题。 容器大小按包装需要设计，不受成型加工限制,（4）热成型制造容器方法简单，生产效率比其它成型方法一般高25-50%。 （5）容器开头大小按包装需要设计，
15、不受成型加工限制 （6）热成型法制成的容器壁薄，减少了重量 （7）包装设备投资少，成本低,二、常用热成型包装材料 1.5mm为板材 目前主要用PE、PP、PVC和PS的塑料片材和少量的复合材料片材。 封盖材料PE、PP、PVC或用铝箔，纸与PE复合，一般在盖材上先印好商标和标签。,O2的存在，对食品品质的影响是众所周知的，为维持食品质量或延长其保存期而使用真空和充气包装的称为改善气氛包装（MAP）,第四节 脱除氧气的包装技术,尽管包装内的气氛得到了一定的控制，但包装内还残留着O2，若在包装袋内封入脱氧剂，则可进一步减少残留O2，更有效的控制包装食品质量。,一、真空包装 真空包装是经典除O方法，
16、其用于金属罐、玻璃等已有百余年的历史，这二种罐的气密性好，只要保证封口就可长期贮存食品 上世纪50年代，开始采用塑料及复合包装，生产食品软罐头和袋装食品，这些新兴的软包装逐渐取代了瓶装、罐装食品，特别是蒸煮袋食品和快餐食品，由于重量轻、储运，流通，食用方便等得到很快的发展,真空包装的优点 脱氧对产品的保护作用 真空包装后，再灭菌不易破袋 真空包装的缺点 外形不美观,真空包装的要求是具有极好的阻气性及一定的机械强度 对于腊肉、火腿，粮食食品，调味料等都可采用真空包装 而对于松散食品，如面包，蛋糕等弹性大的食品及易碎的膨化食品，对于多孔食品是不利的（孔中存有气袋）,二、充气包装1、定义：在包装内充
17、填一定比例的理想气体的一种包装方法，又称控制气氛包装或气体置换包装（CAP）。,经真空包装的包装件，内外压力不平衡而使被包装的物品受到一定的压力容易粘成块 酥脆易碎的食品如油炸土豆片，油炸膨化风味食品等易被挤碎 形状不规则食品抽真空后起皱不美观 尖角食品易破,2、充入气体的选择N2 只起隋性充填作用，没有杀菌作用，其不与食品发生化学作用，也不被食品吸收，对于极易氧化变质食品，N2置换其中的O2，能有效延缓食品的氧化变质，保全食品质量。,CO2 ：CO2在空气中的正常含量为0.3%，CO2在低浓度下能促进许多微生物的繁殖，但在高浓度下却能阻碍微生物的繁殖，包装物内CO2 为10-40%时有抑菌作
18、用，40%时，有明显的灭菌作用。 另外 ，CO2易形成弱酸，易改变产品风味,O2 ：O2作为充填气体一般不单独使用，常与CO2、N2混合成理想气体用于生鲜食品的充气包装，其作用是维持生鲜食品内部细胞的活性，延缓其生命过程，保持一定程度的生鲜状态，采用适当的包装和包装方法，控制果蔬贮存环境的氧分压和呼吸透度，这就是近代果蔬保鲜气调包装技术。,当O2浓度小于0.5%，大于20.9%时对微生物是不利的 肉品包装采用O20.5% , O220.9%，如需O2存在保色时，就可采用高浓度O2，如瑞士O2：CO2：N2=1：1：1,用于鲜肉包装，美国O2：CO2 =70：30 新鲜斩拌肉馅包装，O2：CO2
19、：N2=50：25：25用于家鸡包装，其在常温下保存可达14天，O2达70-80%时可用于新鲜牛肉包装。,惰性气体+功能性气体（如杀菌性气体） N2+ CO2+SO2（或CO、环氧乙烷、N2O）：使用功能性气体时，应标明，但一般成份、种类等是保密及专利的。充气包装在国外是很发达的，国内还受许多因素影响，较落后，这方面的研究也个很广泛的。 材料：PET，NY，PVDC，EVAL,四、使用脱氧剂的包装技术 1、原理：在短时间内，利用有机或无机物质与包装环境空气中的氧发生化学反应，产生不可逆稳定的化合物，从而去掉容器中的O2，一般应在24-48小时内。 一般脱氧剂与干燥剂一起使用 一般分为催化剂型，
20、无机型，有机型，光敏型,2、使用脱氧剂去氧的优点 （1）使用脱氧剂不需特殊的设施，操作方便，使用灵活，除氧彻底 （2）使用脱氧剂可以克服真空包装时强度差对食品的破坏，没有机械上的冲击 （3）对于质软、不能抽真空食品，使用脱氧剂会有效地去掉O2 （4）脱氧剂可以缓慢吸收O2，持久性脱氧,3、脱氧剂的分类 （1）按组份分类 单一型，只能脱氧 复合型，除脱氧，还能脱CO2，脱乙烯，或产生CO2，产生乙醇，产生SO2 （2）按脱氧速度分类 速效型，在1小时内游离O2降到1%，最终达0.5% 缓效型，在12-24hr内降到1%,4、脱氧剂的用法 目前，市场大部分为粉末状，袋装，国外有药片状或其它形式，制
21、成糊状或液体，或高渗透材料涂复（如一种泡沫塑料或纸类）浸入，当水分失去后，有效物就会留存在材料上。,应用注意 使用脱氧剂的包装材料必须是高阻氧性材料PVA，EVOH，PVDC应尽量减少包装空间，节省脱氧剂 使用时要求一定的温度和湿度，尤其是温度条件要求严格，一般为5-40，一般不能冷冻，冷冻会失活，而且低温失活是不可逆的，或一般不应用在冷冻品中。,第五节 热收缩包装技术 一、定义：是用热收缩塑料薄膜裹包产品或包装件，然后加热至某一温度使薄膜自行吸缩紧贴裹往产品或包装件的一种包装方法。,二、主要特点 1、适应各种大小及形状的物品包装 2、对食品可实现密封、防潮、保鲜包装，对产品的保护性好 3、利
22、用薄膜收缩性，可实行集合包装，对自选、超市有利，而且减少碰撞，避免损伤,4、透明性，除保护外，增加外观光泽，提高了商品的外观装璜效果和促销功能。 5、包装紧凑，方便，材料轻，且用量少，包装费用低。 6、包装工艺及设备简单，且通用，便于实现机械化包装操作，包装速度快，省人、力、时。,三、常用的收缩膜材料 主要有PVC、PE、PP、此外还有PVDC、PS、EVA等收缩薄膜，按形状也可分为管状和片状两种。,收缩膜存两种性能影响包装质量：热收缩性能；与热封性能； 1、收缩性能，收缩率，总收缩率，定向比： 收缩率= L1收前薄膜 L2收后薄膜 收缩分纵向，横向，二者之和为收缩率 定向比=纵向定向收缩分布
23、率/横向定向收缩分布率,2、收缩薄膜的收缩温度范围及收缩温度，薄膜开始收缩的温度至停止收缩的温度为其收缩温度范围，在范围内，收缩率将随温度的升高而增加，但应注意食品受温度的影响。,3、收缩薄膜的热封性 收缩包装物在进行加热收缩前，需先对裹包收缩薄膜搭边进行热压封台，因此，要求收缩膜具有良好的热封性能，即应具有低的热封温度和足够的热封强度。,第八章 封口、贴标、捆扎及食品包装导流 第一节 封口技术 可分为三类无封口材料封口，即直接用包装容器内壁部分材料经热熔，粘接或扭接折等多种方法实施封口，如塑料、纸等。,有封口材料封口，预先制与被封容器相配的封口材料，然后在使用的封口机上使用封盖时容器封合，用
24、于金属玻璃，塑料材料制成的刚性瓶罐容器内的封口。 用辅助材料封口，即用外加的材料将已盖封或完全盖封的容器口封合，加的辅助材料有金属、胶带等。,食品包装对封口的一般要求为外观平整，清洁美观，封口及时快捷，封口可靠，启封方便，封口材料无毒安全，符合食品卫生要求。 金属罐二重卷边封口、旋合式盖封、滚压式封口、压盖封口、软塑包装封口。,第二节 贴标与打印技术 贴标与打印都是在包装作业的最后进行，贴标所用的标准是指加在容器或商品上的纸条或其它材料上面即有产品说明和图样，标签也可直接印在容器或商品上，标签的内容主要包括制造者，商品名，商标、成份、品质特点，使用方法，包装数量，应该注意事项以及其它广告性图案
25、文字等内容。,第四章 包装辅助材料 包装工程中除主体包装用的纸材、塑料、金属、玻璃及复合材料之外，还需要使用多种辅助包装材料，主要包括粘合剂、金属容器的内外涂料，印刷油墨，防震缓冲材料，容器的封缄材料，包装件的捆扎材料及防潮剂，防锈剂，防霉剂，脱氧剂，容器表面防滑剂等。,第一节 粘合剂 两种同类或不同类的固体，用介于二者之间的另外一种物质的作用而牢固结合起来的现象叫粘合，介于两固体表面的物质叫粘合剂，又称胶粘剂或胶，两边的固体叫被粘物。 粘合剂除粘结外，是制造复合材料的材料。,关于粘合的理论很多，有的机理比较复杂，一般普遍承认的有： a)通过二者化学反应形成比较牢固的粘合 b)极性被粘物应选择
26、极性粘合剂，非极性选非极性 c)被粘合物的分子结构与粘合物质的分子结构越相近越易粘合,一、粘合剂的组成 (一)基料 合成高分子树脂 合成橡胶及天然橡胶 葡萄糖衍生物、淀粉、糊精 氨基酸衍生物 天然树脂 ，松香和萜烯,(二)辅助成份 1、溶剂 2、增粘剂 3、增塑剂 4、增韧剂 5、抗氧化剂 6、固化剂 7、稀释剂 8、填料 9、防腐剂 10、消泡剂,1、固化方式分类 溶剂挥发固化型 水挥发固化型 冷却固化（热溶酸） 反应固化 2、使用方法分类 加热活化型 压敏型（压敏酸） 水活化型（再湿性胶或特沾水胶） 溶剂活化型,3、按粘合剂状态分类 固体 溶液状 乳液 其它 4、按基料类型分 天然（葡萄糖
27、，氨基酸，天然树脂，天然橡胶） 合成(树脂、橡胶、复合类),三、包装中常用粘合剂 1、热熔粘合剂，是包装中应用最多的，其是以具有较强粘合能力的热塑性分子聚合物为基料。 (1)基料：早期热熔胶的基料是骨胶、皮胶、蜡、松香等，现代是高分子树脂，如乙烯乙醋酸、EVA，丙烯酸酯、PA等。 (2)辅助料：a)增粘树脂，萜烯、松香等；b)抗氧化剂；c)蜡类；d)增塑剂；e)填料等。 配方举例：PE、50份，-蒎烯树脂30份，丁基橡胶20分，抗氧化剂2份。,2、乳液胶，树脂微粒0.1-0.2um在乳化剂等保护下，在水中形成的只有粘合力的均匀稳定的和分散乳液。 (1)醋酸乙烯均聚物及共聚物乳液 (2)天然橡胶
28、及合成橡胶乳液,3、溶剂胶，将热塑性树脂，天然橡胶或合成橡胶等主要粘合物质溶解在适当溶剂中，并加入某些助剂，即可得到溶剂型粘合剂。 4、压敏胶，橡胶型，丙烯酸型,第二节 涂料 一、金属容器的油漆类涂料1、油漆的作用 (1)可以减少容器表面的机械损伤 (2)减少对金属外表面的腐蚀，防锈涂层,(3)防止内装食品对金属容器的腐蚀 a)酸、盐 b)蛋白质降解释放出的硫 c)含色素的水果罐头，如草霉，杨梅等，由于锡的还原作用使色素褪色，并使容器腐蚀，罐头氢脓；,d)使用膜模涂料可便午餐肉等罐头容易倒出 e)有的涂层有抑制微生物的作用 f)涂层具有装饰作用,2、油漆的组成，主要成膜物质，颜料及辅助成膜物质
29、组成的一种粘稠状物质。 (1)主要成膜物质，是不可缺少的成份，是使涂料粘附在金属表面上形成涂膜的基础物质它决定涂料的基本性能，分三种：,a)以油为主要成膜物质的油脂料（油基漆） b)以树脂为主要成膜物质的树脂漆； c)油和树脂一下的油基涂料，早期涂料用的是天然的虫酸，大漆松香及其衍生物，现代用树脂如酚醛树脂环氧树脂，醇酸树脂，氨基树脂，丙烯酸树脂等。,(2)次要成膜物质，其不能单独成膜，它能赋予涂膜颜色，质感，并能改善涂层性能 a) 着色颜料；b)防锈颜料；c)体质颜料 (3)辅助成膜物质 a) 溶剂（醇、酯、酮、醚、氯化烃等）b)助剂、固化、催干、增塑、紫外吸收，稳定，防结皮等,二、金属容器的其它涂层 1、金属的塑料性涂层 通过悬浮液喷涂，静电，火焰喷涂PE等 2、可剥离涂层 附着力不强的过氯乙烯树脂涂层,三、塑料材料的表面涂料 近年来发展很快，通过在塑料表面涂不同功能的涂料，可以弥补塑料来历的某些不足。 以保护性为主要目的涂料 ，防老化，氧化分解，变脆如加抗紫外。,1、特殊功能的涂料 a) 防静电涂料，即在涂料中加入铝粉，石墨粉等导电粉末，近年来是加入有机表面活性剂或高级性物质。 b)防雾化涂料 采用等离子体处理，化学处理，紫外线照射等，也可涂防雾剂的涂料，如甘油单脂肪酸酯，三乙醇胺的脂肪酸盐。,
