食品包裝第七章

第七章食品包裝專用技術(shù)方法及其設(shè)備浙江工商大學(xué)王向陽教學(xué)目標(biāo)掌握幾種典型包裝技術(shù)：防潮包裝、脫氧包裝、無菌包裝了解包裝技術(shù)的原理、工藝方法合理選用包裝方法第一節(jié)防潮包裝技術(shù)一、包裝食品的濕度變化原因（一）包裝內(nèi)濕度變化的原因1、包裝材料的透濕性。2、環(huán)境溫濕度變化。高溫含濕高。3、材料兩側(cè)水蒸氣壓差。（二）保證食品質(zhì)量的臨界水分防潮包裝技術(shù)原理隔絕水分交換內(nèi)——外外——內(nèi)疏松多空、粉末食品吸濕、失水速度快二、防潮包裝材料及其透濕性常用設(shè)計(jì)常規(guī)包裝－隔阻性內(nèi)裝吸潮劑（一）

防潮包裝材料的透濕性：費(fèi)克定理。速度=系數(shù)*面積*壓差/厚度。測定：1平方米，40度下，90%RH，另一邊無水氯化鈣，24小時(shí)。（二）

常用防潮包裝材料：金屬、玻璃、陶瓷、復(fù)合薄膜。PE、PP、防潮玻璃紙也可以。（一）

常規(guī)防潮包裝設(shè)計(jì)方法1、防潮包裝設(shè)計(jì)的基本參數(shù)：濕度差、溫度、含水量、質(zhì)量、面積、有效期。（一）

常規(guī)防潮包裝設(shè)計(jì)方法2、防潮包裝設(shè)計(jì)步驟：1）允許透過包裝材料的水蒸汽量；q=W(C2-C1)W——被包裝物質(zhì)量。gC2——被包裝物允許的最大含水量。%C1——被包裝物的含水量。%2）包裝材料允許的透濕度；Qv=q/StS——包裝材料的有效面積。m2t——防潮包裝的有效期。24h（一）

常規(guī)防潮包裝設(shè)計(jì)方法3）確定實(shí)際條件下的透濕度；Qθ=DSΔpt/δ=RKθΔhD——擴(kuò)散系數(shù)Δp——包裝材料兩邊蒸汽壓差δ

——包裝材料厚度mmR——特定條件的透濕度Kθ——在溫度θ時(shí)的溫度影響系數(shù)。Δh——包裝內(nèi)外的濕度差%4）根據(jù)食品要求選擇材料。R=W(C2-C1)/StKθΔh（一）

常規(guī)防潮包裝設(shè)計(jì)方法3、核算實(shí)際的防潮有效期。t=W(C2-C1)/S[R]StKθΔh[R]是實(shí)際的包裝材料的R值，非理論值。（二）封入吸潮劑的防潮包裝設(shè)計(jì)1、防潮設(shè)計(jì)方法：設(shè)定滲入水分完全由吸潮劑吸附。計(jì)算確定封入吸潮劑的量。W=SRKθΔht/（C2-C1）（二）封入吸潮劑的防潮包裝設(shè)計(jì)2、吸潮劑使用方法及注意事項(xiàng)：1）本身透濕小，密封好的包裝；2）盡量縮小包裝；3）吸潮劑放在透濕好的小袋中；4）吸潮劑本身處于有效狀態(tài)；5）吸潮劑無毒，無不良?xì)馕?，并表明不能食用。第二?jié)改善和控制氣氛包裝技術(shù)一、真空和充氣包裝機(jī)理（一）真空包裝定義：把被包裝食品裝入氣密性包裝容器，在密封之前抽真空，使密封后的容器達(dá)到預(yù)定真空度的一種包裝方法。1、食品真空包裝容器：金屬罐、玻璃瓶、塑料復(fù)合膜。2、真空包裝保質(zhì)機(jī)理：低氧對(duì)微生物、對(duì)油脂氧化影響。（一）真空包裝抽真空缺陷：食品受壓力，易縮團(tuán)酥脆食品易碎：油炸土豆片形狀不規(guī)則食品：表面產(chǎn)生皺褶尖角食品：刺破包裝材料真空包裝制約因素機(jī)械設(shè)備加工方法：殺菌過程貯存條件：低溫一、真空和充氣包裝機(jī)理（二）充氣包裝定義：在包裝內(nèi)充填一定比例的理想氣體的包裝方法。目的：主要是破壞微生物生存條件。方法：充入理想氣體，減少O2分壓區(qū)別：真空－抽出O2

充氣－加入惰性氣體，O2分壓減小1、充氣包裝特點(diǎn)：適用怕壓、易碎、尖角等東西。2、充氣包裝保質(zhì)機(jī)理：主要?dú)怏w：氧氣作用、氮?dú)庾饔谩⒍趸?。作用。生肉、果蔬（氧氣）；控制微生物（二氧化碳）；保持香氣、防止脂肪氧化（氮?dú)猓?。（二）充氣包裝保質(zhì)機(jī)理CO2：抑制呼吸溶于水，產(chǎn)生弱酸對(duì)油脂及碳水化合物有較強(qiáng)的吸附作用N2：抑制呼吸抗氧化O2：保鮮作用－生鮮食品三者透性比例：N2：O2：CO2＝1：3：15－30二、真空和充氣包裝工藝要點(diǎn)（一）包裝材料的選擇：1）高阻隔性材料。PET、PA、PVDC、EVAL薄膜阻氣性比較好，但粘合差。大多采用復(fù)合材料。2）透氣性材料。聚丁烯等。二、真空和充氣包裝工藝要點(diǎn)（二）真空充氣包裝的工藝要點(diǎn)1、溫度：透氣系數(shù)會(huì)變化。2、封口質(zhì)量和抽氣質(zhì)量3、真空和充氣適用范圍。三、真空和充氣包裝機(jī)械（一）真空包裝機(jī)械1、室式真空包裝機(jī)（單室式、雙室式）2、帶式真空包裝機(jī)3、旋轉(zhuǎn)臺(tái)式真空包裝機(jī)（自動(dòng)化好，可以和填充結(jié)合）4、熱成型真空包裝機(jī)（自動(dòng)化好，可以和制袋結(jié)合）5、插管式真空包裝機(jī)三、真空和充氣包裝機(jī)械（二）充氣包裝機(jī)械1、氣體沖洗式：自動(dòng)制袋機(jī)改裝。氧氣濃度高。2-5%2、真空補(bǔ)償式：室式、插管式四、MAP和CAP包裝技術(shù)（一）

MA和CA氣調(diào)系統(tǒng)原理：MA、CA（二）

薄膜氣調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理：1、薄膜滲透理論：費(fèi)克---亨利定理。速度=系數(shù)*面積*壓差/厚度2、薄膜氣調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理：1）CA氣調(diào)系統(tǒng)；2）MA氣調(diào)系統(tǒng)（三）MAP和CAP：MAP：呼吸比較小，氣體在一定時(shí)間基本保持穩(wěn)定；CAP：透氣比較合理，基本等于呼吸作用，可以加一些輔助物質(zhì)。第三節(jié)脫氧包裝技術(shù)一、脫氧包裝的特點(diǎn)：不必在食品中加入脫氧劑O2<0.1％，防止氧化，可保香、味延緩微生物作用二、常用脫氧劑及其作用原理和反應(yīng)特性

（一）常用脫氧劑1、鐵系脫氧系：1克鐵，消耗300立方米厘米氧。缺點(diǎn)有氫產(chǎn)生，速度慢。缺點(diǎn)產(chǎn)生氫氣。2、亞硫酸鹽系脫氧劑：主要是連二亞硫酸鹽，加氫氧化鈣、活性碳等。1克連二亞硫酸鈉，消耗130立方米厘米氧。能力小，但速度快。產(chǎn)生二氧化碳。3、葡萄糖氧化酶：特定產(chǎn)品。另外：Pt、Pd、Rh等加H催化劑。二、常用脫氧劑及其作用原理和反應(yīng)特性（二）脫氧劑的反應(yīng)特性1、脫氧劑的脫氧速度：亞硫酸鹽系脫氧劑1小時(shí)內(nèi)，可以降低到1%。鐵系脫氧要12-24小時(shí)。有機(jī)系介中。2、脫氧劑反應(yīng)速度與溫濕度：溫度高、濕度大，速度快。3、脫氧劑反應(yīng)類型：自力反應(yīng)型：本身有水接觸氧氣就反應(yīng)；水分依賴型：本身沒有水，吸收水分后，再吸收氧氣反應(yīng)。三、封入脫氧劑包裝的技術(shù)要點(diǎn)（一）食品包裝對(duì)脫氧劑的要求：1、對(duì)人安全；2、不和被包裝物反應(yīng)；3、根據(jù)要求選擇。（二）脫氧劑使用的方法、用量及使用條件：1、使用方法（透氣小袋）；2、使用量（計(jì)算加15-20%；指示劑：粉紅色低于0.1%，雪青色0.1-0.5%，藍(lán)色大于0.5%）；3、使用溫度和濕度：溫度高脫氧快，5-40度，濕度高脫氧快，但太濕不方便使用。）三、封入脫氧劑包裝的技術(shù)要點(diǎn)（三）

注意事項(xiàng)：1、包裝材料和容器。材料的隔氧性要求，吸氧產(chǎn)生負(fù)壓的克服。2、脫氧劑使用前的保藏，防止已經(jīng)失效。3、選擇適合的脫氧劑。四、常用脫氧劑的制備和應(yīng)用實(shí)例例如：鐵粉、堿、鹽、載體。第四節(jié)食品無菌包裝技術(shù)一、無菌包裝的原理及意義無菌包裝：被包裝食品和包裝容器分別殺菌，無菌條件下完成充填和密封。食品無菌包裝材料無菌操作環(huán)境無菌意義：是減輕殺菌條件，對(duì)熱敏食品特別重要。二、無菌包裝的包裝體系殺菌方法殺菌方法：UHT直接法間接法HTST歐姆殺菌（一）無菌包裝食品的殺菌方法：1、UHT超高溫瞬時(shí)殺菌：135度以上。1）直接加熱：UHT噴射式，UHT注入式。2）間接加熱：換熱器。例如APV公司的巴拉佛洛片式熱交換器（牛奶）。2、HTST高溫短時(shí)殺菌：100度以上。低溫流通的牛奶和低酸果汁。3、歐姆殺菌。APV公司有，液體直接加熱，對(duì)液體含顆粒特好。二、無菌包裝的包裝體系殺菌方法（二）無菌包裝材料和容器殺菌方法：（1）包裝系統(tǒng)設(shè)備殺菌CIP清洗系統(tǒng)（2）操作環(huán)境殺菌紫外照射1、紫外線殺菌：與材料有關(guān)，會(huì)降低材料熱封強(qiáng)度。2、過氧化氫殺菌：與濃度和溫度有關(guān)。濃度高殺菌好，溫度高殺菌好。通過熱殺菌，分解過氧化氫。3、過氧化氫和紫外線殺菌并用：增效幾百倍?？梢缘蜐舛群统叵職⒕?。4、紫外線與乙醇或檸檬酸并用的殺菌方法：效果很好。二、無菌包裝的包裝體系殺菌方法（三）包裝系統(tǒng)設(shè)備及操作環(huán)境的殺菌方法：1、包裝系統(tǒng)設(shè)備的殺菌：熱堿水---稀鹽酸中和---熱水沖洗----清水洗---高溫蒸氣殺菌2、操作環(huán)境殺菌：紫外線殺菌，過濾除菌，加熱消毒，正壓。三、無菌包裝材料紙塑類紫外殺菌：H2O2：兩者結(jié)合：金屬過熱蒸汽殺菌玻璃三、食品無菌包裝系統(tǒng)（一）

紙盒無菌包裝系統(tǒng)：1、TETRAPAK公司的利樂磚型包無菌包裝機(jī)。機(jī)械為TBA-9型號(hào)。氧化氫殺菌。材料為PE/印刷層/紙板/PE/鋁箔/PE/PE；2、國際紙業(yè)公司的SA-50型無菌包裝系統(tǒng)。也是過氧化氫殺菌。（二）采用預(yù)成型容器的無菌包裝系統(tǒng)：過氧化氫殺菌。簡化了設(shè)備。德國PKL公司的COMBILOC無菌包裝系統(tǒng)。包裝材料為紙板/鋁箔/PE/SURLYN塑脂。三、食品無菌包裝系統(tǒng)（三）塑料瓶無菌罐裝系統(tǒng)：一般也是過氧化氫殺菌。還有一種大陸制罐公司的CONOFFASF包裝系統(tǒng)，不用過氧化氫殺菌，去掉表層，露出無菌部分。（四）襯袋盒（箱）無菌包裝：瑞典的ALFA-LAVAL公司的STAR-ASEPT系統(tǒng)，采用蒸氣殺菌。內(nèi)袋兩層LLDPE，襯盒復(fù)合結(jié)構(gòu)。（五）固體食品無菌填充系統(tǒng)：殺菌難度大，應(yīng)用少。

第五節(jié)

微波食品包裝技術(shù)

一、微波加熱特性與包裝要求（一）微波加熱與包裝：材料適應(yīng)微波（吸收、反射、透過），材料耐冷凍。微波加熱的不均勻性與包裝。1、尖角集中效應(yīng)：食品邊角容易被微波穿透，過度加熱，在其中心還沒有熟透，邊角已經(jīng)產(chǎn)生焦糊現(xiàn)象。2、表面低溫現(xiàn)象：食品內(nèi)部吸收微波加熱，表面蒸發(fā)吸收熱量，而空氣加熱慢，造成內(nèi)部溫度高于表面現(xiàn)象。3、袋內(nèi)膨脹現(xiàn)象。

二、微波食品用包裝材料（一）微波食品用包裝材料的分類：1、可透過微波的包裝材料（紙、塑料、玻璃等）；2、可吸收微波的包裝材料（微波敏片）；3、可反射微波的包裝材料（金屬，容易起火）；4、可改變電磁場的包裝材料（特殊的材料，金屬和塑料的特殊處理）。二、微波食品用包裝材料（二）微波食品包裝材料：1、紙類：1）紙和紙板（不會(huì)形成冷凝水）；2）紙漿膜塑材料（要去鋁箔）；3）涂塑紙板（邊角要圓）。2、玻璃和陶瓷：1）玻璃（要去金屬蓋）；2）陶瓷（本身吸收熱量多）。3、金屬（小心，制造特殊材料）。4、塑料（PVC、PVA[聚乙烯醇]等極性材料，不能用；EPS[發(fā)泡聚苯乙烯]容易單體遷移，不能用）。三、典型微波食品包裝（一）冷凍微波食品：PET、PA、LLDPE等。（二）比薩餅、漢堡包與三明治類微波食品：紙板和薄膜（可去薄膜）。可能有部分鋁箔。第六節(jié)防震包裝技術(shù)一、幾種主要的防震材料1、泡沫塑料2、氣墊薄膜3、獸毛填充4、橡膠防震材料二、防震包裝技法1、全面防震方法（1）壓縮包裝法（2）浮動(dòng)包裝法（3）裹包包裝法（4）模盒包裝法（5）就地發(fā)泡包裝法三、部分防震包裝技法對(duì)于整體性好的產(chǎn)品和有內(nèi)包裝容器的產(chǎn)品，僅在產(chǎn)品或內(nèi)包裝的拐角或局部地方使用防震材料進(jìn)行襯墊即可，這種方法叫部分防震包裝法。四、懸浮式防震包裝法對(duì)于某些