食品包装 超星书.docx

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第一章食品包装的必要性

一各种环境因素对食品质量的影响

食品从加工厂出厂以后，转入流，历经各种流通环节的考验，主要包括运输、搬运、贮存和销售等环节．在流通过程中，食品受到人为的和大气环境因素的影响，促促其质量的恶化。

影响食品质量的因索和食品流通过程中发生的质变分别由图1.1、1.2表示。

大气环境对食品质员的影响因素主要有光线、温度．氧气和湿度。

（一）光线对食品的影响

光线对食品营养成分的影响是很大的，它会引发并加速食品中营养成分的分解，造成食品的腐变反应。

光线中对食品破坏力最大的是可见光谱中波长较短（450一500nm）的光线，对食品各种成分之间起催化反应作用最大。

波长大于上述范围的，对食品也具有不同程度的不良作用。

光线对食品成分的光催化作用会造成如下几方面的不良放射：

（1）促使食品中油脂的氧化反应。

（2）由于油胎的氧化导致食品中油溶性维生素的分解，破坏造成油性食品的酸败。

（3）引起光敏感性维生素（如核黄素、胡萝卜素和硫胺素等）的破坏和食品的褪色

（4）引起食品中蛋白质的变性。

因此，有必要采取包装措施，使食品免受光化作用而变质。

主要的防炉方法危

（1）通过包装直接将光线遮挡、吸收或反射回去，不至于直接照射在食品上。

（2）防止某些有利于光催化反应的成分（如大气小的水分和氧气）透过包装材料，从而起到间接的防护效果

直接的防护效果是依席包装材料的遮光性能得到保证的，因为选用不同成分和不同厚度的包装材料，可以达到不问程度的遮光效果。

图1．3是几种食品软包装材料逐光率比较曲线。

从图中曲线可见，某些塑料薄膜，虽然透过同等数冠的可见光线，但是它们阻挡破坏食品的紫外线的程度是各不相同的。

困1．4是三种不同玻璃的达光率比较曲线。

6

图1。

5是几种不同类型玻璃纸（平光玻璃纸、涂塑不同材料的玻璃纸和染色玻璃纸）的透光率比较曲线。

要提高包装材料的遮光防护性能，可以对材料进行必要处理。

玻璃容器可以在玻璃中加入适当的颜料，或者在玻璃表面徐以阻挡紫外光的涂层。

从图lI4和图1．5曲线明显可

见，不同颜色和不同涂层的透明包装材料，它们的透光率是不相同的。

无色的平光玻璃纸和无色玻璃（窗玻璃）的透光率最高。

透明的塑料包装材料中，也可以加入不同颜色的颜料或在材料麦面涂敷不同颜色的涂料，同样可以达到阻挡紫外光透过的效果。

瑞典人曾采用褐色玻璃瓶包装牛奶，其贮存期长达20年之久。

表明选用适宜颜色的包装材料对防止食品的光化作用是能获得显著的实际效果的。

（二）温度对食品的影响

食品是由不同成分的化学物质组成的，各显示出不同的特性（营养价值、滋味、香味、组织棚姬度等）。

既然食品的变质原因是由于生物的和非生物的因素所引起，则温度对这两方面的影响都很显著。

如上所述：

温度对食品中微生物增殖的影响和对食品腐变反应速度的影响，都是相当明显的，尤其辅之以适当的湿度和氧气等条件，则食品受温度的影响程度更是值得重视。

大体来说，食品在恒定的水分含量条件下，温度每升高10℃，其腐变反应速度将加快4—6倍。

图1．6表示在不同水分含量下温度对土豆腐变反应速度的影响。

针对温度对食品质量的不良影响，现代的食品冷减技术和食品在流通链中的低温防护技术发展的很快而且日益趋于完善。

包装工程学采取防止热转移的措施以求保持食品的营养成分不受温度变化的破坏。

热的转移方式有导热、通风和辐射等，可根据包装材料的导热系数、孔率和热反射等性能予以适应。

综合起来，就是利用包装材料的隔热性能以达到保护食品的目的。

包装容器（或运输装置）的隔热性能对于冷冻食品在搬运、分配和销售过程中保持食品的质量具有很重要的意义．

食品在冷藏时，其包装材料和结构对食品仍然具有保护的作用。

食品受温度的影响很大。

冷藏和冷冻食品必须把温度分别保持在0.5℃和—18℃左右，以免影响食品组织的变化并防止细菌的增殖（例如冷藏冰斑琳和冷蹦鲜肉）。

包装结构的设计应该保证消费者将食品从超级市场（自选市场）买出并在送回家的途中不致于变质。

精果食品贮存时避免温度变化无常，否则会使巧克力产生霜斑，蛋类食品容易引起微生物败坏。

采用掐箔包装对气体、潮湿和光线的隔绝性能都比较纸作为冷冻食品的包装其导热效率也比较面冷却速度物。

这些都是铝箔包装的优点。

但是在另一种情况下，即包装食品在离开冷藏条件的流通过程中，铝箔的导热快会加速温度对包装内食品的冲击。

如果罐头食品贮存在热带地区的高温条件，那么嗜热性细菌将会增殖进而导致严重的问题一胀听。

包装就料和容器应能承受住食品的加工温度，仍如蒸煮、冷冻、微波加热以及复原加工过程的温度。

（三）氧气对食品的影响

大气中的氧对食品中朗营养成分是有相当的破坏作用的。

所以，许多食品要求尽量减少与氧气接队或者防止氧气透过包装连续地与食品接触。

空气中氧气对食品的作用主要是造成食品中油脂的氧化酸败、蛋白质的破坏变质，同时破坏食品中的某些维生素。

油脂食品受氧化发生酸败．这个事实已经是家喻户晚的。

至于氧气如何使蛋自质变质，生物化学工作者早已经作过不少试验研究工作。

举个实际例子将新鲜的脱脂奶粉分别包装在两种不同结构的容器里，同样贮存四年以后，检验其中主要线基酸的含量和新鲜程度。

结果表明，包装在没有空气的密封容器里的奶粉，其中氨基酸含量、芳香气味和颜色仍然和新鲜的奶粉一样。

另一个是包装在透气的容器里，贮存四年后，不仅变质不能食用，而且丧失了其中的精氨酸、组氨酸、赖氨酸和蛋氨酸．完全变成废物。

关于氧化反应对食品中各种维生素的破坏分解作用也是早已被证实了的，只是不同的维生素对氧的敏感程度（或稳定性）有所不同而已。

已经证实，最容易受氧化的是维生素C（抗坏血酸）、维生素A和维生素D。

氧气对于新鲜的水果与蔬菜的作用属于另一种情况的因为生鲜的水果蔬菜，在采摘并经过预包装以后．在包装容器内仍然保持着它们的正常新陈代谢作用，也就是说，需要吸收一定数量的氧气并放出二氧化碳和水。

不同的水果蔬菜要维持它们正常新陈代谢并保持其新鲜度，所需要的氧气数量是不相同的，主要取决于水果蔬菜的呼吸速度。

如果供氧不足，会造成厌氧呼吸，使新陈代谢失调，生成的是乙醉，而不是二氧化碳和水。

这是一种发酵反应，促使水果蔬菜腐改。

因此，水果蔬菜的包装，除了防止它受到物理机械损伤，防止水分散失以及兔受昆虫微生物的侵袭以外，应该考虑满足它们呼吸所需的适量氧气。

这就是近代开发的水果蔬菜等鲜活食品的气调包装技术。

食用油脂与空气中的氧接触，会受到氧化，其结果使油脂中油溶性的各种维生素受到破坏，主要的脂肪酸也受破坏：

并产生有毒物质，使入们食用后人体健康受到危害。

食品包装的主要任务之一，是如何通过包装手段防止食品中的有效成分受氧的分解与破坏造成食品的腐变。

在各类食品中，除某些生鲜食品（如水果蔬菜和鲜活食品）需要一定数量的氧气以满足其鲜括的要求以外，绝大多数的食品，特别是对氧敏感的食品，都要求采取脱氧和隔氧的包装，以达到食品保鲜的效果

（四）湿度和水分对食品朗影霸

一般的食品，都会有不同程度的水分。

食品维持其固有性质所必需的。

根据食品中水分含量的不同，可以把食品分为如下几

（1）食品中水分含量为1—3％，其平衡相对湿度低于20％，甚至低于10％。

这类食品是比较干燥的，其平衡相对湿度一般低于周围环境空气中的湿度，因此，很容易从空气中吸收水分。

特别是，通常的食品，多数是多孔性的，其表面积都很大因而更增加它们的吸湿能力。

干燥的食品吸收水分以后，不但会改变和丧失它的固有性质（例如香性和酥脆性），甚至容易导致食品的氧化腐变反应，加速食品腐败。

所以，这类食品要求比较严格的防潮包装；使食品与周围环境隔绝开来，不受环境湿度的影响从而得以延长食品的贮存期。

（2）食品中水分含量在2—8％范围，平衡相对湿度在25—30％。

这一类也属于干燥食品，例如粉状的调吠品、脱水的汤料和干燥奶粉等。

它们也会出于吸收潮湿水蒸气而变质，甚至其变质的速度比第一类食品的更快一些，因为食品中的水分含量较高，给氧化反应和微生物的增殖提供更为有利的条件。

饼干和谷类加工食品（如糕点、麦片）属于这一类食品。

它们往往包含脂肪和蛋白质等对氧气很敏感的成分，更容易因受潮而加速脂肪和蛋白质受氧破坏的速度。

饼干的酥脆特性对湿度是非常敏感的．一旦吸收了水分，食品便失去丁它固有的性质。

所以，这类食品既需要妥善的防潮包装，也要求适当的隔氧包装，才能保证它的质量稳定，免受周围环境因素的影响。

（3）食品中的含水量在6—30％。

属于这一类的食品包括多数的谷物粮食（麦子、玉米、大米、面粉和小米）、坚果和干燥的水果脯、它们在没有包装的条件下具有较长的贮存期，因为其本身的含水量与环境的相对湿度比较接近、但是，如果经过长时期吸收水分，也会引起微生物的侵袭和增殖。

例如，花生在潮湿条件下，会引起霉变，产生对人体有害的黄曲霉素。

麦子、而粉等谷物粮食，在贮存过程中，受到大气中湿度的影响，导致了霉菌、细菌和昆虫类的侵害，?

同时可能发生氧化镕败。

白面粉贮存对的适宜含水量为11—13％、如果其含水量超过13％，霉菌将会迅速增殖，使面粉发生霉变。

面包与糕点等焙烤食品刚加工后，其内部含水量可高达45%。

在冷却过程和运输销售过程中，水分会逐渐向外表而转移，并散失到大气中去。

面包这个脱水过程也叫做陈腐。

面包陈化后，会变成坚硬，失去了固有的柔软新鲜的本性，无法销售和食用。

因此面包与糕点类食品也需要防潮包装，目的在于保护食品中的水分不致于散失，防止食品干萎变质。

（4）食品中的含水量在25—40％范围。

例如新鲜水果，其水分含量可高达35—40％，平衡相对湿度超过80％以上。

多数的蔬菜也属于这一类食品。

它们所要求的包装，一方面需要保持其原有的水分不致于散失而枯萎，同时应该保证水果蔬菜在包装容器中得以进行正常的呼吸和新陈代谢作用，并防止微生物的侵袭和污染。

综合以上关于光线、温度、氧气和湿度等外界因素对各类食品质量的有害影响必须采取科学的、有效的方法予以捞除，保证食品在流通过程中质量稳定不变，更有效地延长食品的贮存期，把新鲜可口的食品送到消费者手里，保证消费者的身体健康。

这就是食品包装科学所要研究、探讨和解决的重要课题。

二、食品包装的作用

食品在加工、贮存和搬运过程中，对食品的营养成分是会有不同程度不利的影响的，而采取包装措施，目的是要控制和调剂这些不利因素对食品的损害。

包装所能控制的因素，如光线（主要是紫外线）的照射、氧气的浓度、湿度的变化、热传导、食品中某些成分的扩散、外界对食品的物理机械损伤和昆虫微生物的侵袭等等。

对食品进行妥善的包装，将会给生产者、贮运者、销售经营者和消费者带来很大的方便和利益。

概括而言，食品包装可达到如下几方面的直接效果。

（1）保护食品质量，防止食品变质通过科学而合理的选用包装材料和包装技术方法，将食品与周围环境隔开，从而排除了环境因素（氧、湿度、光线、温度和微生物）对食品的影响，避免食品发生物理的和化学的变化，保证食品在流通过程中的质量稳定延长食品的货架寿命和贮存期。

（2）防止食品受外界微生物和污物的污染食品从生产出厂直至消费者手中．所经历的过程和流通环节是很复杂的，受到污染的机会是很多的、最可怕的是受到致病细菌如梭状芽孢杆菌和肉毒杆菌等的二次污染，将会引起消费者的食物中毒。

因此合理和卫生的包装，完全可能消除外界污染的可能性。

（3）使食品生产更加合理化和节省劳力食品包装己日趋于机械化和自动化。

这不仅可以节省劳力，同时也减少包装操作过程的污染可能比并提高生产效率。

同时，机械化和自动化生产所生产出来的包装食品，较之人工操作的更加均一化和规格化，这给运输包装结构设计提供了有利条件，也使运输和仓储的标推化提供有利条件。

（4）促进并改善食品流通和经营管理的合理化和计划化

生鲜食品（如果蔬和新鲜鱼肉等）经过包装，可以延长其储存期限从而为远距离运输提供了可能性，扩大了生鲜食品的销售经营范围，产生了很大的经济效益和社会效益，促进了食品经营的计划化。

（5）提高商品价值食品经过科学合理的包装，加以适当的包装装强设计，结消费者以卫生感、断感、声味感和安全疯从而提高了食品的价值，有力地促进食品销售。

不同类型的食品，由于其中成分的不同，对大气环境中的氧气、温度、湿度、紫外光线和细菌微生物等因素的政感程度也各不相同。

这就是说，食品的营养成分、味道、香味、嫩度、组织、颜色都会在不同程度上受到周围环境因素的影响而引起变化，直至食品发生变质和腐败。

随着入类社会的发展、人口不断增长，天然食物的数量逐渐不能满足人类消费的自然而求。

因此，更有必要采取科学的方法，把各类食品妥加包装与保藏，避免食物的自然损耗，使人类更加丰衣足食，这也是食品包装与保藏的重要性和迫切性。

食品的保藏与包装，主要目的是保护食品免于变质。

保藏与包装方法视食品的类型和特性而定。

不同属性的食品，其败坏机理是不一样的。

大体上，所有的食品，不外乎包含脂肪、蛋白质、碳水化合物、维生素和水分等主要成分。

这些成分受空气（主要是氧气）、温度、湿度、紫外光线和微生物等外来因素各有不同的影响，致使食品的质量发生变化。

包装的作用就在于保护食品免受化学、物理和生物等方面的破坏，使食品在营养成分、味道和外观能够满足消费者的要求，保证消费者的身体健康。

。

引起食品变质的主要原因有两方面，即生物的和非生物的变质。

生物的变质是由于细茵和微生物的作用所引起的，例如水果、蔬菜受到霉菌、细茵和酵母的侵蚀而引起腐败。

非生物的破坏是由于食品内部固有的化学活性成分（如氨基、糖基及不饱和键）所引起的各种水解反应和氧化还原反应（如氧对油脂和肌肉色素的氧化反应），从而引起食品的各种变化。

除了食品内部发生的各种化学反应以外，还会发生一些不良的物理变化、直接影响到食品的质量，例如食品的脱水、香味散失（扩散）、结晶、溶解、溶胀和熔化等。

大多数食品的质量是不稳定的，容易变质。

尤其是生鲜食品，更容易受污染而变质腐败。

这类食品如不采取适当的加工和包装，其贮存期只达数天，甚至短至l一2天就不能食用，误食后会引起食物中毒。

新鲜的肉类暴露于空气中，如果不采取包装保护措施，肉的表面连续受到氧化，就会变成不新鲜的褐色，不受消费者的欢迎，直接影响销售。

如果肉类继续暴露在空气当中，那么肉类将会受到细菌的侵袭而开始腐变。

在夏天的气温（25—38℃）下，细菌是通过二元裂殖增长的，也即大约每20分钟裂殖一次。

按照这个增长率计算，一个细菌仅在12小时之内就能繁殖到68x109个。

新鲜肉类暴露在空气中，除了颜色恶化和细菌污染繁殖之外，还会发生脱水变质。

芳香性食品如茶叶、咖啡、可可和调味品，如果没有保香包场则其固有的香味必然散失无遗，变成毫无食用价值的废物。

水果和蔬菜，倘若没有保鲜包装或保藏措施，任其自然，也会很快地于萎和腐烂。

据统计，全世界每年食品（包括粮食）由于保藏和包装不善而造成的耗损串约占其总产量的20一25％。

热带地区和发展中国家的耗损尤为严重，因为这些地区的食品所遭受昆虫微生物和啮齿类动物的危害更大。

因此，与大自然各种天敌作斗争，保全人类生活必需的食物免遭损耗乃是食品保藏与包装工作者的紧迫任务。

归纳以上所述，包装对于食品，能够起到如下几方面的防护作用：

（一）保护食品免受物理和化学的损伤

许多食品，如蛋类、新鲜瓜果、饼干和冷冻干燥食品等等，是需要加以机械防护的。

根据食品的物理性质，可以选用适宜的包装材料和容汰依靠包装的机械强度来保护产品免受损伤。

食品在运输和仑储过程中，所受到的振动、冲击以及堆码压力等破坏因素，可以建立一整套的运输包装模拟试验，从而得以采取有效的包装防护措施。

据统计，一件重为200kg的货物，在公路运输中出于颠簸振动，可能造成1000kg的回弹力。

这对于商品的破坏作用相当大。

各种食品，还应该防止外界脏物的污染、穿孔的昆虫和鼠类的侵袭，以及压碎、冲击、破裂等机械损伤。

冷冻食品应防止受热而解冻等等。

所有这一切的破坏因素，都可以通过妥善的包装而得到解决。

包装材抖中所包含的抗氧剂、驱虫剂、杀虫剂、增塑剂、颜料等化学成分可能转移到食品中去。

所转移的数量很难测量、其毒性程度也不易估计。

因此，必须竭力保证：

选用符合食品等级要求的包装材料。

例如，选用食品等级的聚乙烯包装材料，就不包含有毒的氯乙烯单体（vcm）和增塑剂成分。

此外，食品在有些包装中，会产生肉毒梭菌和黄曲霉等霉素，因此，应该慎重地选用包装材料。

包装食品中若存在某些微量元素，将对食品、包装材料和顾客产生不利的影响。

例如，在羊皮纸中包含微量的铜格会引起奶油的酸败，高酸性食品（如果汁、西红柿酱和各种盐腌泡菜）和含有硝酸盐离子的食品（如菠菜、育豆或木瓜等）会强烈地加速罐头内表面脱锡，并使食品中的锡含量增高、镀锡铁皮罐头会使某些食品中的花色苷褪色，肉罐头在进行热加工时，往往会产生疏化氢，使镀锡铁皮的表面产生黑色的硫化物；罐头接缝的焊接，由于焊料中的铅会给罐头中食品带来铅毒污染。

（二）保持食品中的香味、颜色、组织和必要的水分含量芳香性食品格要采用不透气的材料和容器包装（例如咖啡啡用玻璃瓶和铝箔包装），能够保持其香味并避免受潮。

乳制品、点心和肉食品等也雷要采用不透气的材料和容器包装，‘以排除外界分股印煤油等臭味的污染。

此外，包装上印刷油墨的异昧也会污绝食品。

气密性的软包装如果出现

针孔和裂纪从而造成透’io塑料薄膜本身也存在着不同程度的气体扩散梯度，应该经过严格的测定和选用。

对于生鲜食品，如果其破坏因素不加以控制，很容易造成变色或褪色食品的组织也会受到破坏。

配使苹果和豌豆发生褐变．也会位水批发软；霉商会造成水果褐变，并使有些食物变绿、黑、红、白、此等颜色，而且会使水果、蔬菜和谷类食品的组织分佩纫茵会佼肉类发缘，并能伎许多食品的组织破坏。

可是对于某些食品，发生这纪的变化是有益比例抵细菌把牛奶变成酸牛奶，苹果借助于果浓密制成苹果汁等等。

应该根据食u9u的特性和要求设计适宜的包装。

食品的腐败必需有水分在里顶起作用，因为微生物需要水分得以生存和增殖。

表1．1列出不同食品的水分含量以及各种微生物生存的平衡相对湿度范围。

食品中的水分含量与乎楔相对湿度的关系如团．7所示。

干燥食品的平衡相对湿度很低，特别需要防止吸收水6，所以应该采用水蒸气透过率很低的包装材料和容器。

糖果和糖块由于吸朔而发粘，粉状食品（如砂精、精盐、奶粉和固体饮料）吸收水分后形成结团或结块。

这些食品都要求防潮包装。

高水分含量的食品会往周围的空气中散失水分，特别是新鲜食品如蔬菜、肉类等，会发生脱水现象。

冷浓食品由于同部于枯而发生所谓“冷冻灼伤”。

即使是包装材料本久也会受周围空气湿度的影响。

对于既不吸潮也不脱水的食品，应根据食品的特性选用边远率适宜的包装材料。

食品完全暴露子空气中，也是会发生脱水和干燥的；倘若将包装完全封闭，将会造成包装内部器器良；器哭器纂总爱器：

簇念进湿性的包装材料，或者将包装薄膜打孔，让它散失过量的水分。

（三）控制空气9B每气对食品的影响

（1）除去包装令的氧气许多食品，如乳制品和油脂食品，都很容易受氧化。

新鲜食品如果贮存在3—5％氧气氛中，其贮存期会较长一些。

多数需要呼吸的新鲜食品，其周围气氛中的含氧量最f6极限不得低于2％，否则，在厌氧条件T，食品格会失去生机，并逐渐地腐败。

（2）包装内无入二氧化碳等惰性气体有些新鲜食品如果贮存在5—10％二氧化砍的气氛中，将会减少氧化倾向，并延长其贮存期。

但是，苹果、番茄和柑桔等水果蔬免对二氧化碳气氛是不适应的。

苹果会发生褐腐标番茄会腐烂，柑桔会变质，应该区别对待。

（3）隔绝外界空气侵入食品气密性包装和抽真空可以将包装内的氧气减少到最低限度，（但食品中的氧并不能完全除尽），同时防止外界气体侵入包装内食品。

某些食品如奶酪和儿童食品，若采用玻璃瓶或铁路包装，包装材料的透气率等于o，故可达到不透气相隔绝外界氧气的要求。

＜四）控阁食品中生物化学和微生物的变化

（1）生物化学的变化新鲜食品对生物是很敏感的，很容易发生各种复杂的生物化学变化。

例执鲜肉的变色，水果和蔬菜组织的破坏，谷类食品番昧的变化以及乳制品营莽的丧失等等。

因此，深入了解食品的生物化学变化有助于选用适当的包装材料，抑制生化反应的进行。

（2）微生物的变化包装一种食品，在选用最适宜的包装材料财，微生物的变化是一个主要的考虑因索。

坏仅是包装材料对食品中微生物的生长有宣接影响，而A，‘微生物对

包验材料本身也是有影响的。

关于这方面，需要考虑以下几个因素：

①正确地选用包装材料以防止外来的微生物对食品的污染。

②包装内部余留空间的大小也会影响微生物的增长（例如，面包包装内的余留空间增大，容易引起面包增长霉菌）。

②微生物对包装材料的侵袭作用。