其它包装辅助材料(包装辅助材料)课件

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,*,*,*,包装辅助材料,天津科技大学 包装与印刷工程学院,韩 永 生,2006.4,第五篇,第,6,章,其它包装辅助材料,第一节,脱氧剂,脱氧剂是种新的包装辅助材料，近年来在食品、药材、皮毛制品、文物名画等包装保护上不断地得到推广应用。脱氧包装是继真空包装和充气包装之后出现的一种新的包装方法。它有很多优点，如设备简单，操作方便，使用灵活，除氧彻底等。封入脱氧剂包装，不需要任何设备和复杂工艺就可比较彻底地除去海绵状产品微孔中的氧气,。,脱氧剂在食品包装上用得最多，它是保鲜剂的一种。它除具有除氧功能外，还具有各种复合功能，可以吸收氧、产生二氧化碳，或既吸氧、又吸收二氧化碳。在密闭的高阻隔包装容器内封入脱氧剂，不要多长时间容器中氧气会大大降低，可使容器内保持极低的氧浓度，这样容器内物品就处于无氧状态下。实践证明，在包装容器内放入无机、有机、金属系等脱氧剂，能有效地防止霉变、虫蛀、锈蚀及氧化变质,。,脱氧剂包装最主要的特点是在密封的包装内可容易地产生一个几乎无氧的环境，并可使这个环境维持较长的时间，脱氧剂能吸收产品中的游离氧和任何透过包装材料的氧气。因此，封入脱氧剂包装作为延长食品保质期的一种有效方法，在食品贮藏中起着重要作用。食品包装中封入脱氧剂比在食品中直接加入防氧化的食品添加剂更安全，更卫生。如果采用的脱氧剂合适，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，可以防止食品中油脂、色素、维生素等营养成分的氧化，较好地保持产品原有的色、香、味和营养。,脱氧包装能比真空和充气包装更有效地防止或延缓需氧微生物所引起的腐败变质。用这种方法，在食品加工时,(,如面包,),可以适当增加产品的水分含量，不必担心由于霉菌或酵母发生的变质。另外，封入脱氧剂包装的方法可防虫害，因为所有在食品储存时会引起质量问题的害虫都需要氧气维持生存。研究结果表明：不管昆虫是处在其哪一种生长状态，当环境中氧含量达到,0.1,时，在,12,14,天内可被完全杀死。,一、脱氧剂分类,1.,以原料成分分类,(1),无机型，如铁粉等。,(2),有机型，如抗坏血酸等。,2.,以脱氧机理和反应速度分类,(1),自反应型脱氧剂,(2),靠水反应型除氧剂,(3),快速反应型脱氧剂,(4),正常反应型脱氧剂,(5),慢性反应型脱氧剂,3.,以适用范围分类,(1),高水份食品脱氧剂,(2),中等水份食品脱氧剂,(3),低水份食品脱氧剂,(4),超干燥食品脱氧剂,4.,以除氧功能为分类标志,(1),单一功能型脱氧剂：仅吸收,O2,，,(2),多功能型脱氧剂：吸收,O2,。产生,CO2,，吸收,O2,，也吸收,CO2,；既吸收,O2,；且能显示,O2,的浓度。,5.,以形状分类,(1),颗粒状脱氧剂,(2),片剂脱氧剂,(3),卡片形脱氧剂,。,：,二、常用脱氧剂及其作用原理,脱氧剂的作用原理是其中的有机或无机物质与包装环境空气中的氧发生化学反应而脱除包装内的残留氧。,铂、钯、铑等加氢催化剂,这是应用较早的脱氧剂，其中钯的催化效果较好，活化状态下的钯催化剂可吸附比自身体积大许多倍的活泼氢。这类脱氧剂的作用原理是利用氢和氧气在催化剂的作用下化合成水而脱除包装内的微量氧气，故也称氢氧化合法。,采用这种脱氧剂时，可用印有商标图文说明的纸包装好脱氧剂，然后与被包装物一起充填到包装容器内，送入真空室除去包装内大部分氧气，而后充入氮气,(90,),和氢,(8,),的混合气体，再进行封口。另外，也有将铂或钯放在复合材料的夹层中。由于催化剂铂或钯都是贵金属，成本高，现在已经很少单独使用，大多数被其他高效脱氧剂代替或与其他脱氧剂配合使用。,2,铁系脱氧剂,这是目前使用较为广泛的一类脱氧剂，在包装容器内，铁系脱氧剂可能发生以下的反应：,Fe,十,2H2,Fe(OH)2,十,H2,3Fe,十,4H2O Fe3O4,十,4H2,2Fe(OH)2,十,O2,十,H2O 2Fe(OH)3 Fe2O33H2O,由于铁参加反应时的最终产物形式不同，氧的消耗量也不恒定，在铁变成氢氧化铁的情况下，,1g,铁要消耗,300cm3(0.43g),的氧；此反应在标准状态下进行彻底时，,1g,铁要消耗约,1500cm3,空气中的氧，故铁系脱氧剂的除氧效果是显著的。在铁氧化时常伴有氢的产生，所以在铁系脱氧剂中有时加入一些抑制氢的产生或处理已生成氢的物质。,3.,亚硫酸盐系脱氧剂,这类脱氧剂应用也比较广，其中以连二亚硫酸盐为主剂，以氢氧化钙和活性碳为辅剂制得的脱氧剂效果最好，但它只能除去包装中的氧气。可能发生的反应为：,Na2S2O4,十,O2,H2O,活性炭,Na2SO4,十,SO2,Ca(OH)2,十,SO2 CaSO3,十,H2O,如果还需同时产生二氧化碳，则须再加入碳酸氢钠，发生以下的反应：,2NaHCO3,十,SO2 Na2SO3+H2O+2CO2,Ca(OH)2,十,CO2 CaCO3,十,H2O,lg,连二亚硫酸钠大约可消耗,0.184g,氧，即在标准状态下，,1,克连二亚硫酸钠可脱除约,130cm3,的氧。这种脱氧剂也可用透气性材料包封，放入食品包装袋内。,4.,葡萄糖氧化酶,葡萄糖氧化酶也称有机系脱氧剂，是葡萄糖氧化成葡萄糖酸的酶催化剂，在催化其氧化反应的过程中消耗了包装内部的氧，从而达到脱除氧气的目的。,除上述几种主要的化学脱氧剂之外，近年又研制了新型脱氧剂，如利用光照除氧法，即在透明的包装容器中同时封装一种含光敏色料和诱氧剂的薄膜，只要包装容器受到一定强度的光照射，容器内所含的氧便迅速除去。测定表明：容积为,30cm3,的透明袋，按上述方法经过适当强度的光照，,6min,后袋内氧气可由,21,降到,1,。,三、脱氧剂的反应特性及使用,1.,脱氧剂的反应特性,脱氧剂的反应特性因种类不同而异，按脱氧反应速度的快慢，脱氧剂分速效型和缓效型两种。速效型脱氧剂在密封容器内适量存放时，一般在,lh,左右能使游离氧降至,1,，最终达,0.2,以下，而使用缓效型脱氧剂要达到这种程度需,12,24h,，两者绝对脱氧能力无明显差别。图,5-11,示出了几种类型脱氧剂的脱氧反应速度，亚硫酸盐系脱氧剂的吸氧速度最快，属速效型脱氧剂；铁系脱氧剂的吸氧速度较慢，属缓效型脱氧剂。在实际应用时，可将两种脱氧剂配合使用，若加入其他助剂，使其脱氧效果更好。必要时可加入能产生二氧化碳的组成，造成缺氧而有二氧化碳的较理想气氛环境。,脱氧剂与氧气的反应速度与包装环境的温度条件有关。一般来说，当温度较高时，脱氧剂的活性较大，吸氧较快；温度低时，则活性较小，吸氧较慢，图,5-12,所示为温度对铁系脱氧剂吸氧速度的影响。,被包装食品的含水量对脱氧剂的效果影响也很大，图,5-13,所示为湿度对铁系脱氧剂的吸氧速度的影响。当包装内空气湿度为,90,以上时，,18h,后包装内残存氧气含量接近于零；当相对湿度为,60,时，,95h,后袋内残存氧气量接近于零。但是，参与反应的水分越多，对食品物性和质量带来的影响越大，所以，对采用脱氧剂包装的食品，其内含水分不宜太高。,2.,脱氧剂用于食品包装的要求,用于食品包装的脱氧剂应满足下列特定要求：,无毒无害,脱氧剂虽不是食品，也不是食品添加剂，但在包装内与食品放置在一起，也有可能被消费者误食，因此脱氧剂应无毒无害，安全卫生，无令人不快的副反应或产生有害或有异味的气体。,脱氧速度合适,脱氧剂放入食品包装之前会在空气中放置一段时间，如果反应速度太快，在包装前就会与空气中的氧反应而降低活性；如果反应速度太慢，则食品得不到足够的保护而继续被氧化变质。,3.,脱氧剂的使用方法,脱氧剂可单一使用，也可按不同组分配合使用，还可以用高发泡的泡沫塑料片作载体，用脱氧剂浸渍或涂覆制成含脱氧剂的泡沫塑料片，使用时把脱氧剂用透气小袋包装好，与产品放在同一包装容器即可。,封入脱氧剂包装时常与真空或充气包装结合起来，通过封入脱氧剂，可弥补快速充氮时气体置换率低的缺陷。另外，有些软包装由于使用脱氧剂使内部产生负压而使包装袋体积收缩，影响美观。如果充气和使用脱氧剂结合起来、就可避免上述缺点。这样的处理虽增加包装费用，但可降低充氮时的气体置换率，加快充气包装速度。,为了检查包装内的脱氧程度，可以采用一种叫做探氧剂的除氧效果指示剂来检查。探氧剂是通过自身的颜色变化来指示包装内的含氧情况，如使用某种探氧剂，当包装完好并且脱氧效果好时，探氧剂小锭显红色；当有氧气进入包装时，探氧剂就显蓝色。使用探氧剂为人们供了检查除氧包装在储运过程中的状态是否完好的简易方法，脱氧剂和探氧剂配合使用，使这种新型包装技术更臻完善。,4,、脱氧剂使用的注意事项,开封及使用,吸氧剂使用前一般都用气密性好的包装材料包封，最好随开封随使用，不然影响吸氧效果。试验表明，用气密性包装材料包封的铁系吸氧剂开封后，在湿度,88,RH,、温度,25,30,的环境中放置,5,小时不会影响其性能，故铁系吸氧剂在开封后,5h,内务必使用。,吸收能力和效果,封入脱氧剂后能否保全食品质量，取决于脱氧剂的吸收能力和吸收效果。一般铁系吸氧剂在封入包装,4h,内。氧气浓度可降低至,0.35,以下，,4h,后可达,0.1,，选用时应尽可能选用残存氧气浓度低的吸氧剂。,包装材料的选择,吸氧剂包装和真空充气包装一样，要选择气密性好、特别是对氧气的阻隔性好的包装材料。,4,、脱氧剂使用的注意事项,包装容器的密封,对金属罐、塑料袋、塑料容器等封入脱氧剂后必须完全密封。特别是塑料软包装材料，一定要注意热封温度，防止由于热封温度过高或过低引起封口破裂和不实。,脱氧剂包装的保存温度,脱氧剂正常发挥作用的温度为,5,40,，若低于,-5,，脱氧能力明显下降，即使温度再升高，对有些脱氧剂其脱氧能力不能再复原。所以，封入脱氧剂的包装不能在低于,-5,的温度下保存。,第二节,防滑剂,在用塑料袋、编织袋或钙塑瓦楞纸箱做外包装容器时，在码垛较高或运输过程中，由于包装容器之间的摩擦力小，导致容器相互滑动；此外，用塑料袋包装冷冻食品时袋与袋之间也易滑动，这些滑动会使堆码的包装件破坏、发生倒垛，造成损失。为防止包装容器之间发生滑动，可在制造塑料包装容器时，在塑料原料中加入颗粒状矿物质以增加塑料容器的摩擦系数，提高防滑性。也可将塑料包装容器表面加工成粗糙不平的纹理状，增加滑动时的摩擦力，同样可起到防滑作用。,另外一种较有效的防滑方法是在包装容器的外表面涂布防滑剂，使包装容器表面形成防滑层。对用于食品包装的防滑剂，除要求其对被涂包装材料有较好的附着力、防滑层之间的摩擦系数较大，使包装件之间不易滑动，但彼此又不致粘连外，还要求其无毒无味，符合卫生要求。,目前应用的防滑剂有热熔型、溶剂型和乳液型三种。,一、热熔型防滑剂,热熔型防滑剂常用乙烯醋酸乙烯共聚物、天然橡胶、松香、低分子聚乙烯等作为主要黏附成分。这些树脂对包装材料附着性较好，也有较大的表面摩擦力。还可加入适量石蜡来降低防滑剂的熔点，改善流动性，加强对被涂材料的润湿性，还可起滑爽作用，防止两个防滑面之间发生粘连；加入氧化锌可增大防滑层的摩擦力；加入萜烯树脂除可增加防滑层的摩擦力外，还能增加其对被涂材料的附着力。,二、溶剂型防滑剂,将防滑剂组分溶于适当的溶剂中，可以制得溶剂型防滑剂，其特点是可在常温下涂覆，使用方便；缺点是易燃，且溶剂挥发后对环境有污染。,三、乳液型防滑剂,将上述典型配方中的主要粘附物质选为乳液聚合树脂，再加适当助剂可制得乳液型防滑剂。也可用固体聚合物加乳化剂乳化制得乳液型防滑剂。,评价防滑剂防滑效果的好坏可用测定两个防滑层之间的摩擦力之大小来比较。比较简单的方法是采用弹簧拉力计测量：比较拉动同样重量、同样体积的涂布各种配方防滑剂的包装容器的弹簧拉长值，弹簧拉长越多的，防滑剂的发挥机效果越好。,第三节,液体密封材料,在食品工业中，大量地使用着各种金属桶、罐头及玻璃瓶包装各种食品及食品原料。但金属桶、罐的卷边处及玻璃瓶盖的封口处内包装物容易泄露,(,原因是硬碰硬,),，故需将液