包装技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5 包 装 技术,包 装 概 论,生物科学与工程学院,概述,包装技术的分类,1.按包装材料为主要依据的分类方法；,2.按包装容器特性的分类方法；,.按包装物的形态分类；,.按包装容器的刚性不同分类；,.按包装容器的特征分类；,.按商品价值分类；,.按密封性能分类；,.按造型结构特点分类，可分为:便携式、易开式、开窗式、透明式、悬挂式、堆叠式、喷雾式、挤压式、组合式和礼品式包装等。,概述,3.按包装在物流过程中的功能分类；,4.按包装适应的社会群体不同分类；,5.按在包装件中所处的空间地位分类；,6.按内装物内容分类；,7.按内装物的物理形态分类；,8.按包装适应的市场不同分类；,9.按包装技术防护目的分类，可分为: 防潮包装、防水包装、防霉包装、保鲜包装、防虫包装、防震包装、防锈包装、防火包装、防爆包装、防盗包装、儿童平安包装等。,10.按包装技术的不同分类，可分为: 透气包装、真空包装、充气包装、灭菌包装、冷冻包装、缓冲包装、收缩包装等。,概述,防护包装技术,防护包装 Protective packaging,保护被包装物的一种方法。防护包装可以保护内装物从封闭包装到最终使用者翻开包装为止的过程中不发生变质、损坏或损失。根据周围的环境对产品危害程度的不同和需要保护时间的长短，可使包装具有不同的保护程度。,1 防潮包装 moistureproof packaging,防止因潮气浸入包装件而影响内装物品质的一种包装方法。,用防潮包装材料密封产品，或在包装容器内参加适量枯燥剂以吸收残存潮气，也可将密封包装容器抽真空等。,概述,2 防水包装 waterproof packaging,防止因水浸入包装件而影响内装物品质的一种包装方法。,用防水材料衬垫包装容器内侧，或在包装容器外部涂刷防水材料。,3 防霉包装 mouldproof packaging,防止内装物长霉影响内装物品质的一种包装方法。,对内装物和包装材料进行防霉处理，或结合防潮包装。,4 防静电包装 electrostaticsproof packaging,防止被包装的物品之间产生静电感应的一种包装方法。,5 防锈包装 rustproof packaging,防止内装物锈蚀的一种包装方法。,在产品外表涂刷防锈油脂，或用气相防锈塑料薄膜，或气相防锈纸包封产品。,概述,6 缓冲包装 cushioning packaging,在产品外外表周围放上能吸收外力造成的震动或反作用力的材料，使产品不受物理损伤的一种包装方法。,7 防磁包装 magnetic field-resistant packaging,防止磁场干扰内装物品的一种包装方法。,8 防辐射包装 radiation resistant packaging,防止外界辐射线通过包装容器损害内装物品的一种包装方法。,9 防虫包装 insect-resistant packaging,为保护内装物免受虫类侵害的一种包装方法。,5.1 防潮包装技术,5.1.1 防潮包装技术,防潮包装就是采用具有一定隔绝水蒸气能力的防潮包装材料对食品进行包封，隔绝外界湿度对产品的影响；同时使食品包装内的相对湿度满足产品的要求，在保质期内控制在设定的范围内，保护内装食品的质量。,一、包装内湿度变化的原因,1.因包装材料的透湿性而使包装内湿度增加；,2.环境温湿度的变化所致;,3.材料两侧水蒸气压差;,5.1 防潮包装技术,二、技术原理,隔绝水分交换,吸收水分,三、防潮包装的等级,表 5-1 防潮包装等级与储运条件,等级,包 装 件 储 运 条 件,储运期限,气候种类,内装物性质,1年 2年,半年 1年,半年,A,B,C,贵重、精密，对湿度敏感，易生锈、长霉变质,教贵重、较精密，对湿度轻度敏感,对湿度不大敏感,5.1 防潮包装技术,5.1.2 常用材料,玻璃,陶瓷,金属,复合塑料PP、PE、PVDC,表52所列为几种常用复合薄膜的透湿度(40 RH90%,复 合 薄 膜 组 成,透湿度/g(m,2,24h),-1,玻璃纸(30gm,2,)/聚乙烯(20一60m),1235.3,防湿玻璃纸/聚乙烯,10.518.6,聚丙烯(1820m)/聚乙烯(1070m),3.3一9.0,聚碳酸酯(20m)/聚乙烯(27m),16.5,玻璃纸(30gm,2,)/纸(70gm,2,)/聚偏二氯乙烯(20 gm,2,),2.0,玻璃纸(30gm,2,)铝箔(7m)/聚乙烯(20m ),1.0,5.1 防潮包装技术,5.1.3 常用设计,一、防潮包装的技术要求,1.包装内空气 RH 60%，25；,2.操作条件 35,RH 75%；,3.有效期不能太长，不超过2年；,4.包装材料等应保持枯燥；,5.尽量减少包装的总外表积；,6.被包装物的外形；,7.产品运输条件；,5.1 防潮包装技术,二、防潮包装的形式,密封包装,涂布抗湿材料,包装内装吸收水分的枯燥防潮剂,真空、充气包装；,贴体、泡罩包装；,热收缩包装；,油封；,多层包裹,5.1 防潮包装技术,三、防潮包装设计,常规包装隔阻性材料,合理选择材料；,恰当的包装外形；,适宜的条件；,内装吸潮剂,包装材料的透湿性要求,小,吸潮剂的吸湿能力、适宜性,硅胶、沸石、无水氯化钙、矾土、硅藻土,5.2 防霉包装技术,防霉包装 防止内装物长霉影响内装物品质的一种包装方法。,防霉包装除防潮措施外，还要对包装材料进行防霉处理：必须根据微生物的生理特点，改善生产和控制包装储存等环境条件，到达抑制霉茵生长的目的。,5.2.1 影响物品霉腐的主要因素,一、产生霉腐的原因,1 霉腐微生物；,2 营养物质：碳、氮、水、无机盐,3 适宜的条件：T、RH、Air,二、物品霉腐的环节,受潮、发热、霉变、腐烂,5.2 防霉包装技术,三、影响因素,1 物品组成成分的影响,物品组成的影响起决定性作用,2 外部因素,环境湿度和物品的含水量；,水分12、RH75,环境温度；,1045,空气的影响；,O,2,化学物质：,营养物质；,抑制代谢活动；,破坏菌体结构或代谢机制；,其他因素：储存流通过程中影响霉腐微生物生命活动的因素,5.2 防霉包装技术,5.2.2 防霉包装技术,1 化学药剂防霉技术,使用防霉化学药剂将待包装物品、包装材料进行适当处理。,化学药剂的杀菌机理：,使菌体的蛋白质凝固、沉淀、变性；,防霉剂：,酚类、氯酚类、有机盐、无机盐；,工业品用防霉剂：灭菌丹、百菌清；,食品防腐剂：苯甲酸及其钠盐、脱气醋酸；,5.2 防霉包装技术,2 气相防霉包装技术,目的：,使用具有挥发性的防霉防腐剂，利用其挥发产生的气体直接与霉腐微生物接触，杀死或抑制微生物的生长。,优点：,效果好,不会对物品的外观和质量产生不良影响,缺点：,包装材料和容器的要求高,本钱高,防霉防腐剂,多聚甲醛凝固蛋白质,环氧乙烷破坏蛋白质,5.2 防霉包装技术,3 控制气氛防霉腐包装技术,有效控制空气、水分、温度这三个因素或之一,技术关键：密封、控制,气调防霉腐包装技术,目的： 在密封的条件下通过改变包装内空气组成成分，造成抑制霉腐微生物与生物性商品的生命活动的环境气氛,低温冷藏包装技术,目的： 通过控制商品的温度使其低于霉腐微生物生长繁殖的最低界限，抑制微生物的活性,枯燥防霉腐包装技术,目的： 降低密封包装内的水分与商品本身的含水量，使霉腐微生物得不到生长繁殖所需的水分,5.2 防霉包装技术,4 其他物理方法,抑制微生物活性，或杀死微生物,电离辐射,射线或射线直接辐照杀死微生物,紫外线,远红外线,微波,高频电场,5.2 防霉包装技术,5.2.3 防霉腐包装,包装材料的选用,吸水率低、透湿度低、透氧率低,包装材料的耐霉腐性能,包装材料或容器与内装物必须相容,枯燥剂的吸水率大,食品包装材料与容器的平安卫生要求,包装方式的选用,密封防霉包装,非密封的防霉包装,包装工艺条件与要求,5.3 防锈包装技术,5.3.1 影响金属制品锈蚀的因素,一、金属制品的锈蚀,电化学锈蚀,化学锈蚀,二、影响因素,1 金属制品的特征,材质、成分、状态、外表性能,2 湿度、温度、氧的影响,3 空气中有害气体或杂质的影响,5.3 防锈包装技术,5.3.2 防锈包装技术,一、金属制品的预处理,清洗,除锈,枯燥,二、防锈处理技术,1 防锈油处理技术,防锈油是在矿物油中参加油溶性防锈剂和其他添加剂制成的。,防锈油作用：,外表吸附,降低外表张力,对水的置换作用,5.3 防锈包装技术,2 气相防锈包装技术,气相防锈包装技术是用气相缓蚀剂，在密封的包装容器内对金属制品进行防锈的技术。,特点：,气相缓蚀剂是一种常温下就能挥发的物质，挥发出的气体能弥漫在包装内空间，同时附着在金属外表，从而防止生锈；,气相缓蚀技术不影响金属制品的外观，不污染包装；,有效防锈期长；,作用机理,在金属外表起阳极钝化作用，以阻滞阴极性的电化学过程；,带有较大的非极性的有机阳离子定向吸附在金属外表上形成憎水层；,与金属外表以配位键结合形成稳定的络合物，增加金属外表的电阻,5.3 防锈包装技术,气相防锈包装的要点,必须掌握缓蚀剂的特性及对金属的适应性；,包装内相对湿度不能太高，85%，可结合硅胶使用；,在防锈预处理后要尽快进行防锈包装；,气相缓蚀剂对手汗无置换作用；,气相缓蚀剂种类,无机酸、有机酸的铵盐、胺类化合物 磷酸环己胺 乙二胺,脂类,硝基化合物 亚硝酸二环己胺,杂环化合物 甲基苯骈三氮唑钠盐、苯并三氮唑,开展,5.4 缓冲包装技术,缓冲包装，即防震包装,缓冲包装 在产品外外表周围放上能吸收外力造成的震动或反作用力的材料，使产品不受物理损伤的一种包装方法。,缓冲包装的目的：,保护被包装的产品，防冲、减震,5.4.1 内装物的受力分析,1 流通环境,仓储堆码： 静压力 从包装容器结构强度考虑解决,运输过程： 振动力 冲击力,装卸过程： 冲击力,振动作用 共振造成破坏、疲劳导致损坏,冲击作用 最大的破坏,5.4 缓冲包装技术,2 冲击时受力分析,冲击产生在物体相碰撞的时刻，包装件及内装物最大破坏力来自于垂直的跌落时产生的冲击力。,G,脆值,，表示产品对外力的承受能力,产品的允许加速度,Gm,产品遭受机械性损坏时所能承受的最大加速度值。一般以重力加速度的倍数表示。,5.4 缓包装技术,5.4.2 缓冲包装材料,1 作用：,克服冲击和振动对被包装物品的影响,延长内装物承受冲击脉冲作用的时间,2 种类,A 纤维缓冲材料 由纤维材料组成的,如：木丝、麦秸、毛毡、玻璃纤维、石棉、纸等；,B 金属结构缓冲材料 金属结构件组成的,如：弹簧、弹簧片、防振装置等；,C 气泡结构缓冲材料 ,如：泡沫塑料、橡胶、气泡薄膜等。,5.4 缓包装技术,3 缓冲材料性能,能够吸收受到冲击所产生的能量，具有良好的恢复性；,适宜的机械强度；,温湿度稳定性，化学稳定性；,耐摩擦、耐破损、不带电。,4 缓冲材料的选择, 单位体积的吸收能要大，缓冲效率要大；, 材料给予产品的作用力要小；, 根据产品的特性、产品的脆值选择；, G 20 g 弹簧、多级缓冲,30 g G 250 g 泡沫塑料、海绵,400 g G 1000 g 不用缓冲,5.4 缓包装技术,5.4.3 缓冲包装技术,1 缓冲包装的一般要求, 减少传递到产品上的冲击或振动；, 分散作用在产品上的应力；, 防止产品的相互接触；, 防止产品在包装容器内的移位；, 保护产品的外表及凸起局部, 保护其他功能。,5.4 缓包装技术,2 缓冲包装设计时考虑的因素,产品的许用脆值，结构参数，重心，数量等；,流通过程中的环境条件；,包装材料的特性；,外包装容器的结构、形状、材质及强度；,封缄材料的特性；, 封缄材料的种类和封缄方式都影响包装的性能。,包装的工艺性；, 包装工艺过程对包装设计的约束。,其他包装方法。,5.4 缓包装技术,3 全面缓冲包装,特征：,产品被全面包覆，并固定住。,材料：,丝状、薄片状、粒状的材料；现场发泡的发泡缓冲材料。,适用：,小批量，形状复杂的产品,特点：,与内装物接触面积大；,便于包装结构复杂的产品；,包装体积小；,缓冲材料消耗量相对较大。,5.4 缓包装技术,4 局部缓冲包装,在产品的局部位置用缓冲材料进行支承或衬垫的包装方法。,特征：,在产品和包装箱件的拐角、棱、或侧面进行衬垫缓冲。,材料：,成型的、块状的缓冲衬垫、充气衬垫、橡胶衬垫。,适用：,大批量、形状不复杂的产品。,特点：,衬垫组合形式多样；缓冲材料用料省；在受力部位进行缓冲。,5.4 缓包装技术,5.4 缓包装技术,5 悬浮式缓冲包装,特征：,产品被悬吊固定在包装箱内。,材料：,弹簧、弹性绳带。,适用：,精密、脆弱的产品。,特点：,缓冲性能好；,要求巩固的外包装。,5.4 缓包装技术,5.5 防虫包装技术,防虫包装 保护内装物免受虫类侵害的一种包装方法。,防虫包装技术是通过各种物理的因素光电热冷冻等或化学药剂作用于害虫的机体，破坏害虫的生理机能和机体结构，劣化害虫的生活条件促使害虫死亡或抑制害虫繁殖，以到达防虫害的目的。,密封包装为主要手段，防虫、驱虫或杀虫为辅助手段,通常防虫包装是用密闭的容器封装被包装物，并施加驱虫剂，即在包装中放人有一定毒性和嗅味的药物，利用药物在包装中挥发气体杀灭和驱除各种害虫。,常用驱虫剂有荼、对位二氯化苯、樟脑精等。也可采用真空包装、充气包装、脱氧包装等技术，使害虫无生存环境，从而防止虫害。,5.5 防虫包装技术,5.5.1 防虫害技术,1 高温防虫害包装,2 低温防虫害包装,3 电离辐射防虫害技术,4 微波与远红外线防虫害技术,5 化学药剂分虫害技术,5.5.2 包装内部环境条件控制,1 包装材料预处理,2 结合真空、充气措施，或附加吸氧剂,5.6 泡罩与贴体包装技术,泡罩包装blister packaging 将一个或多个小的产品，如片剂、胶囊等，通过收缩或裹紧，使其具有很高气密性的包装。,贴体包装Skin packaging 使包装的透明膜紧贴在被包装物周围，通过抽真空，将膜似皮肤一样紧贴在内装物外表，形成保护层的一种包装方法。,泡罩包装与贴体包装，又称热成型包装、卡片包装。,热塑性的塑料薄片成型后形成的泡罩、空穴或盘盒，辅以适当的衬底卡片封合形成的,泡罩包装与贴体包装虽然属于同一类,型的包装方法，但原理和功能仍有许多,差异。,5.6 泡罩与贴体包装技术,5.6.1 泡罩包装技术,一、泡罩结构,塑料薄片,热塑性薄片，多用纤维素类、苯乙烯、乙烯树脂等,泡罩、空穴、盘盒的大小、形状，因被包装物的形态而变,衬底盖片,白纸板、涂布纸板、涂布铝箔、复合材料,精美印刷,粘合形式,采用粘接、热合、套装或钉装等方式,5.6 泡罩与贴体包装技术,5.6 泡罩与贴体包装技术,5.6 泡罩与贴体包装技术,二、成型,5.6 泡罩与贴体包装技术,贴体包装,方法,一、贴体包装方法,吸塑成型,：,以被包装物作为模具直接成型,采用真空吸塑方法进行热成型,衬底上一般有微孔,二、包装材料,聚乙烯和离子聚合物,小商品 离子聚合物薄片 100200m,大商品 聚乙烯薄片 200400m,衬底 白纸板,5.6 泡罩与贴体包装技术,5.6.3 泡罩包装与贴体包装的比较,共同点,透明,衬底可装潢印刷,可悬挂、展示,产品组合包装,易于包装复杂外形的产品,本钱略高,5.6 泡罩与贴体包装技术,5.6.4 选用,包装的保护性,泡罩包装 医药、食品类，阻隔性好,贴体包装 工具、生活用品类，阻隔性较差,包装作业的方便性与效率,泡罩包装 流水线，大批量,贴体包装 半自动、小批量,包装本钱,包装的美观性,包装的方便性,5.7 除氧包装技术,5.7.1 脱氧包装,脱氧包装(deoxygen packaging)是指在密封的包装容器内，封入能与氧起化学作用的脱氧剂，从而除去包装内的氧气，使被包装物在氧浓度很低、甚至几乎无氧的条件下保存的一种包装技术。,1 脱氧包装的特点,1、在密封的包装内可使氧降低到很低水平甚至产生一个几乎无氧的环境。,2、脱氧剂能把包装容器内的氧全部除去，还能将从外界环境中渗入包装内的氧以及溶解在液体中或充填在固体海绵状结构微孔中的氧除去，,从而有效控制包装内产品因氧而造成的各种腐败变质，使其降低到最低限度。,5.7 脱氧包装技术,许多食品对氧极为敏感，食品在接近无氧环境中贮藏，可以有效地抑制油脂、色素、维生素、氨基酸、芳香物质等成分的氧化，较好地保持产品原有的色、香、味和营养；,同时，氧的脱除抑制了嗜氧微生物的生长繁殖，进而减少了由此引起的腐败变质的发生。,所有的害虫都需要氧维持生命，不管昆虫处于生命活动的何种阶段，只要环境中的氧气低于0.1，半个月内可使昆虫全部死亡。,5.7 脱氧包装技术,封入脱氧剂包装有着与其他食品包装技术无法比较的特点：,(1)在食品包装中封入脱氧剂，可以在食品生产工艺中不必参加防霉和抗氧化等化学添加剂，从而使食品更平安，有益于人们的身体健康。,(2)如果采用的脱氧剂适宜，可使包装内部的氧含量降低到0.1，食品在接近无氧的环境中贮存，可防止其中的油脂、色素、维生素等营养成分的氧化，较好地保质产品原有的色、香、味和营养。,(3)脱氧包装比真空和充氧包装更有效地防止或延缓需氧微生物所引起的腐败变质，这种包装效果，可适当增加食品中的水分含量(如面包)，并可适当延长保质期。,在生产实践中，为提高包装效果和效率，可将封入脱氧剂包装与真空包装和充气包装结合起来应用。,5.7 脱氧包装技术,封入脱氧剂包装应用于食品保鲜的一些典型实例,类 别,典型食品,作 用,糕 点,蛋 糕,防止脂肪氧化，保质风味，防止霉菌繁殖,水产加工品,精制水产品,防止霉菌繁殖,肉食加工品,火 腿,防止脂肪氧化，防止变色，防止霉菌繁殖，保持风味,谷 物,米、大豆,防止虫蛀现象，防止霉菌繁殖,茶 叶,茶 叶,防止褐色变色、维生素氧化,5.7 脱氧包装技术,5.7.2 脱氧包装技术,1 脱氧剂的使用量,选择脱氧剂的量在使用时要足够，不仅要能保证除去包装容器内原有的氧，而且还需根据包装材料等情况考虑到氧气渗入量的多少，留有一定的平安系数，一般加1520。为了检查包装内的脱氧程度，可采用氧指示剂进行。,氧指示剂为直径68mm、厚23mm的片，它能通过自身的颜色 变化来指示包装容器内氧的含量。,5.7 脱氧包装技术,2 脱氧剂使用的温、湿度条件,脱氧剂的脱氧效果与脱氧环境温度密切相关。在脱氧剂通常使用的温度范围540内，随温度升高，脱氧剂的活性变大，除氧速度加快；温度降低，那么活性变小，脱氧速度变慢。,脱氧包装如气密性能足够好，可贮于低温下，但为了去除缓慢渗入包装的氧，应把脱氧包装件贮存于略高于脱氧剂发挥作用的低限温度下，以免脱氧剂在低温下失效。,5.7 脱氧包装技术,当相对湿度50时，铁系脱氧剂根本上不能吸氧；相对湿度70，需50h才能使包装内残存氧气含量降低到接近于零；而相对湿度到达90以上，使包装内残存氧气含量接近零时缺乏20h，这就是脱氧剂中常需参加吸湿剂作助剂的原因。虽然脱氧剂与氧反响时需要有一定的水分存在，但如果内装物的水分含量太高，那么不仅达不到保持内装物的物理特性和质量，而且还会降低脱氧剂的脱氧效果。因此，有报道指出被包装物的含水量不应超过70。,5.7 脱氧包装技术,3 使用脱氧剂的本卷须知,A 包装材料及包装容器,用于封入脱氧剂包装的材料要求具有很高的气密性，特别是对氧的隔绝性能要好，在25时其透氧度要小于20mL(m224h0.1MPa)，多采用复合薄膜，如: KOPP/PE、KONyPE、KPET/PE、PETPAIFoil/PE等，以及金属、玻璃、陶瓷等包装容器。,对于体积和形状固定的包装容器，要注意脱氧后的影响；正常空气中有15的氧气，当氧气消耗以后，会使容器内产生负压，形成局部真空，因而要求包装材料或容器需具备一定的强度。,5.7 脱氧包装技术,B 脱氧剂在分包使用前必须包装完好,不能直接与大气接触，同时要求在进行包装使用的过程中要迅速，以免因吸氧而影响使用效果。目前用于食品包装的铁系脱氧剂一般用气密性好的包装材料包封，使用时应随开随用。试验说明：脱氧剂开封后在湿度80RH、温度2530的环境中放置5h，对其脱氧效果无明显影响，故自力反响型铁系脱氧剂在开封后5h内务必使用。水分依存型铁系脱氧剂放置时间可较长。,5.7 脱氧包装技术,C 注意选择适宜的脱氧剂类型和脱氧效果,封人脱氧剂包装能否保全食品质量取决于脱氧剂的吸收能力和吸收效果，一般铁系脱氧剂在封入包装4h内，氧气浓度可降低至0.35以下，4h后可达0.1。如果把速效型和缓效型脱氧剂配合使用，既可实现快速脱氧，又能维护长期的无氧状态。,5.7 脱氧包装技术,脱氧包装的开展,一种更先进的方法是将脱氧剂与包装材料结合起来，放在复合材料的夹层中来使用,5.8 真空包装与充气包装技术,真空包装vacuum packaging是将产品装入气密性包装容器，抽去容器内部的空气，使密封后的容器内到达预定的真空度的一种包装方法。,充气包装gas packaging是将产品装入气密性包装容器，用惰性气体，如氮、二氧化碳或某些混合气体置换容器中原有空气的一种包装方法。,优点：包装材料的气密性极好,可以长期保存；,缺点：制罐工艺和设备复杂,包装材料重,占据空间较大,5.8 真空包装与充气包装技术,5.8.1 真空包装与充气包装原理,一、原理,真空与充气包装的目的是防止霉腐变质，保持原有的色香味，并延长保存期，对金属制品来讲是防止锈蚀，对膨松物品来讲是减小体积。,真空与充气包装的功能相同，其机理的实质可归结为三个方面：一是除氧、二是阻气、三是充气。,5.8 真空包装与充气包装技术,二、真空包装与充气包装工艺过程,1、机械挤压法,2、吸管插入法,3、腔室法,三、食品的真空包装与充气包装的应用,1、农产品：水果蔬菜,2、畜产品：生肉,3、畜产加工品：肉制品、乳制品,4、农产加工品：咖啡、点心类,5.8 真空包装与充气包装技术,5.8.2 充气包装保质机理,充气包装常用的充填气体，主要有二氧化碳、氮、氧及其混合气体，其他很少用的气体有二氧化氮、二氧化硫、氩气等。,一、二氧化碳,空气中二氧化碳的正常含量为0.3。二氧化碳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大多数需氧菌和霉菌等微生物的繁殖，延长其微生物增长的停滞期和延缓其指数增长期，因而对食品有防毒和防腐作用。但二氧化碳不能抑制厌氧菌和酵母菌的繁殖生长，假设存在这类微生物时还需采用其他气体或方法抑制其增长。,5.8 真空包装与充气包装技术,在混合气体中二氧化碳的浓度超过30就足以抑制细菌增长。在实际应用中，因二氧化碳易通过塑料包装材料逸出和被食品的水分和脂肪吸收。混合气体中二氧化碳的浓度一般都超过50。,二氧化碳溶于水中会产生弱酸性的碳酸，因pH的降低而对微生物产生抑制作用。,二氧化碳对油脂及碳水化合物等有较强的吸附作用而保护食品减少氧化，有利于食品贮藏。,真空包装是防止食品腐变的有效方法，但往往难以到达，预期效果，究其原因，包装内残存的微量氧也会使微生物生存，当温度较高时那么会繁殖，如果采用二氧化碳充气包装，其保藏效果会得到明显改善。,5.8 真空包装与充气包装技术,二、氮气,氮在空气中占78，作为一种理想惰性气体一般不与食品发生化学作用，包装中提高氮浓度，那么相对减少氧浓度，就能产生防止食品氧化和抑制细菌生长的作用。,氮不直接与食品中的微生物作用，它在气调包装中的作用有两个：,1.是取代、抑制食品本身和微生物的呼吸；,2.是作为一种充填气体，保证产品在呼吸包装内的二氧化碳后仍有完好外形。,5.8 真空包装与充气包装技术,三、氧气,氧在空气中占21，是生物赖以生存不可缺少的气体。氧的个性活泼，会引起食品变质和加速腐败细菌的生长，一般包装内都不允许存在。,生鲜的肉类和鱼贝类，如果处于无氧状态下保存，那么维持组织新鲜的氧合肌红蛋白就会复原变成暗褐色而使产品失去生鲜状态乃至商品价值。因此，维持新鲜肉类稳定的生鲜状态，必须采用有氧包装。,需的氧浓度是不同的，这主要取决于果蔬的品种、成熟度等许多因素。采用适当的包装材料和包装方法，控制其果蔬贮存环境的氧分压和呼吸速度，这就是近代开发的果蔬气调保鲜包装(CAP)技术。,5.8 真空包装与充气包装技术,氧常与二氧化碳和氮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一定的活性，延缓其生命过程，保持一定程度的生鲜状态。,四、MAP和CAF包装技术,1 MA和CA气调系统原理,MA(Modified Atmosphere)即改善气氛，指采用理想气体组氛一次性置换，或在气调系统中建立起预定的调节气体浓度，在随后的贮存期间不再受到人为的调整。,CA(Controlled Atmosphere)即控制气氛，指控制产品周围的全部气体环境，即在气调贮藏期间，选用的调节气体浓度一直受到保持稳定的管理或控制。,5.8 真空包装与充气包装技术,对于具有生理活性的食品，减少氧含量，提高二氧化碳浓度，可抑制和降低生鲜食品的需氧呼吸并减少水分损失，抑制微生物繁殖和酶反响，但如果过度缺氧，那么会难以维持生命必须的新陈代谢，或造成厌氧呼吸，产生变味或不良生理反响而变质腐败。CA或MA不是单纯的排除氧，而是改善或控制食品贮存的气氛环境，以尽量显著地延长食品装有效期。判断一个气调系统是CA型还是MA型，关键是看对已建立起来的环境气氛是否具有调 整和控制功能。,5.8 真空包装与充气包装技术,2 MAP和CAP,改善和控制气氛包装也称气调包装，是最有开展前景的食品保鲜包装技术，其特点是：以小包装形式将产品封闭在塑料包装容器内，其内部环境气体可以是封闭时提供的，或者是封闭后靠内部产品呼吸作用自发调整形成的。封闭后包装内的理想气氛一般不再用人为方式进行维持管理，对于较大的包装件，在贮藏期间也可实施适当的换气管理。,根据包装后包装材料对内部气氛的控制程度而分为 CAP(Controlled Atmosphere Packaging)和MAP(Modified Atmosphere Packaging)。,5.8 真空包装与充气包装技术,但无论是哪一种，其包装体内的气体组分不同于正常的大气环境，最常见的变化是氧分压下降，而二氧化碳浓度升高。MAP和CAP不同之处在于对包装内部环境气体是否具有自动调节作用，从这个意义上，传统的真空和充气包装属MAP范畴。,1CAP,CAP的主要特征是包装材料对包装内的环境气氛状态有自动调节作用，这要求包装材料具有适合的气体可选择透过性，以适应内装产品的呼吸作用。生鲜果蔬产品自身的呼吸特性要求包装材料具有气调功能，能保持稳定的理想气氛状态，以防止因呼吸而可能造成的包装缺氧和二氧化碳含量过高：,5.8 真空包装与充气包装技术,任何CAP系统都应该在低氧和高二氧化碳浓度条件下到达以这两种气体平衡为主体的状态，这时产品的呼吸速率根本等于气体对包装膜的进出速率，系统中的任何因素发生变化都将影响系统的平衡或建立稳定态所需的时间。对果蔬而言，包装膜对二氧化碳和氧渗过系数的比例O2CO2也应合理，以适应果蔬的呼吸速度并能维持包装体内一定的氧和二氧化碳浓度。,2MAP,即改善气氛包装，指用一定理想气体组分充入包装，在一定温度条件下改善包装内环境的气氛，并在一定时间内保持相对稳定，从而抑制产品的变质过程，延长产品的保质期。MAP适用于呼吸代谢强度较小的产品包装。,5.9 食品无菌包装技术,5.9.1 无菌包装的原理及意义,无菌包装aseptic packaging产品、包装容器、材料或包装辅助器材灭菌后，在无菌的环境中进行充填和封合的一种包装方法。所谓食品无菌包装技术，是指把被包装食品、包装材料容器分别杀菌，并在无菌环境条件下完成充填、密封的一种包装技术。,无菌包装的最大特点是被包装食品和包装材料容器分别杀菌。,无菌包装的食品一般为液态或半液态流动性食品，其特点为流动性好、可进行高温短时杀菌(HTST)或超高温瞬时杀菌(UHT)，产品色、香、味和营养素的损失小，,5.9 食品无菌包装技术,例如维生素能保存95，巳无论包装尺寸大小，质量都能保持一致，这对热敏感食品的风味品质保持具有重大意义。,处在无菌条件下的被包装食品，可在常温下贮存流动而不会变质。,无菌包装技术于20世纪40年代创造，最初是为了生产不能用传统的高压釜灭菌，且要求有较长货架寿命的产品(如乳制品及香蕉泥之类的热敏感食品)而开发的。,无菌包装与传统罐装工艺及其他所有的食品包装的不同之处在于：食品单独连续杀菌，包装也单独杀菌，两者相互独立，这就使得比普通罐头制品的杀菌耗能量少，且不需用大型的杀菌装置；可实现连续杀菌灌装密封，生产效率高。但是，假设在加工、包装、充填、封合的各个环节中有任一地方未能彻底杀菌，就会影响产品的无菌效果。,5.9 食品无菌包装技术,罐头的创造是食品保存方面的重要突破，自Nicholas Apppot最先创造罐头以来，尽管在其工艺方面有了许多改进，但是没有一个创造的意义比无菌包装更重大。,虽然传统的罐头使食品无菌，但一般来说食品的营养成分和风味品质在加工过程中受到了损害；罐头内全部食品必须在最短的平安时间内到达最低平安温度。,目前，无菌包装技术广泛应用于果蔬汁、液态乳类、酱类食品和营养保健类食品的无菌包装，随着科学技术的进步，消费者对食品营养、风味等要求的日益提高，无菌包装的应用范围将会更加广泛。,5.9 食品无菌包装技术,5.9.2 食品的无菌包装系统,50年代美国推出(dole aseptic canning system)，接着又推出了玻璃瓶无菌包装机(aseptic glass-filler)。多尔无菌包装系统在世界上已超过120多条，主要使用金属罐，用高温饱和蒸汽对空罐和盖预先杀菌，然后充填流动性无菌食品，布丁、奶酪、调味汁和汤类食品在美国多采用多尔系统加工包装。,随着包装材料工业的开展和世界能源危机的冲击，自20世纪70年代中期开始采用超高温杀菌技术和无菌软包装。,目前，采用UHT杀菌和纸塑复合材料的无菌包装产品占有越来越大的市场份额，同类产品成为消费者的首选。下面将简要介绍典型的食品无菌包装系统。,5.9 食品无菌包装技术,一 纸盒无菌包装系统,这种类型的无菌包装系统开展迅速。我国引进的主要是Tetra Pak公司的利乐砖型包无菌包装机和国际纸业公司的SA50型无菌包装系统。,1 Tetra Pak利乐砖型包无菌包装机,该机采用卷筒材料输入立式机器进行杀菌、成型、充填和封合，砖形容器由5层至7层材料组成，典型材料结构为：PE印刷层纸板PE/铝箔PEPE。这种机器采用H202和高温热空气进行包装材料的无菌处理。我国早期引进的机型为LTBA8型，近几年引进的机型为TBA9。,5.9 食品无菌包装技术,5.9 食品无菌包装技术,2 SA50型无菌包装系统,该机采用H,2,0,2,和加热方法对包装材料进行无菌处理。先由35的H,2,0,2,在槽中经80处理912s，然后在通过滚轮的过程中H,2,0,2,逐渐减少。当通过120热空气喷射后，材料上的H,2,0,2,完全被除去。此后，在灭菌腔内完成成型、填充和密封操作。成型填充工作区域用过压无菌空气保持操作环境的无菌状态。,5.9 食品无菌包装技术,5.9 食品无菌包装技术,3 预成型容器无菌包装系统,德国PKL.Co.,5.9 食品无菌包装技术,4 塑料瓶无菌灌装系统,5.9 食品无菌包装技术,5 衬袋盒无菌包装,5.9 食品无菌包装技术,5.10 现代集合包装技术,一、集合包装,指将假设干包装件或商品组合在一起形成一个适合运输的单元。,集合包装主要以集装箱为主，可以将装满货物的托盘和集装容器、集装货捆一起装进大型的集装箱内，以便搬运、装卸和运输。,5.10 现代集合包装技术,托盘包装，是为了有效地装卸、运输、保管，将其按一定的数量组合放置于一定形状的台面上。,笼式托盘,箱式托盘,5.10 现代集合包装技术,集装箱包装，是一种用于货物运输、便于用机械装卸的一种集合包装容器。,1干货集装箱,2框架集装箱,3框架集装箱,4可折叠集装箱,5冷藏集装箱,6衣架集装箱,7油罐集装箱,8散装水泥集装箱,9双层汽车运输集装箱,干货集装箱,5.10 现代集合包装技术,框架集装箱,可折叠集装箱,双层汽车运输集装箱,5.10 现代集合包装技术,冷藏集装箱,双层汽车运输集装箱,油罐集装箱,散装水泥集装箱,5.10 现代集合包装技术,5.10 现代集合包装技术,二、危险品包装技术及其他,1.危险品包装技术,就是按照危险品的性质、特点、按照有关法令、标淮和规定专门设计的包装技术与方法。危险品的运输包装上必须说明不同性质、类别的危险货物标志，以及装卸搬运的要求标志。,2.防虫、鼠害等包装技术,方法是在包装主物品时、放入一定量的驱虫剂以到达防虫害的目的。包装物品的容器也应当做防虫处理。,