食品包装学第九章食品包装专用技术方法及其设备总结

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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。
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一、包装食品的湿度变化的原因 (一)包装内湿度变化的原因
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。
第七章
第一节 第二节
食品包装专用技术方法 及其设备
防潮包装技术 改善和控制气氛包装技术
第三节
第四节
wk.baidu.com
活性包装脱氧剂包装技术
食品无菌包装技术
第五节
微波食品包装技术
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第一节
防潮包装的定义:
防潮包装技术
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, 在保质期内控制设定的湿度范围内,保护内装食 品的质量。
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(一)防止被包装食品失水或吸水的防潮设计
防潮包装设计的基本参数为: 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。
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透湿度(40℃、 90%RH)/[g/m² · 24h]
PA/PE PP/PVDC/PE PET/PVDC/PE PA/EVAL/PE PA/PVDC/PE PET/EVAL/PE PA/PP PA/EVOH/LLDPE PT KPT
8~25
6~90
(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。 在不同温度条件下三种气体对PE薄膜的渗透系数
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一、真空和充气包装机理
(一)真空包装(vacuum packaging) 1、真空包装的意义
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。
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2、真空包装保质机理
温度(℃) 单位:ml/(m² · 24h· 0.1MPa)]
CO2
0 15 30 45 54.7 130 280 540
N2
2.50 7.84 21.5 54.7
O2
11.0 27.5 69.4 143
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1、贮存环境温度对真空和充气包装效果的影响
由此可知,真空和充气包装食品,宜在 低温下贮存,若在高温下贮存,会因透气率 的增大而使食品在短期内变质;对生鲜食品 或包装后不再加热杀菌的加工食品,应在低 温(10℃以下)贮藏和流通。 2、真空和充气包装的适用产品特性 真空包装由于内外有压差,所以一般不宜 用于易碎或带棱角的食品。对这类食品,一 般考虑采用充气包装。
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。
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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。
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3、氧气
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态乃至商品价值。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,常于氮气和二氧化碳混合成理 想气体使用于生鲜食品的充气包装。
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防潮包装设计步骤
1、允许透过包装的透湿度q q=W(C2-C1)
2、包装材料允许的透湿度Qv
Qv=q/st= W(C2-C1)/st
3、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)
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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
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塑料包装材料的透气度和透湿度
材 名称 LDPE HDPE CPP OPP PVC PET PA PVDC PVA EVAL KOPP 料 厚度/µ m 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 透气度(20℃、65%RH)/ [ml/(m² · 24h· 0.1MPa)] N2 O2 CO2 18000 3000 3800 1680 320~790 420 253 79 10 15 20 10 11 9 5~6 27 300 3~6 很大 50 4~5 1400 4000 220 600 200 860 100 550 30~80 80~320 25 60 16 60 2~23 13~110 7 2 2 1.5 5~10 透湿度(40℃、 90%RH)/[g/m² · 24h]
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三、真空和充气包装机械
真空和充气包装的工艺程序基本相同, 因此这类包装机大多设计成通用的结构形式, 使之即可用于真空包装,也可用于充气包装。 真空充气型包装机可用作两种包装,而 真空包装机只能用作真空包装。
透湿度/ 〔g/(m² · 24h)〕
12~35.3 10.5~18.6 4.3~9.0 5.0~9.0 16.5 2.0 ﹤1.0
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三、防潮包装方法及其设计
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。 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。
食品
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
吸湿量/%
43 30 30 60 35 60 45 72 85 20 70
临界水分值/%
5.00 3.50 2.25 4.00 4.00 --3.00 2.25 ------6
二、防潮包装材料及其透湿性
N2:O2:CO2=1:3:15--30
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二、真空和充气包装工艺要点
(一)包装材料的选择
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N2、CO2、 和O2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。
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(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。
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各种食品的饱和吸湿量( 20℃、90%RH )和临界水分值
(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。
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(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。
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几种常用防潮复合薄膜的透湿度( 40℃、90%RH ) 复合薄膜组成
PT(30g/m² )/PE(20~60µ m) 防潮玻璃纸/PE OPP(18~20µ m)/ PE(10~70µ m) PET(12µ m)/PE(50µ m) PC(20µ m)/PE(27µ m) PT(30g/m² )/纸(70g/m/PVDC(20g/m² ) PT(30g/m² )/Al(7µ m)PE(20µ m)
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。
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2、氮气
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 装内的氧气后仍有完好外形。
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复合包装材料的透气度和透湿度
材 名 称 料 厚度/µ m 50 76 60 80 73 71 90 55 25 25 透气度(20℃、65%RH)/ [ml/(m² · 24h· 0.1MPa)] N2 O2 50 15 15 12 6 4 50 47 3~80 2 CO2 10 5 4 8 8 7 4 13 ﹥120 10
(一)防潮包装材料的透湿性
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。
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(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。
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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。
5、核算实际的防潮有效期
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(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。
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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。
充气目的
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
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(二)充气包装保质机理
1、二氧化碳气体
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;
美各国广泛应用。
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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 24 内的空气。
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。
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(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
生鲜食品和加工食品充气包装
类别
生肉 鲜鱼 肉制品 奶制品 茶、咖啡 糕点 干果 粉末饮料 果菜
食品名称
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
气体种类
O2+CO2 N2+CO2 N2+CO2 N2 N2 N2+CO2 N2+CO2 N2 N2+O2+CO2
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