食品包装关键技术与质量控制
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China Light Industry Package Quality Supervising and Testing Center
http: // sme.jiangnan.edu.cn/ Tel: 0510 - 85919682
食品包装技术与质量控制
Food Packaging Techniques and Quality Control
在线检测系统
• 大多数柔性和半刚性包装袋非破坏性泄漏检测系 统都基于刺激— 应答技术 • 气体示踪法检测系统
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
http: // sme.jiangnan.edu.cn
4 食品包装新技术与未来发展
活性包装
Active Packaging
食品智能化包装
Intelligent Packaging Systems
气调包装
Modified Atmosphere Packaging
http: // sme.jiangnan.edu.cn
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
4.1 食品活性包装技术
活性包装：通过改变包装食品环境条件来延长
卢立新
博士、教授、博士生导师
Lixin Lu Prof. Dr.
无锡 · 江南大学
Jiangnan University
http: // sme.jiangnan.edu.cn/
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
主要内容
1 2 3 4
食品包装基本要求与发展趋势 食品包装的技术基础与关键技术 食品包装安全与检测 食品包装新技术与未来发展
相关法令：
n
自20世纪50年代末开始，美国FDA、欧盟委员会及欧盟成员国 陆续颁布了一系列食品接触材料与制品安全性的相关法令。 与食品接触的包装材料最受关注的是塑料，其次是纸。 近年来，我国在食品包装材料的卫生安全方面逐渐形成了自己的 一套法规体系。
n n
食品包装中主要有害物迁移与评价
n n
材料：重点是塑料，其次是纸、陶瓷、金属等 关注： n 包装表面涂层、印刷油墨等； n 食品包装容器重复使用中的安全问题
1 食品包装基本要求与发展趋势
现代食品包装的发展趋势
总体：近年来，食品包装技术取得了重大的进步，主要 表现在食品安全、货架期、经济、环保及使用方面； 安全、保鲜、环保、方便是食品包装发展的趋势； 可持续食品包装成为当今的新要求; 包装功能的实现要求转向动态； 加工与包装一体化技术； 生物技术和基因技术将在食品包装中发挥重要作用； 智能化包装、储藏和流通的一体化。
货架期或改善安全性或感官特性，同时保持食物 品质。
食品活性包装技术
氧气、乙烯及其他成分脱除剂包装； 食品抗菌包装； 食品包装中的非迁移生物活性聚合物； 湿度调节技术
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
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4.1 食品活性包装技术
货架寿命加速试验数据 推断示意图
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
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2.2 食品包装保质期预测理论与方法
研究现状：
货架寿命加速试验方法（ASLT）得到广泛应用； 基于产品湿度控制－防潮保质期的预测应用最广； 基于产品氧化控制保质期的预测成功应用于食用油、高 油脂食品； 基于微生物控制的食品包装保质期，已有多种重要的食 源性病原菌的生长、失活、残存、产毒、冷却、辐射等 的预报模型，已经证实可以成功地用于预测有氧和真空、 气调包装冷链水产鲜品的剩余货架期。 基于产品色泽控制、感官评价的保质期预测研究进展缓 慢;
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2 食品包装的关键技术基础
（1）品质劣变机理与贮运环境的关系 （2）食品包装保质期预测理论与方法 （3）包装材料（容器）的传质与阻隔 （4）包装材料与食品的相容性 （5）食品包装优化设计与评价 （6）功能性保质包装机理与适应性
4.1.2 抗菌包装技术
抗菌包装
指能够杀死或抑制污染食品的腐败菌和致病菌 的包装，可以通过在系统里增加抗菌剂和／或 运用满足传统包装要求的抗菌聚合物，使它具 有新的抗菌功能。
包装系统获得抗菌活性后，系统(或材料)通 过延长微生物停滞期和降低生长速度或减少 微生物成活数量来限制或阻止微生物生长。
பைடு நூலகம்
http: // sme.jiangnan.edu.cn
Microbial spoilage（抗菌 Microbial agent release/coating 性） CO2 release（抗菌剂、CO2缓释） Moisture/condensation （湿度控制） Thermal abuse（温度控 制） Specific food-pack interactions Absorbent pad, desiccant（干燥剂） humectant, deliquescent（保湿剂） Phase-change material（相变材料）
Gas build-up (气体吸附） Pressure valve, CO2 scavenging Flavour/aroma release（香味缓释） Off-odour scavenging（异味去除）
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
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国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
2.1 食品品质劣变机理与贮运环境的关系 产品质量变化的机理与表征
最重要的品质特征; 加工方式对食品品质、质构的影响;
产品受各种因素影响而变质的情况有极大的差别。产品可能产 生的变质类型，决定了包装材料所必须提供的功能。
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国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
1 食品包装基本要求与发展趋势
食品包装基本要求 食品特性
• 种类繁多、千差万别（物性、成份）； • 多为有机物质，易受外界微生物感染以及物理、化 学、机械等不良作用而变质损坏； • 安全性
n
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国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
3.2 食品包装安全检测技术 2. 包装容器密封性检测方法
离线检测方法
• • • • （1）视觉检查，跌落试验、浸泡试验; （2）真空浸泡测试; （3）膨胀测试; （4）压力真空衰减测试
食品包装安全涉及领域：
食品接触包装材料、容器的安全性； 食品包装生产、运输、储藏及流通安全； 食品包装安全检测与控制技术； 食品包装安全的标准体系及评估技术
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3.1食品接触包装材料、容器的安全性
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2.4 包装材料与食品的相容性（相互作用） 研究现状
风味的吸附或风味物质的吸收是最重要的相容性问题； 由食品与包装相互作用引起的味觉问题得到重视; 来自包装的味觉活性成分对食品的影响因素与重要性； 包装材料生产用溶剂对食品的影响； 风味物质在包装材料中的扩散现象。
发展 功能性包装技术成熟性与商业化可行性； 消费者的接受性与包装的适应性； 生物技术、多种技术的综合应用。
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3 食品包装安全与检测
食品安全成为全世界关心的焦点问题。食品包装安全 科学体系涉及多个学科与多项技术，如检测技术、风险评 估与预警技术、溯源技术、全程控制技术。
发展趋势
食品基质对包装材料吸收风味的影响机制； 包装与风味作用的有益利用
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2.5 食品包装优化设计与评价
选择包装参数
确定产品货架期与质量
食品包装优化
销售 特性 环境 压力
物流
成本
便利
食品包装基本要求
• 内在要求
– 防止/减缓品质劣变、保证质量；延长保质期。
• 外在要求
– – – – – 使用方便、安全； 提高商品价值 促销 产品信息的传递 环境要求
• 生产要求 • 符合相应的法律、法规与产品标准
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贮运环境对食品品质劣变的影响
产品属于何种类型的敏感产品; 产品通过流通网络所接触的一切环境条件。
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2.2 食品包装保质期预测理论与方法 技术基础：
产品质量变化的机理与 理论表征； 外界因素对食品品质、 包装材料性能影响具体 表征； 食品品质评价、产品标 准； 加速试验理论与方法
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4.1 活性包装技术
未来发展趋势
由于消费者倾向于选用最少化加工和自然储藏的食 品，食品工业也急切投资于食品产品的质量和安全， 在不久的将来活性包装必将得到发展。 活性包装的未来趋势是将吸收剂或释放剂添加到包装 薄膜和粘贴标签的材料内，而不再以独立的形式出现 在包装内。 将来含有看不见的活性吸收剂或释放剂的活性包装将 大规模地进入抑菌包装材料是一种减少防腐剂使用的 潜在方法，将防腐功能更加精确地集中作用于食物表 面那些微生物生长和腐败最容易发生的地方。
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2.3 包装材料（容器）的传质与阻隔 研究现状
渗透、扩散特性研究最为广泛深入; 软塑膜、纸质材料的迁移与评价进展迅速； 包装材料容器的吸附研究进展缓慢。
发展趋势
非理想气体、溶液的溶解行为与渗透机制； 外界条件对渗透、扩散的影响； 传质物在不同包装材料、食品间的分配系数精确估算； 包装内吸附剂性能的控制与调节。
– 食品必须具备安全、营养、食欲和方便4项社会属性。 – 在国际贸易中，食品安全被列为是第一位的、强制性的要 求。
• 加工周期短，要求高； • 产品时效性强。
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1 食品包装基本要求与发展趋势
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2.6 功能性保质包装机理与适应性
研究现状
重点：气体吸附、抗菌、MAP、CAP； 食品加工新技术与包装融合（微胶囊、微波加工、 超高压、辐照、真空蒸煮等）； 功能性包装材料开发。
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2.5 食品包装优化设计与评价
研究现状
运用数学模拟确定食品包装的基本要求； 包装方案的优化评价方法； 基于阻隔要求的软塑复合膜的设计与优化。
发展 包装特性重要性评估的科学性； 可持续包装的评价方法； 食品包装基础数据库的完善。
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3.2 食品包装安全检测技术
1. 包装材料相关性能
n
透氧性测试标准和方法 n （1）压差法 n （2） 等压法（库仑电量传感器） 透湿性测试标准和方法 n （1）杯式法（重量法） n （2）电解法 n （3）红外传感器法 n （4）湿度传感器法
Quality Issues Oxidation（氧气） Premature ripening（成 熟程度控制） Active Packaging Solutions Oxygen scavenging（氧气吸附） Anti-oxidant release （抗氧剂的缓释） Ethylene scavenging（乙烯吸附） Active EMAP, CO2 release（ CO2缓释）
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食品包装技术与质量控制
Food Packaging Techniques and Quality Control
在线检测系统
• 大多数柔性和半刚性包装袋非破坏性泄漏检测系 统都基于刺激— 应答技术 • 气体示踪法检测系统
国家轻工业包装制品质量监督检测中心 江南大学包装技术与工程研究所
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4 食品包装新技术与未来发展
活性包装
Active Packaging
食品智能化包装
Intelligent Packaging Systems
气调包装
Modified Atmosphere Packaging
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4.1 食品活性包装技术
活性包装：通过改变包装食品环境条件来延长
卢立新
博士、教授、博士生导师
Lixin Lu Prof. Dr.
无锡 · 江南大学
Jiangnan University
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主要内容
1 2 3 4
食品包装基本要求与发展趋势 食品包装的技术基础与关键技术 食品包装安全与检测 食品包装新技术与未来发展
相关法令：
n
自20世纪50年代末开始，美国FDA、欧盟委员会及欧盟成员国 陆续颁布了一系列食品接触材料与制品安全性的相关法令。 与食品接触的包装材料最受关注的是塑料，其次是纸。 近年来，我国在食品包装材料的卫生安全方面逐渐形成了自己的 一套法规体系。
n n
食品包装中主要有害物迁移与评价
n n
材料：重点是塑料，其次是纸、陶瓷、金属等 关注： n 包装表面涂层、印刷油墨等； n 食品包装容器重复使用中的安全问题
1 食品包装基本要求与发展趋势
现代食品包装的发展趋势
总体：近年来，食品包装技术取得了重大的进步，主要 表现在食品安全、货架期、经济、环保及使用方面； 安全、保鲜、环保、方便是食品包装发展的趋势； 可持续食品包装成为当今的新要求; 包装功能的实现要求转向动态； 加工与包装一体化技术； 生物技术和基因技术将在食品包装中发挥重要作用； 智能化包装、储藏和流通的一体化。
货架期或改善安全性或感官特性，同时保持食物 品质。
食品活性包装技术
氧气、乙烯及其他成分脱除剂包装； 食品抗菌包装； 食品包装中的非迁移生物活性聚合物； 湿度调节技术
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4.1 食品活性包装技术
货架寿命加速试验数据 推断示意图
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2.2 食品包装保质期预测理论与方法
研究现状：
货架寿命加速试验方法（ASLT）得到广泛应用； 基于产品湿度控制－防潮保质期的预测应用最广； 基于产品氧化控制保质期的预测成功应用于食用油、高 油脂食品； 基于微生物控制的食品包装保质期，已有多种重要的食 源性病原菌的生长、失活、残存、产毒、冷却、辐射等 的预报模型，已经证实可以成功地用于预测有氧和真空、 气调包装冷链水产鲜品的剩余货架期。 基于产品色泽控制、感官评价的保质期预测研究进展缓 慢;
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2 食品包装的关键技术基础
（1）品质劣变机理与贮运环境的关系 （2）食品包装保质期预测理论与方法 （3）包装材料（容器）的传质与阻隔 （4）包装材料与食品的相容性 （5）食品包装优化设计与评价 （6）功能性保质包装机理与适应性
4.1.2 抗菌包装技术
抗菌包装
指能够杀死或抑制污染食品的腐败菌和致病菌 的包装，可以通过在系统里增加抗菌剂和／或 运用满足传统包装要求的抗菌聚合物，使它具 有新的抗菌功能。
包装系统获得抗菌活性后，系统(或材料)通 过延长微生物停滞期和降低生长速度或减少 微生物成活数量来限制或阻止微生物生长。
பைடு நூலகம்
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Microbial spoilage（抗菌 Microbial agent release/coating 性） CO2 release（抗菌剂、CO2缓释） Moisture/condensation （湿度控制） Thermal abuse（温度控 制） Specific food-pack interactions Absorbent pad, desiccant（干燥剂） humectant, deliquescent（保湿剂） Phase-change material（相变材料）
Gas build-up (气体吸附） Pressure valve, CO2 scavenging Flavour/aroma release（香味缓释） Off-odour scavenging（异味去除）
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2.1 食品品质劣变机理与贮运环境的关系 产品质量变化的机理与表征
最重要的品质特征; 加工方式对食品品质、质构的影响;
产品受各种因素影响而变质的情况有极大的差别。产品可能产 生的变质类型，决定了包装材料所必须提供的功能。
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1 食品包装基本要求与发展趋势
食品包装基本要求 食品特性
• 种类繁多、千差万别（物性、成份）； • 多为有机物质，易受外界微生物感染以及物理、化 学、机械等不良作用而变质损坏； • 安全性
n
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3.2 食品包装安全检测技术 2. 包装容器密封性检测方法
离线检测方法
• • • • （1）视觉检查，跌落试验、浸泡试验; （2）真空浸泡测试; （3）膨胀测试; （4）压力真空衰减测试
食品包装安全涉及领域：
食品接触包装材料、容器的安全性； 食品包装生产、运输、储藏及流通安全； 食品包装安全检测与控制技术； 食品包装安全的标准体系及评估技术
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3.1食品接触包装材料、容器的安全性
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2.4 包装材料与食品的相容性（相互作用） 研究现状
风味的吸附或风味物质的吸收是最重要的相容性问题； 由食品与包装相互作用引起的味觉问题得到重视; 来自包装的味觉活性成分对食品的影响因素与重要性； 包装材料生产用溶剂对食品的影响； 风味物质在包装材料中的扩散现象。
发展 功能性包装技术成熟性与商业化可行性； 消费者的接受性与包装的适应性； 生物技术、多种技术的综合应用。
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3 食品包装安全与检测
食品安全成为全世界关心的焦点问题。食品包装安全 科学体系涉及多个学科与多项技术，如检测技术、风险评 估与预警技术、溯源技术、全程控制技术。
发展趋势
食品基质对包装材料吸收风味的影响机制； 包装与风味作用的有益利用
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2.5 食品包装优化设计与评价
选择包装参数
确定产品货架期与质量
食品包装优化
销售 特性 环境 压力
物流
成本
便利
食品包装基本要求
• 内在要求
– 防止/减缓品质劣变、保证质量；延长保质期。
• 外在要求
– – – – – 使用方便、安全； 提高商品价值 促销 产品信息的传递 环境要求
• 生产要求 • 符合相应的法律、法规与产品标准
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贮运环境对食品品质劣变的影响
产品属于何种类型的敏感产品; 产品通过流通网络所接触的一切环境条件。
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2.2 食品包装保质期预测理论与方法 技术基础：
产品质量变化的机理与 理论表征； 外界因素对食品品质、 包装材料性能影响具体 表征； 食品品质评价、产品标 准； 加速试验理论与方法
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4.1 活性包装技术
未来发展趋势
由于消费者倾向于选用最少化加工和自然储藏的食 品，食品工业也急切投资于食品产品的质量和安全， 在不久的将来活性包装必将得到发展。 活性包装的未来趋势是将吸收剂或释放剂添加到包装 薄膜和粘贴标签的材料内，而不再以独立的形式出现 在包装内。 将来含有看不见的活性吸收剂或释放剂的活性包装将 大规模地进入抑菌包装材料是一种减少防腐剂使用的 潜在方法，将防腐功能更加精确地集中作用于食物表 面那些微生物生长和腐败最容易发生的地方。
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2.3 包装材料（容器）的传质与阻隔 研究现状
渗透、扩散特性研究最为广泛深入; 软塑膜、纸质材料的迁移与评价进展迅速； 包装材料容器的吸附研究进展缓慢。
发展趋势
非理想气体、溶液的溶解行为与渗透机制； 外界条件对渗透、扩散的影响； 传质物在不同包装材料、食品间的分配系数精确估算； 包装内吸附剂性能的控制与调节。
– 食品必须具备安全、营养、食欲和方便4项社会属性。 – 在国际贸易中，食品安全被列为是第一位的、强制性的要 求。
• 加工周期短，要求高； • 产品时效性强。
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1 食品包装基本要求与发展趋势
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2.6 功能性保质包装机理与适应性
研究现状
重点：气体吸附、抗菌、MAP、CAP； 食品加工新技术与包装融合（微胶囊、微波加工、 超高压、辐照、真空蒸煮等）； 功能性包装材料开发。
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2.5 食品包装优化设计与评价
研究现状
运用数学模拟确定食品包装的基本要求； 包装方案的优化评价方法； 基于阻隔要求的软塑复合膜的设计与优化。
发展 包装特性重要性评估的科学性； 可持续包装的评价方法； 食品包装基础数据库的完善。
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3.2 食品包装安全检测技术
1. 包装材料相关性能
n
透氧性测试标准和方法 n （1）压差法 n （2） 等压法（库仑电量传感器） 透湿性测试标准和方法 n （1）杯式法（重量法） n （2）电解法 n （3）红外传感器法 n （4）湿度传感器法
Quality Issues Oxidation（氧气） Premature ripening（成 熟程度控制） Active Packaging Solutions Oxygen scavenging（氧气吸附） Anti-oxidant release （抗氧剂的缓释） Ethylene scavenging（乙烯吸附） Active EMAP, CO2 release（ CO2缓释）