第七章 食品包装专用技术方法

1第一节防潮包装技术第二节改善和控制气氛包装技术第三节活性包装及脱氧包装技术第四节食品无菌包装技术第五节微波食品包装技术第七章食品包装专用技术方法及其设备2本章学习目标：1、掌握食品防潮包装技术的原理、设计方法；2、掌握真空充气包装、改善和控制气氛包装的技术原理、工艺方法及设备；3、了解活性包装概念及功能类型方法，掌握食品脱氧包装的基本原理、常用脱氧剂及操作要点；4、掌握食品无菌包装特点和无菌处理方法，了解国际无菌包装技术设备；5、了解微波食品包装的要求、方法和注意的问题。3防潮包装的定义：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湿度范围内，保护内装食品的质量。第一节防潮包装技术防潮与防湿的区别？？4包装内湿度变化的原因有二：其一是因为包装材料的透湿性而使包装内湿度增加；一、包装食品的湿度变化原因（一）包装内湿度变化的原因5在相对湿度确定的条件下，高温时大气中绝对含水量高，温度降低则相对湿度会升高，当温度降到露点温度或以下时，大气中的水蒸气会达到过饱和状态而产生水分凝结。（一）包装内湿度变化的原因其二是由环境湿度的变化所引起的。6如果在较高温度下将食品封入包装内，其相对湿度是被包装产品所允许的；当温度降低到一定程度时，包装内相对湿度升高可能超过被包装产品所允许的条件。所以，食品包装时环境大气中的相对湿度条件对防潮包装有重要影响。若产品在较高温湿度下进行防潮包装，可能会加速食品的变质。（一）包装内湿度变化的原因7（二）保证食品质量的临界水分每一种食品的吸湿平衡特性不同，因而对水蒸气的敏感程度也不同，对防潮包装的要求也有所不同。食品的临界水分值：在20℃、90%RH条件下的饱和吸湿量。也是食品质量低劣的极限吸湿量。超过临界水分值，则会引起食品物性的变化。8各种食品的饱和吸湿量（20℃、90%RH）和临界水分值食品吸湿量/%临界水分值/%椒盐饼干脱脂奶粉奶粉肉计粉末洋葱干粉末果汁粉末可可粉末干燥肉蔗糖干菜果脯43303060356045728520705.003.502.254.004.00---3.002.25---------9包装材料的透湿性能决定于所用材料的种类、加工方法和材料的厚度。二、防潮包装材料及其透湿性（一）防潮包装材料的透湿性10判断包装材料的透湿性能：透湿度（用R表示）透湿度的测试方法：重量法、压力法和电子湿度计测定法现在世界上尚未有统一的测定透湿度的方法和标准。（一）防潮包装材料的透湿性11（二）常用防潮包装材料防潮材料最好的材料是玻璃、陶瓷和金属包装材料，透湿度可视为零。塑料用于防潮包装的单一品种有：PE、PP、PVDC、PET等，可单独使用于要求不高的防潮包装。防潮包装大量使用的是复合薄膜材料。12几种常用防潮复合薄膜的透湿度（40℃、90%RH）复合薄膜组成透湿度/〔g/(m²·24h)〕玻璃纸(30g/m²)/PE(20～60µm)防潮玻璃纸/PEOPP(18～20µm)/PE(10～70µm)PET(12µm)/PE(50µm)PC(20µm)/PE(27µm)玻璃纸(30g/m²)/纸（70g/m²）/PVDC(20g/m²)玻璃纸(30g/m²)/Al(7µm)/PE(20µm)12～35.310.5～18.64.3～9.05.0～9.016.52.0﹤1.013防潮包装的意义：1、防止被包装的含水食品失水；2、防止环境水分透入包装而使包装食品增加水分。三、防潮包装方法及其设计14防潮包装的实质问题是：使包装内部的水分不受或少受包装外部环境的影响。选用合适的防潮包装材料或吸潮剂及包装技术措施，使包装内部食品的水分控制在设定的范围内。三、防潮包装方法及其设计15防潮包装设计方法有两种：1、常规防潮包装设计方法2、封入吸潮剂的防潮包装设计三、防潮包装方法及其设计16（一）常规防潮包装设计方法根据被包装产品的性质、防潮要求、形状和使用特点，合理地选用防潮包装材料，设计包装容器和包装方法，并对防潮保质期进行预算。171、防潮包装设计的基本参数W-------被包物品的净重（g）C1------被包物品的含水量（%）C2------被包物品的允许最大含水量（%）S------包装材料的面积（m²）t------防潮包装的有效期（24小时为计算单位）h1-----包装品贮存环境的平均湿度（%）h2-----包装内的湿度（%）Q-----包装品贮存环境的平均气温（℃)△p-----包装材料两面的水蒸气压力差。182、防潮包装设计步骤1）允许透过包装的透湿度qq=W(C2－C1)2）包装材料允许的透湿度QvQv=q/st=W(C2－C1)/st3）确定包装材料在某食品贮存温湿度条件下的实际透湿度（指在一定的相对湿度差、一定厚度、1m²的面积薄膜在24h内透过的水蒸气质量值）194）根据被包食品的防潮要求，包装尺寸及贮藏条件选择包装材料5）核算实际的防潮有效期根据实际选用包装材料的[R]值确定有效期2、防潮包装设计步骤20当防潮包装的防潮要求较高时，设计防潮包装必须采用透湿度小的防潮包装材料，并在包装内封入吸潮剂。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计21（二）封入吸潮剂的防潮包装设计1、防潮设计方法在设计使用吸潮剂的防潮包装时，假定包装内的吸潮剂水分完全由吸潮剂吸收，则可根据包装的目的和包装条件来计算吸潮剂的封入量。22设计时的有关参数及设计步骤：(1)选定防潮包装材料的透湿度[R]，由测定或查表得到。(2)根据被包装食品与湿度的关系，由该食品的临界水分值决定包装内的相对湿度(h2，％)。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计23(3)根据所使用吸潮剂的吸湿等温曲线，求出包装内相对湿度(h2，％)所对应的干燥剂最大含水量(C2，％)，并选定吸潮剂的原始含水量(C1，％)。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计24(4)设计出包装容器的表面积(S，m2)，包装有效期(t，24h)，假设包装流通环境温度(θ，℃)，相对湿度(h1，％)，则可决定温度系数Kθ值。（5）代入公式计算吸潮剂的用量。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计252、吸潮剂使用方法及注意事项（1）必须在包装材料透湿度小且密封性好的包装容器中才能使用吸潮剂。（2）为节约吸潮剂及保证吸潮效果，就尽量缩小包装预留空间。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计26（3）吸潮剂一般不应直接放在容器内，应将颗粒状吸潮剂包封在透气性良好的纱布袋或其他透气性薄膜小袋中，再放入包装容器中，也可将吸潮剂制成片状置于容器内。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计27（4）吸潮剂放入包装之前应是未吸潮的或被干燥过的。（5）包封吸潮剂的小袋应标明不能食用，用于食品包装的吸潮剂必须无毒，无不良气味。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计283、常用吸潮剂1）生石灰干燥剂主要成分为氧化钙，其吸水能力是通过化学反应来实现的。适合于低温保存，具有极好的干燥吸湿效果，而且价格较低。广泛用于各行业。目前最常见“雪饼”中使用该类型干燥剂。但是生石灰干燥剂由于具有强碱腐蚀性，经常发生伤害小孩或老人眼睛的事情，目前已逐渐被淘汰。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计292）硅胶干燥剂硅胶是一种高微孔结构的含水二氧化硅，无毒、无味、无嗅，化学性质稳定，具强烈的吸湿性能。譬如木糖醇中就有使用，而且也是被欧盟认可的唯一干燥剂。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计303）蒙脱石干燥剂此干燥剂采用纯天然原料膨润土，绿色环保，无毒无味，对人体无损害。蒙脱石干燥剂吸附速度快、吸附能力高，无毒、无味、无接触腐蚀性、无环境污染，尤其应用于食品包装，对人体无害。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计314）氯化钙干燥剂白色多孔块状、粒状或蜂窝状固体。味微苦，无臭。5）纤维干燥剂纤维干燥剂是由纯天然植物纤维经特殊工艺精致而成。它的吸湿能力达到100%的自身重量，是普通干燥剂所无法比拟的。另外，该产品安全卫生，价格适中，是很多生物、保健食品和药品的理想选择。（二）封入吸潮剂的防潮包装设计32第二节改善和控制气氛包装技术改善和控制气氛包装，从20世纪初以来，就已经采用改善的控制食品周围气体环境的方法来限制食品的生物活性。最常用的方法就是真空和充气包装、MAP和CAP。食品真空和充气包装都是通过改变包装食品环境条件而延长食品的保质期，而MAP和CAP是在真空充气包装技术基础上的进一步发展。33一、真空和充气包装机理真空包装指把包装食品装入气密性包装容器，在密闭之前抽真空，使密闭后的容器内达到预定真空度的一种包装方法。常用的容器有金属罐、玻璃瓶、塑料及其复合薄膜等软包装容器。（一）真空包装（vacuumpackaging）1、真空包装的意义34在食品行业，真空包装应用越来越广，我国早期应用于酱菜和榨菜包装，封装的榨菜贮存60天，质量正常，色泽不变，到300天时略带暗红色。近几年来真空包装大量应用各种熟制品、土特产品等。如鸡腿、火腿、香肠、烤鱼片、牛肉干、包装烧鸡、扒鸡、猪蹄、驴肉、兔肉等。1、真空包装的意义35363738目的是为减少包装内氧气的含量，防止包装食品的霉腐变质，保持食品原有的色、香、味并延长保质期。真空包装后一般还需适当的杀菌和冷藏。2、真空包装保质机理391、对微生物来说，当氧气浓度小于1%时，其生长速度急剧下降。在氧气浓度为0.5%时，多数细菌将受到抑制而停止繁殖。2、对油脂食品的氧化变质，当氧浓度小于1%时，也能有效地控制油脂氧化。3、另外，食品的氧化，变色和褐变等生化变质都与氧有密切关系。真空包装就是为了在包装内造成低氧条件而保护食品质量的一种有效包装方法。2、真空包装保质机理40（二）充气包装（gaspackaging）食品包装采用气体充填技术已有较长历史，欧美在20世纪30年代已开始研究使用CO2气体保存肉类食品；50年代研究开发了用N2和CO2气体置换空气的牛肉罐头和奶酪罐，有效延长了保持期；60年代由于各种气密性塑料包装材料的开发，很多食品成功地采用了这一技术；70年代生鲜肉的充气包装在欧美各国广泛应用。41生鲜食品和加工食品充气包装类别食品名称气体种类充气目的生肉鲜鱼肉制品奶制品茶、咖啡糕点干果粉末饮料果菜零售用肉鱼肉火腿片奶粉红茶、咖啡蛋糕花生、杏仁粉末橘子汁水果、蔬菜O2+CO2N2+CO2N2+CO2N2N2N2+CO2N2+CO2N2N2+O2+CO2肉色素发色、抑制微生物繁殖保持肉色素、抑制微生物繁殖防止脂肪和肉色素氧化防止氧化防止香气逸散防止霉菌繁殖防止脂肪氧化防止维生素损失、防止香气逸散防止枯萎、保持鲜度421、充气包装的特点充气包装（gaspackaging）是在包装内充填一定比例理想气体的一种包装方法。目的：通过破坏微生物的生存繁殖条件，减少包装内含氧量及充入一定理想气体来减缓包装食品的生物生化变质。区别：真空包装仅是抽去包装内部的空气来降低包装内的含氧量，而充气包装是在抽真空后立即充入一定量的理想气体，或是用理想气体置换出包装内的空气。43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、氩等。2、充气包装保质机理442、充气包装保质机理CO2在空气中正常含量为0.3%。当包装内CO2浓度达到10%--40%时，对微生物有抑制作用；浓度超过40%时，有明显的灭菌作用。在包装内充入较高的CO2能有效地抑制微生物的生长繁殖。1）二氧化碳气体4546在空气中占78%，是一种理想的惰性气体，一般不与食品发生化学作用，也不被食品所吸收。用氮气置换其中的氧，能有效保持食品的色香味。有三方面的作用：一是抑制食品本身和微生物的呼吸；二是作为一种充填气体，保证食品的外形及组织形状；三是抑制氧化。2）氮气2、充气包装保质机理47氧在空气中占21％，是生物赖以生存不可缺少的气体。氧的个性活跃，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。3）氧气2、充气包装保质机理48生鲜的肉类和鱼贝类，如果处于无氧状态下保存，则维持组织新鲜的氧合肌红蛋白就会还原变成暗褐色而使产品失去生鲜状