第八章 食品包装专用技术方法及其设备

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脱氧剂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八章食品包装专用技术方法及其设备防潮包装的定义：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1、包装内湿度变化的原因其一是因为包装材料的透湿性而使包装内湿度增加；其二是由环境温湿度的变化所引起的。

2、温湿度变化的关系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、包装食品的湿度变化的原因（一）包装内湿度变化的原因3、温湿度变化与防潮包装的相关性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。

（二）保证食品质量的临界水分大多数食品都具有吸湿性，在水分含量未达到饱和之前，其吸湿量随环境相对湿度的增大而增加。

每一类食品都有一个允许的保证食品质量的临界水分和吸湿量的相对湿度范围，在这个范围内吸湿或蒸发达到平衡之前，产品的含水量能保持其性能和质量，超过这个湿度范围，则会由于水分的影响而引起品质变化。

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4330306035604572852070 5.003.502.254.004.00---3.002.25---------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（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。

目前大量使用的塑料包装材料中适宜用于防潮包装的单一材料品种有：PE 、PP 、防潮玻璃纸等，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。

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 /(m ²·24h)‟P T (30g/m ²)/PE(20～60µm)防潮玻璃纸/PE O P P(18～20µm)/ PE(10～70µm)P E T(12µm)/PE(50µm)P C (20µm)/PE(27µm)PT(30g/m ²)/纸（70g/m/PVDC(20g/m ²)P T (30g/m ²)/Al(7µm)/PE(20µm)12～35.310.5～18.64.3～9.05.0～9.016.52.0﹤1.0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干燥食品增加水分。

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（一）常规防潮包装设计方法防潮包装设计的基本参数为：W -------被包物品的净重（g ）C 1------被包物品的含水量（%）C 2------被包物品的允许最大含水量（%）S ------包装材料的面积（m ²）t ------防潮包装的有效期（24小时为计算单位）h 1-----包装品贮存环境的平均湿度（%）h 2-----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。

防潮包装设计步骤1、允许透过包装的透湿度qq =W(C 2－C 1)2、包装材料允许的透湿度QvQ v=q/st= W(C 2－C 1)/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、1m ²的面积薄膜在24h 内透过的水蒸气质量值）4、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（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，假定透入包装内的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。

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。

2、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。

（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。

（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。

2、吸潮剂使用方法及注意事项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。

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。

只要密封性可靠，可长期贮存食品。

（一）真空包装（vacuum packaging ）1、真空包装的意义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。

2、真空包装保质机理1、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。

（二）充气包装（gas packaging ）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CO 2气体保存肉类食品；50年代研究开发了用N 2和CO 2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。

1、充气包装的特点充气包装（gas packaging ）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。

充气包装特点经真空包装的产品，因内外压力不平衡而使被包装的物品受到一定的压力，容易黏结在一起或缩成一团；酥脆易碎的食品如油炸马铃薯片、油炸膨化风味食品等易被挤碎；形状不规则的生鲜食品，易使包装体表面皱折而影响产品质量和商品形象；有尖角的食品则易刺破包装材料而使食品变质。

充气包装使内外压力趋于平衡而保护内装食品。

26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O 2+CO 2N 2+CO 2N 2+CO 2N 2N 2N 2+CO 2N 2+CO 2N 2N 2+O 2+CO 2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（二）充气包装保质机理CO2在高浓度下能有效地抑制大多数需氧菌和霉菌等微生物的生长繁殖，因而对食品有防霉和防腐作用，但不能抑制厌氧菌和酵母菌。

机理：CO2形成碳酸，pH 值降低抑制微生物；CO2对油脂和碳水化合物有较强的吸附作用而保护食品减少氧化。

1、二氧化碳气体在空气中占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，相对减少氧浓度，防止食品氧化和抑制细菌生长。

有两方面的作用：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，保证产品在呼吸包装内的CO2后仍有完好外形。

适合极易氧化变质的食品包装。

2、氮气3、氧气氧气的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。

一般不单独使用，常与氮气和二氧化碳混合成理想气体用于生鲜食品（生鲜果蔬、生鲜肉类和鱼贝类）的充气包装。

近年来开发新技术：果蔬气调保鲜包装（CAP ）技术。

二、真空和充气包装工艺要点塑料包装材料的透气性和透湿性能随聚合物分子结构、薄膜厚度、温湿度等因素的影响而变化。

1、用作真空包装的塑料薄膜，一般透氧度较小如PET 、PA 、PVDC 、EVAL 等薄膜具有良好的阻气性，与PE 、PP 复合改善热封性。

2、用作充气包装的塑料薄膜，一般要求对N 2、CO 2、和O 2均有较好的阻透性，常用以PET 、PA 、PVDC 、EVAL 等基材的复合包装材料。

（一）包装材料的选择塑料包装材料的透气度和透湿度材料透气度(20℃、65%RH)/[m l/(m ²·24h ·0.1MPa)]透湿度(40℃、90%RH)/[g/m ²·24h]名称厚度/µm N 2O 2C O 2L D PEH D PE C P P O P P P V C P E T P A P V DC P V A E V AL K O PP2525252525252525252525140022020010030～8025162～2321.5400060086055080～320606013～110725～1018000300038001680320～79042025379101520101195～6273003～6很大504～5复合包装材料的透气度和透湿度材料透气度(20℃、65%RH)/[m l/(m ²·24h ·0.1MPa)]透湿度(40℃、90%RH)/[g/m ²·24h]名称厚度/µm N 2O 2C O 2P A /PEP P /PVDC/PE P E T/PVDC/PE P A /EVAL/PE P A /PVDC/PE P E T/EVAL/PE P A /PPP A /EVOH/LLDPE P T K P T507660807371905525258～25501515126450473～8026～901054887413﹥12010（二）真空和充气包装的工艺要点1、贮存环境温度对真空和充气包装效果的影响各种包装材料对气体的渗透速度与环境温度密切关系，一般随温度提高其透气度也随着增大。