-食品包装原理和方法.

包装原理和方法食品污染及变质环境因素对食品品质的影响包装食品与微生物包装食品质量变化及其控制重点：环境因素及微生物对包装食品的质量影响难点：包装食品的质量变化及其控制食品的品质色香味营养价值形态重量卫生指标食品从原料加工到消费者的整个流通过程（从农田到餐桌）中会受到生物性和化学性的侵染，受到流通过程中出现的诸如光、氧、水分、温度、微生物等各种环境因素的影响使其质量发生相应的变化食品的变质:指食品失去价值的质变不是外观视觉和触觉上的变化和破坏，即不能仅凭色、香、味的变化去辨别，更重要的是看其内在品质有无不良变化民以食为天，食以洁为本。食用受到污染的食品便会损害人体健康。食品从种植、养殖、收获、屠宰、加工、储存、运输、销售到食用前整个过程的各个环节，有毒有害物质都有可能进入食物而造成的变质食品变质主要是污染所致，食品本身无变质因素，但在加工、运输、贮藏、销售过程易受到污染而变质，常见的污染有生物性污染、化学污染、农药残留污染、气体污染及其他污染食品污染：——指环境中有毒有害的物质进入正常食品的过程食品在生产、加工贮藏、运输及销售等过程中有害物质进入正常食品，从而降低食品的营养价值和卫生质量污染后的食品可能引起具有急性短期效应的食源性疾病如致急性和慢性中毒外或具有慢性长期效应的食源性危害如致癌、致畸、致突变作用食品污染的分类和来源分类有意污染无意污染生物性污染食品工业使用的致病细菌、霉菌及其酵母、霉菌等毒素；寄生虫（卵）病毒；昆虫等化学性污染食品添加剂农药；有害金属；多环芳族化合物；N－亚硝基化合物等放射性污染食品辐照处理环境放射性本底及放射性污染第一节食品污染及变质1生物性污染及变质微生物（细菌、霉菌、酵母菌、病毒等）寄生虫、虫卵微生物的作用会使食品失去原有或应有的营养价值，其组织形态及色、香、味改变而成为不符合卫生的食品，甚至是有毒食品2化学污染及变质2.1化学污染的来源生长环境、加工过程、加工设备、存放环境等四个方面2.2原因金属、非金属、有机化合物、无机化合物等以气体或粒子形式侵蚀到食品的内部或表层2.3主要污染物2.3.1硝胺类化合物是动物的强的致癌剂某些微生物能促进亚硝胺的合成如黄曲霉、黑曲霉、大肠杆菌等2.3.2多氨联苯化合物与多溴联苯化合物可作为软化剂加入到包装材料中，在鱼类、家禽、乳、蛋中也含有，食用后积蓄在脂肪组织和各个器官中，不易分解2.3.3多环芳香烃化合物（苯并（a）芘）主要来自加工污染：食品的烟熏、烧烤油脂在高温下热分解食品加工机械的润滑油包装材料（蜡纸）的污染2.3.4酶化学污染酚酶、过氧化物酶、VC氧化酶、脂肪氧化酶等作用于食品使食品变质，有的还会致毒如木薯中的氰苷在内源糖苷酶作用下产生剧毒的氢氰酸2.3.5脂肪氧化及加热产物氧化使食品产生异味，色泽变化，降低油质，高温使油脂发生分解、聚合反应，产生有毒物质2.3.6重金属污染汞、铅、砷、锑、镉等，可与人体内的蛋白质、酶结合成不溶性的盐使蛋白质失活3农药残留污染及变质——主要指农药、化肥、生长调节剂残留在土壤或植物体上，据对全国372片大面积抽样检查，有10%的粮食、24%的畜产品不符合卫生标准农残中危害最大的是有机氯、有机磷、有机汞及无机砷，其中粮食受污染最严重，其次是果蔬4其他污染及变质4.1热污染及变质4.1.1热污染的形式燃料燃烧和工业废热使周围环境温度升高室内气体的排放（空调、排气扇、烟气筒等）制冷剂的排放使太阳辐射增强地表状态的改变与破坏（森林植被的减少）4.1.2热污染对食品的破坏热污染使环境温度升高，破坏了食品原料生存环境和食品的贮藏环境；如水温升高，水生动植物生长发育受阻；高温微生物活动加强；酶促和非酶促褐变加快；贮藏食品变质加快；包装材料老化；果蔬原料品质下降等等4.2光污染及变质4.2.1概念——指光对食品的过量辐射使食品（或植物类食品）的生存、发育、成长、贮藏保质造成不良的影响。4.2.2种类：可见光污染、红外光污染、紫外光污染4.2光污染及变质4.2.3危害强光影响果蔬的耐藏性促使油脂氧化色素变色引起光敏感性维生素破坏蛋白质和氨基酸变性包装材料老化（紫外、红外）4.3放射性污染与危害4.3.1概念：放射性核素进入环境中的食物、空气、水源和人体后带来的危害4.3.2放射源：天然（铀、钍）和人工天然放射性物质在自然界中的分布很广，存在于矿石、土壤、天然水、大气和动植物的组织中。可通过食物链进入生物圈，成为动植物组织的成分之一。一般认为不会影响食品的安全，除非含量很高4.3.3特点：危害作用具有持久性无法控制和破坏其核素射线的破坏性危害具有长时间的潜伏期放射性物质主要经消化道进入人体(其中食物占94%-95%，饮用水占4%～5%)，经过呼吸道和皮肤进入的较小。但在核试验和核工业泄漏事故时，放射性物质经消化道，呼吸道和皮肤等途径均可进入人体而造成危害核试验、核爆炸是环境放射性污染的主要原因第二节环境因素对食品品质的影响光对食品品质影响氧对食品品质的影响湿度或水分对食品品质的影响温度对食品品质的影响1光对食品品质影响1.1光照对食品的变质作用光对食品品质影响很大，主要有四方面：1.1.1油脂氧化1.1.2色素变色褐变1.1.3维生素类（如B类和C类）破坏1.1.4蛋白质和氨基酸的变性维生素的光分解维生素对光照（尤其的紫外线）很敏感维生素B2在不同的pH溶液中用人工光照30min后的存留率pH维生素B2存留率%pH维生素B2存留率%4.04.65.05.6424040466.06.67.07.646352720从表中可知，维生素B2的分解程度随pH的升高而增加，当VB2和VC共存时，VC可抑制VB2的分解，而VC则因与VB2共存而容易分解光线对蛋白质和氨基酸的影响分解：光可引起有些氨基酸（如色氨酸）分解，但在二氧化碳、氮环境中得到抑制，另外硫脲、维生素C也可阻止色氨酸的分解作用变性：蛋白质在光的照射下发生变性引起营养价值下降1.2光照对食品的渗透规律在光作用下，食品中对光敏感的成分迅速吸收光并转换成光能，使食品内部发生变质的化学反应。食品吸收光能多少用光密度表示，光密度越高，光能量越大，对食品变败作用越强。光照食品光密度的内层参透的规律由Beer—Lamber定律从式中可知，入射光密度越高，透入食品的光密度也越高，深度也越深，对食品的影响也越大未被食品吸收的光波对食品变质没有影响数。定波长的光波的吸收系—特定成分的食品对特—处的密度；—光线照射在食品表面—深处的密度；—光线透入食品内部—ixxixIxIeII光谱图1.3避光包装机理减少或避免光对食品品质的影响的方法：对食品进行避光包装（包装材料能阻挡、吸收或反射一部分光，避免光直接照射食品，同时可隔氧防潮的作用），根据Beer-Lamber定律，透过包装照到食品表面的光密度为—包装材料的吸光系数——包装材料的厚度；—密度；—食品包装表的入射光—ppxixIeIIpp00)(00xxxxixxippppeIIeIIeII度为包装材料透入食品光密得光线透过代入式把式包装材料可吸收部分甚至全部的入射光波，减弱或阻挡光线射入食品内不同波长的光在食品中的传播和透入规律由图可知，不同的包装材料其透光率不同且在不同范围内有不同的透光率；大部分紫外光可被包装材料阻挡，可见光大部分能透过；材料结构不同、厚度不同其透光率也不同，选用不同成分、不同厚度的包装材料，可达到不同程度的避光效果由图可知同种材料不同的着色处理可产生不同的遮光效果；从图中还可看出，有色玻璃对紫外光和可见光都有较好的抵抗作用结论食品包装时，可根据食品的吸光特性和包装材料的吸光特性，选择一种对食品敏感的光波里有良好遮光效果的材料作为该食品的包装材料，可有效地避免对食品质变的影响。另外可根据食品包装的需要对材料进行必要的处理（如着色、涂覆遮光层等）来提高材料的遮光效果问题怎样解决包装食品的可视性要求和光对食品品质的影响问题？？2氧对食品品质的影响2.1氧对食品中的营养成分破坏作用①氧使食品中的油脂氧化产生异臭和有毒物质②氧使食品中的维生素和氨基酸失去营养价值③氧使食品中的色素发生褐变④氧使微生物容易生长繁殖，造成食品腐败2.2影响氧化作用程度的因素2.2.1包装内及贮存环境中氧的分压及接触面积氧分压越高，接触面积越大，氧化速度越高2.2.2接触时间的长短及温度的高低时间越长，温度越高，氧化速度越高包装的主要任务即为隔氧但对新鲜果蔬例外3湿度或水分对食品品质的影响水分对食品品质的影响：促使微生物的繁殖，助长油脂氧化分解，促使褐变变色水的存在使一些食品发生某些物理变化。如干结硬化，失去松脆感和香味等湿度对食品品质的影响与食品的Aw有关，当Aw↓，品质受湿度影响较小，但吸水性越强，对环境湿度的变化越敏感。可通过控制包装食品环境湿度来保证食品的品质4温度对食品品质的影响4.1温度的升高对食品品质的影响在正常环境条件下（10~38℃、恒定水分条件）4.1.1加快酶促和非酶促的化学反应速度（1倍/升高10℃）4.1.2加快腐变反应速度（4～6倍）4.1.3引起食品的营养成分、物态及外形的变化现代食品工业常采用低温冷藏技术4.2低温对食品品质的影响4.2.1低温易引起食品内部组织结构和品质的破坏（如牛乳冻结后使得脂肪从乳浊液中分离出来，乳蛋白变性凝固）4.2.2低温病害（如果蔬在低温下易发生冷害、冻害等等）光、氧、水分、温度等外界环境因素对食品品质的影响是共同存在和相辅相成的。食品包装要研究和解决的问题就是控制这些因素对食品的影响第三节包装食品与微生物主要食品微生物及其对食品的污染环境因素对食品微生物的影响包装食品的微生物变化包装食品的加热杀菌和低温贮存1主要食品微生物及其对食品的污染1.1食品中的主要微生物1.1.1细菌细菌是引起食品食品腐败变质的主要微生物且还引起食物中毒。如肠类弧菌、葡萄球菌、沙门氏菌、肉毒杆菌、致病大肠杆菌、魏氏梭状芽孢杆菌、蜡状芽胞杆菌等1.1.2真菌（霉菌和酵母）霉菌毒素约有100多种。其中主要的产毒菌为：黄曲霉寄生曲霉岛青霉杂色曲霉主要产毒霉菌及毒素种类主要产毒霉菌毒素种类致癌霉菌毒素黄曲霉、寄生曲霉岛青霉、杂色曲霉黄绿青霉橘青霉肝脏毒素肝脏毒素神经毒素肾脏毒素黄曲霉毒素，毒性最强杂色曲霉毒素毒性最强展开青霉素1.2微生物对食品的污染一次污染：食品原料在自然环境中已有的微生物二次污染：食品原料从自然界采集后到加工成食品最后被人所食用为止所经受的微生物污染过程包括食品的运输、加工、贮存、流通和销售。空气的游离菌（大部分是细菌）使食品腐败变质。食品包装主要是控制二次污染2环境因素对食品微生物的影响环境因素主要指：水、温度、氧气和pH2.1水分大部分细菌在Aw＝0.90以上活跃大部分霉菌在Aw＝0.80以上活跃干燥食品Aw低，微生物不能繁殖。但易从环境中吸水，一旦吸湿，Aw↑微生物繁殖↑从图中可知，大部分细菌在较高的Aw=0.9以上环境中繁殖生长，部分霉菌和酵母能在较低的Aw环境中繁殖；当Aw=0.5以下时，微生物不能繁殖2.2温度微生物生存的温度范围-10℃～90℃之间：嗜冷性细菌（0℃以下）嗜温性细菌0～55℃嗜热性细菌55℃以上食品在储存、流通过程中所处的环境温度一般50℃以下，正好是嗜冷性细菌和嗜温性细菌容易繁殖生长的温度范围20～30℃时细菌增殖最快嗜冷细菌的繁殖与温度的关系图温度对培养40小时后的肉腐败细菌繁殖的影响初始细菌水平表面每平方米细菌数细菌数温度/℃时间/h2.3氧气氧有利于需氧细菌的繁殖，即使仅有0.1％的氧气,也即包装内还残留空中氧分压的1/200的氧，细菌仍会缓慢繁殖。食品真空包装或充气包装时应特别注意这一问题。细菌繁殖速度随氧分压的增大而急速增高2.4PH值适合微生物繁殖的PH值范围为1～11：细菌3.5～9.5最适条件7霉菌和酵母2～11最适条件6一般食品均为酸性，在酸性条件下，微生物繁殖的PH值下限：细菌为4.0～5.0；乳酸菌更低一些为3.3～4.0；霉菌和酵母为1.6～3.