包装印刷食品包装专用技术方法及其设备培训课件
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应用:
单一气体或3种气体组成的理想气体; N2用于干燥食品; 有一定水分活度、易生霉食品用CO2和N2混
合气体;
有一定保鲜要求的生鲜食品则需一定O2浓度 的理想混合气体。
同一种薄膜三种气体的透过比例为N2:O2 : CO2 =1:3:15~30
二、真空和充气包装工艺要点 (一)包装材料的选择 (二)真空和充气包装的工艺要点 1、贮存环境温度的影响 2、包装过程的操作质量要求 3、适用范围
CA:即控制气氛,指控制产品周围 的全部气体环境,即在气调贮藏期间, 选用的调节气体浓度一直受到保持稳 定的管理或控制。
原理:CA或MA不是单纯的排除氧 气,而是改善或控制食品贮存的气氛 环境,以尽量显著地延长食品的包装 有效期。
改善和控制气氛包装也称气调包装;
特点:以小包装形式将产品封闭在塑 料包装容器内,其内部环境气体可以 是封闭时提供的,或者是封闭后靠内 部产品呼吸作用自发调整形成;
(一)常用脱氧剂及作用原理 1、铁系脱氧剂 2、亚硫酸盐系脱氧剂 3、葡萄糖氧化酶 4、铂、钯、铑等加氢催化剂
作用原理:
利用脱氧剂中的无机或有机物质与包 装内的氧发生化学反应而消耗氧,使 氧的含量下降到要求的水平甚至达到 基本无氧。
铁系脱氧剂 1、化学反应过程 2、除氧能力 3、特点
分类:CAP和MAP; 不同之处:对包装内部环境气体是否
具有自动调节作用。
CAP:即控制气氛包装 特征:包装材料对包装内的环境气氛状态有自动调
节作用;
影响包装内部气氛动态的因素:
产品种类品种、成熟度、质量及温度、O2和CO2分压、 乙烯浓度、光线、包装膜的渗透性、结构、厚度、面 积等;
理想气氛的形成:
食品包装对脱氧剂的要求 安全无毒; 不与被包装物发生化学反应,不产
生异味和有害物质; 根据不同的脱氧需求选用适宜的脱
氧剂。
脱氧剂的使用方法 直接应用其固体形态或将其附着在载
体上再使用; 方法:按一定的量分装在透气性好的
材料制成的小袋中,随被包装食品一起 封入包装内; 注意:袋上应印有警示标志或说明。
自发(较长贮藏寿命的产品); 人为提供(很短贮存寿命的产品)。
MAP:即改善气氛包装 特征:指用一定理想气体组分充入包装,
在一定温度条件下改善包装内环境的气 氛,并在一定时间内保持相对稳定,从 而抑制产品的变质过程,延长产品的保 质期。
适用范围: 呼吸低谢强度较小的产品包装。
第三节 脱氧包装技术
食品真空包装:把被包装食品装入气 密性包装容器,在密封之前抽真空, 使密封后的容器内达到预定真空度的 一种方法。
意义:长期贮存。
真空包装的目的:
1、减少包装内氧气的含量; 2、防止包装食品的霉腐变质; 3、保持食品原有的色、香、味,
并延长保质期。
机理:微生物一般在有氧条件下才能
繁殖,真空包装使微生物的生长繁殖 失去条件。
充气包装:在包装内充填一定比例理 想气体,破坏微生物赖以生存繁殖条 件,减少包装内部含氧量及充入一定 量理想气体来减缓包装食品生物生化 变质的一种包装方法。
特点:
1、抽出包装内的空气于平衡而保护内装食 品,使其包装形体美观。
常用充填气体: CO2、N2、O2及其混合气体;
第七章
食品包装专用技术方法及其设备
主要内容
防潮包装技术 改善和控制气氛包装技术 脱氧包装技术 食品无菌包装技术 微波食品包装技术
第一节 防潮包装技术
防潮包装: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。
一、食品包装的湿度变化原因
(一)包装内湿度变化的原因
脱氧包装:指在密封的包装容器内,封 入能与氧起化学作用的脱氧剂,从而除 去包装内的氧气,使被包装物在氧浓度 很低,甚至几乎无氧的条件下保存的一 种包装技术。
一、脱氧包装的特点 1、简介 2、特点 3、实践应用 4、常见封入脱氧剂的食品
简介
发展: 1933年在食品上使用铁化合物脱氧剂; 1969年开始用亚硫酸盐脱氧剂; 其后又有了有机脱氧剂。
包装材料的选择:
原则:减少大气环境的影响,获得尽可能长的保质
期。
材料对透气性要求分:
高阻隔性材料用于食品防腐; 透气性材料用于生鲜果蔬包装维持低呼吸速度。
真空包装塑料薄膜:PET、PA、PVDC等; 充气包装塑料薄膜:PET、PA、PVDC等为基材的
复合薄膜。
贮存环境温度的影响 温度提高透气度随着增大(见表)。 真空和充气包装食品宜低温下贮存; 生鲜食品或包装后不再加热杀菌的加
透湿度Q:指在一定的相对湿度差、一 定厚度、1m2面积薄膜在24h内透过的 水蒸气质量值;单位用g/(m2·24h) 表示。
三、防潮包装方法及其设计
1、防潮包装的意义:
防止被包装的含水食品失水; 防止环境水分透入包装而使干燥食品增加水分。
2、防潮包装的实质:
使包装内部食品的水分控制在设定范围内。
脱氧剂的脱氧速度(图7-14) 速效型
如亚硫酸盐系脱氧剂;1h左右使密封容 器内游离氧降至1%,最终达0.2%以下。
缓效型
如铁系脱氧剂;需12~24h。
脱氧剂反应速度与温湿度条件 包装环境温湿度升高,脱氧剂活性变
大,脱氧速度加快;(图7-15,图7-16) 脱氧剂正常发挥作用温度为5~40℃,
1g连二亚硫酸钠大约可消耗0.184g氧即 可脱除约130cm3的氧。
特 点:
脱氧能力相对差,但脱氧速度快,且可 生成二氧化碳。
葡萄糖氧化酶也称有机系脱氧剂
反应适宜条件:温度30~50℃,pH4.8~6.2
铂、钯、铑等加氢催化剂
(二)脱氧剂的反应特性 1、脱氧剂的脱氧速度 2、脱氧剂反应速度与温湿度条件 3、脱氧剂反应类型
工食品,应在低温(10℃以下)贮藏 和流通。
操作质量要求: 热封:封口质量; 热杀菌:加热过度或加温不足; 充分抽气:不残留气穴。
适用范围: 易被压碎或带棱角的食品不宜用真
空包装,可考虑充气包装。
三、真空和充气包装机械 (一)真空包装机械 1、室式真空包装机 2、带式真空包装机 3、旋转式真空包装机 4、热成型真空包装机 (二)充气包装机械
由表可见:干燥食品的临界水分值与 饱和吸湿量差别很大。
这意味着这类食品极易吸湿使其含水量超 过临界水分值而失去原有物性并变质。
措施:必须采用阻气、阻湿性高的包 装材料进行包装,并可采用封入吸湿 剂的防潮包装方法。
二、防潮包装材料及其透湿性
(一)防潮包装材料的透湿性 1、空气中湿度有从高湿区向低湿区扩散流
除氧能力
理论上:1g铁消耗0.43g(折合为约 300cm3)的氧气,相当于1500cm3正常空 气中的含氧量。
特点
1、优点 除氧能力强; 原料容易获得,制作简单,成本较低;
2、不足 脱氧速度较慢; 脱氧时需要一定水分的存在; 铁氧化时常伴有氢气生成。
亚硫酸盐系脱氧剂
脱氧能力:
N2:
理想惰性气体,不与食品发生化学作用,提 高N2浓度,则相对减少O2浓度,从而产生防 止食品氧化和抑制细菌生长的作用。
包装中作用:
抑制食品本身和微生物的呼吸;
保证产品在充气包装内有完好外形。
O2:
会引起食品变质和加速腐败细菌生长, 一般食品包装内都不允许存在。
应用: 新鲜肉类、鱼贝类的有氧包装; 生鲜果蔬的保鲜包装。
3、设计方法:
常规防潮包装设计; 内装吸潮剂的防潮设计。
(一)常规防潮包装设计方法
1、设计步骤 (1)水蒸气量; (2)允许透湿度; (3)实际透湿度; (4)包装材料的透湿度; 2、核算实际的防潮有效期
(二)封入吸潮剂的防潮包装设计
1、防潮剂的用量; 2、吸潮剂使用方法及注意事项。
包装材料的透湿性 环境温湿度的变化
(二)保证食品质量的临界水分
1、水溶性物质在相对湿度达一定值之前,完全不 吸湿或吸湿很少,如果相对湿度超过某一定值, 则开始急剧吸湿(如图7-1,图7-2)。
2、食品的水分含量未达到饱和之前,其吸湿量随 环境相对湿度增大而增加。
3、临界水分值:食品质量低劣的极限吸湿量。 4、临界水分值与饱和吸湿量(见表)
玻璃纸(30 g/m2 )/PE(20-60μm) 防潮玻璃纸/PE 拉伸聚丙烯(18-20μm) /PE(10-70μm) 聚酯(12μm) /PE(50μm) 聚碳酸酯(20μm) /PE(27μm) 玻璃纸(30 g/m2 ) /纸(70g/m2 ) /PVDC(20 g/m2 ) 玻璃纸(30 g/m2 ) /铝箔(7μm)/PE(20μm)
较少用的充填气体: CO、NO2、SO2、Ar等。
CO2:
高浓度CO2阻碍大多数需氧菌、霉菌等微生 物的繁殖,因而有防霉和防腐作用。
不能抑制厌氧菌和酵母菌繁殖,因而该类菌 需采用其他气体或方法进行抑制。
混合气体中CO2超过30%就足以抑制细菌, 但实际应用中一般超过50%。(易逸出塑料包 装材料和被食品中水分和脂肪吸收)
使用及注意事项
1、在包装材料透湿度小并密封容器中使用; 2、尽量缩小预留空间; 3、吸潮剂应包封后放入包装容器内; 4、放入前应未吸潮或被干燥过; 5、包封吸潮剂小袋应标明不能食用; 6、食品包装吸潮剂必须无毒,无不良气味。
第二节 改善和控制气氛包装技术 真空和充气包装 MAP及CAP
一、真空和充气包装机理 (一)真空包装 1、概念及意义 2、保质机理 (1)目的 (2)机理 3、缺点
缺点:
1、被包装食品因内外压力不平衡易黏结 或缩成一团;
2、酥脆易碎食品易被挤碎; 3、形状不规则食品包装体表面皱褶而影
响产品质量和商品形象;
4、有尖角食品易刺破包装材料而使食品 变质。
(二)充气包装 1、概念及特点 2、充填气体 3、保质机理 (1)二氧化碳 (2)氮气 (3)氧气 4、应用
若低于-5℃,则脱氧能力明显下降。
反应类型
自力反应型 特点:自身含水分,接触空气即发生吸氧
反应; 水分依存型
特点:自身不含水分,空气中几乎不发生 吸氧反应,感知水分即发生快速吸氧反应。
三、封入脱氧剂包装的技术要点
(一)食品包装对脱氧剂的要求 (二)脱氧剂使用的方法、用量及使用条件 (三)使用脱氧剂的注意事项
动的性质。 2、水蒸气透过包装材料的速度符合费克气
体扩散定律。
由费克气体扩散定律可知: 透湿性能决定于材料种类、加工方法
和材料厚度。 应用:
增加包装材料厚 采用不同材料进行复合(复合材料的防潮 性能是各层薄膜防潮性能的总和)
(二)常用防潮包装材料
1、玻璃陶瓷和金属,透湿度可视为零; 2、单一塑料材料:PP、PE、防潮玻璃纸等; 3、复合薄膜材料:
应用: 对氧敏感易变质的食品
特点:
1、使食品更安全(不必加入化学添加剂); 2、去氧彻底(可使包装内氧含量降低到
0.1%);
3、既可适当增加食品中水分含量,又可 延长保质期;
4、设备简单、操作方便、高效、使用灵 活等。
实践应用 将封入脱氧剂与真空或充气包装结
合起来应用。
二、常用脱氧剂及其作用原理和反应特性
单
室 真 空 包 装 机
双室真空包装机
四、MAP和CAP技术
(一)MA和CA 气调系统原理 (二)薄膜气调系统设计原理 (三)MAP和CAP 1、CAP 2、MAP (四)MAP保鲜包装设备
MA:即改善气氛,指采用理想气体组 分一次性置换,或在气调系统中建立起 预定的调节气体浓度,在随后的贮存期 间不再受到人为的调整。
使用量 保证除去包装容器内原有的氧和渗
入包装的氧气量;
使用温、湿度条件:
温度范围:5~40℃,随温度升高,活性变 大,除氧速度加快;
相对湿度:图7-16,说明铁系脱氧剂在相 对湿度50%基本不能吸氧,70%需50h,90% 则20h;
产品含水量:被包装物的含水量不应超过 70%。
注意事项 包装材料及包装容器; 脱氧剂在分包使用前必须包装完好; 选择合适的脱氧剂类型和脱氧效果。