专用技术及其设备(1)

第五章食品包装专用技术方法及其设备1防潮包装技术2改善和控制气氛包装技术3脱氧包装4无菌包装技术5微波食品包装6特种食品包装技术§1防潮包装技术一、定义：•防潮：包含两方面的意思•防止干燥食品从外界吸收水分（如在包装内加入高吸湿性的材料－干燥剂）•防止高水分食品自身水分的蒸发（高阻湿性的包装材料防内部水分排出）。•防潮包装：即采用具有一定隔绝水蒸汽能力的防潮包装材料(如玻璃、陶瓷、塑料薄膜、片材、复合材料等)、防潮技术(如加干燥剂、恒温贮藏等)对食品进行包封，隔绝外界湿度对食品的影响，同时使食品包装内的相对湿度符合产品的要求，在保质期内控制在设定的范围内，保护内装食品的质量的一种包装技术方法。•二、实现防潮包装的技术方法：•1、利用防潮包装材料密封食品•2、在包装内加入高吸湿性的材料－干燥剂以吸附残存潮气和通过包装材料透入的潮气。•干燥剂，有吸附型（如硅胶、泡沸石等）、潮解型（如生石灰等）两类•3、选择透湿性低的材料，在包装内存放适量的干燥剂采用密封技术防止包装内水分增加•4、在密封包装容器内抽真空。•三、常用的防潮包装材料：•1、金属、玻璃、陶瓷包装材料：是防潮性能最好的包装材料，其透湿度可视为零。•2、单一塑料包装材料：目前大量使用的单一塑料包装材料中适用于防潮包装的品种有PP、PE、PS、PVDC、防潮玻璃纸等，这些材料的阻湿性较好，热封性能也好，用单独用于包装要求不高的防潮包装。•3、复合薄膜材料：比单一材料具有更优越的防潮及综合包装性能，能满足各种食品的防潮和高阻隔要求。P195表7－2•四、防潮包装技术的进展：•1、水果、鲜肉、禽蛋、大米、面包及蔬菜类成为防潮包装的重点之一，所用方法有化学保存防潮、材料保存防潮、防温冷藏防潮、空气电离防潮等。•2、生物技术将成为未来可靠的防潮包装理论突破口•解决鲜货包装的难点：保证在水分平衡不至于过快排出的同时，更要保证物品的正常呼吸。§2改善和控制气氛包装技术•改善和控制气氛包装技术：从20世纪以来就已有采用，目前改善和控制气氛包装（M&CAP:modifiedorcontrolledatmospherepackaging）已经得到广泛的使用，最常用的方法就是真空和充气包装、MAP、CAP。食品的真空和充气包装都是通过改变包装食品环境而延长食品的保质期，而MAP、CAP则是在前者的基础上进一步发展。•一、真空和充气包装：•（一）真空包装（vacuumpackaging）：•1、定义：把食品装入气密性包装容器或袋内，然后将容器或袋内的空气排除，造成一定的真空度，再进行密封的一种包装技术方法。•2、真空包装原理：排除包装袋内的空气，造成包装内的低氧环境，抑制好气性微生物的生长繁殖，控制包装袋内的水分，达到防潮、防霉、防氧化的效果。同时真空包装能促进热杀菌并防止食品包装在热杀菌过程中变形或破裂。•3、真空包装所用材料：•复合材料：对真空包装而言，阻氧是关键问题，因此用作真空包装的塑料薄膜，一般要求透氧度较小，如PET、PA、PVDC及EVAL等薄膜具有良好的阻气性。但这些材料一般不单独使用，考虑到薄膜材料的热封性及对水蒸汽的阻隔性，常采用PE和PP等具有良好热封性能的薄膜与之复合成综合包装性能较好的复合材料。也常采用部分金属材料与塑料材料的复合材料。•4、真空包装机械：P204－206•＊室式真空包装机：图7－5•＊带式真空真空包装机：图7－6•＊热成型真空包装机：图7－7•5、真空包装在食品上的应用：•＊腌腊制品：香肠、火腿、板鸭等•＊酱腌菜：榨菜、萝卜干、大头菜、泡菜等•＊豆制品：豆腐干、香干、素鸡、豆沙等•＊熟食品：烧鸡、烤鸭、酱牛肉等•＊方便食品：米饭、即食湿面、熟菜等•＊软罐头：清水笋、糖水水果、八宝粥•＊干制品:茶叶、水产干品、大米、水果干品等。•注：•＊经真空包装的食品，因内外压力不平衡而使被包装物受到一定的压力，易粘结在一起或缩成一团•＊酥脆易碎食品如薯片易被挤碎•＊形状不规则的生鲜食品其包装体表面易皱折•＊有尖角的食品易刺破包装材料•（二）充气包装（gaspackaging）：•1、定义：指在包装内充填一定比例理想气体的包装技术方法。•与真空包装的区别在于，真空包装仅是抽去包装内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如氮、二氧化碳等，或者采用气体置换方法，用理想气体换出包装内的空气。•2、充气包装原理：它通过破坏微生物赖以生长繁殖的条件，减少包装内部的氧气量及充入一定比例理想来减缓包装食品的生物生化变质。常用的充填气体主要有二氧化碳、氮、氧及其混合气体，其中很少用的气体有二氧化氮、二氧化硫、氩气。（1）二氧化碳：•空气中二氧化碳的正常含量为0.3%。•一般二氧化碳在低浓度条件下能促进许多微生物的生长，而在高浓度下能阻碍大多数需氧菌和霉菌等的生长繁殖（防霉和防腐），但它不能抑制厌氧菌和酵母的生长，若存在这类微生物还需采用其它气体或方法来抑制其生长。•混合气体中二氧化碳的浓度超过30%就足以抑制细菌的生长，但在实际应用中混合气体的二氧化碳浓度往往超过50%。（因二氧化碳易透过塑料包装材料逸出和被食品的水分和脂肪吸收）。二氧化碳溶于水中会产生弱酸性的碳酸，因PH值降低而对微生物产生抑制作用，同时二氧化碳对油脂和碳水化合物有较强吸附作用而保护食品减少氧化。•(2)氮气：在空气中占78%，作为一种理想惰性气体，一般不与食品发生化学反应，包装中提高氮浓度，则相对降低氧浓度，就能防止食品氧化和抑制细菌生长。氮气在包装中的作用：一是取代和抑制食品本身和微生物的呼吸，二是作为一种充填气体。•（3）氧气：在空气中占21%，是生物赖以生存不可缺少的气体，易引起食品的氧化变质和加速微生物的生长繁殖，一般包装内不允许存在。但对于生鲜的肉禽鱼贝类和生鲜果蔬的保鲜包装，则必须采用有氧包装，以维持其正常代谢和保质其新鲜。如近代开发的果蔬气调保鲜包装，即是采用适当的包装材料和包装方法，来控制果蔬贮存环境的氧浓度和呼吸速度的。在生鲜食品的充气包装上，氧常与二氧化碳和氮气混合成理想气体来保持生鲜食品的生鲜状态。•3、充气包装所用材料：•充气包装除了应考虑对氧气具有良好阻隔性外，还须对充入的气体（二氧化碳、氮气）具有良好阻隔性。因而常选用PET、PA、PVDC和EVAL等为基材的复合包装薄膜，对有避光要求的产品则选用以铝箔为基材的复合包装材料。•4、充气包装机械：P206•1、充气包装在食品上的应用•＊果仁、瓜子仁、茶叶、肉松等•＊油炸土豆片、膨化食品、果蔬菜碎片•＊蛋糕、月饼、蛋黄派等•＊各种粉剂、添加剂等•＊各种土特产、名贵中药材•＊各种脱水蔬菜•二、MAP和CAP包装技术：•（一）MA和CA气调系统原理：•MA（modifiedatmospherepackaging）: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人为地进行调整•CA（controlledatmospherepackaging）：即控制气氛，指控制产品周围的全部气体环境，在气调贮存期间，选用的调节气体浓度一直受到稳定地管理或控制。•CA或MA不是单纯地排除氧，而是改善或控制食品贮存的气体环境，保证食品处在最低氧浓度的条件，使其保持最低水平的呼吸，抑制和降低其呼吸强度并减少水分损失，抑制微生物的生长繁殖和酶反应，来尽量显著地延长食品的包装有效期•MAP和CAP包装主要是依靠薄膜气调系统来实现的，判断一个系统是MA或CA型，关键是看对已建立起来的环境气氛是否具有调控功能。薄膜气调系统模式可用P207来描述，由这个图我们可以看到，在这个系统中同时存在着两个过程：一是产品（包括微生物）的生理生化过程，即呼吸代谢过程是薄膜透气作用导致的产品与包装内气体的交换过程。这两个过程使得薄膜气调系统成为一个动态系统，在一定条件下实现动态平衡，即产品与包装内气体的交换速率与包装内环境气体透过薄膜与大气的交换速率相等。各种薄膜气调系统的差异表现在：能否在气调期内出现动态平衡点、能否有保持动态平衡相对稳定的能力。由于这一差异的存在而被定性为CA或MA性。•（二）MAP和CAP•改善和控制气氛包装（又称气调包装）是最有发展前景的食品保鲜包装技术，它具有以下特点：•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，也可以是封闭后靠内部产品呼吸作用自发调整形成的，且以后包装内的理想气氛一般不再需要人为地进行调整管理。•根据包装后包装材料对内部气氛的控制程度可将其分为CAP和MAP。它们的不同之处在于：对包装内部环境气体是否具有自动调节作用。•1、CAP：•（1）主要特征：包装材料对包装内部环境气氛状态有自动调节作用。•（2）对包装材料的要求：具有合适的气体可选择透过性，具有气调功能，能保持稳定的理想气氛状态。•果蔬包装体系是一个典型的薄膜封闭气调系统，存在着呼吸作用和气体渗透控制作用，在这个系统中，产品呼吸代谢过程要放出二氧化碳、乙烯、水蒸汽和其它挥发性气体，同时这些气体会透过包装与外界发生受限制的交换作用。影响包装内部环境气氛状态的因素有：产品种类、品种、成熟度、重数和温度、氧和二氧化碳分压、乙烯浓度、光线、包装膜的渗透性、结构、厚度和体积等。任何CAP系统都应在低氧和高二氧化碳浓度条件下达到以这两种气体平衡为主的状态，这时产品的呼吸速率与气体对包装膜的进出速率基本相等，系统中的任何因素发生变化都将影响系统平衡或建立稳定态所需的时间。对果蔬而言，包装膜对氧气和二氧化碳的渗过系数的比例也要合理。除了维持适宜的包装体内气氛状态外，还可在包装内引入活性炭之类的吸附剂，来吸除乙烯等有害气体。也可采用CAP与低温相结合的方法。•2、MAP：•（1）主要特征：用一定理想气体组分充入包装，在一定温度下改善包装内环境的的气氛，并在一定时间内保持相对稳定。•（2）对包装材料的要求：必须能控制所选用的混合气体的渗透速率，同时能控制水蒸汽的渗透速率。•对果蔬类产品:应具有较好透气性能，并注意材料的氧气与二氧化碳的透过比（适宜范围1：8－10）•对肌肉食品和焙烤制品：应具有较高阻隔性，以便能较长时间维持包装内的理想气氛。•如生鲜肉品的MAP包装采用50%CO2、25%O2、25%N2组成的理想气氛包装。•注：MAP包装后的产品一般需在0－4℃温度下贮藏和流通。•事实上，MAP应用起来非常复杂，因呼吸作用和膜的透气性在不断变化，而呼吸速度会受到多方因素的影响如果蔬类型、品种、成熟度、制备过程的损伤程度、温度等的影响。MAPofnon-respiringfoods,ahighCO2content(20%)isusedinmostcasestogetherwithalowO2content(0.5%)andarecommendedstoragetemperature5oCforthemostfoodstuffs.MAPofrespiringfoodsi.e.freshfruitsandvegetables,oncetheatmospherehasbeenchangedtothedesiredlevel,therespirationrateoftheproduceshouldequalthediffusionofgasesacrossthepackagingmaterialinordertoachieveanequilibriumatmosphereinthepackage.MODIFIEDATMOSPHEREPACKAGINGMODIFIEDATMOSPHEREPACKAGINGMAP-anatmospherewithagascompositiondifferentfromthatofairiscreatedinthepackage.Thegasesmainlyusedarethefollowing:CO2–antimicrobialeffect;O2–areducedoxygenconcentrationinthehead-spaceofapacka