第七章 食品包装专用技术、方法及其设程备
第一节 防潮包装技术
防潮包装就是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；同时使食品包装内的相对湿度满足产品的要求,在保质期内控制在设定的范围内,
保护内装食品的质量 。
一、包装食品的湿度变化原因
(一 )包装内湿度变化的原因
包装内湿度变化的原因有两方面：
1、因包装材料的透湿性而使包装内湿度增加；
2、环境温湿度的变化所致,在相对湿度确定的条件下，高温时大气中绝对含水量高，温度降低则相对湿度会升高，当温度降到露点温度或以下时，大气中的水蒸气会达到过饱和状态而产生水分凝结。
这种温湿度变化关系与防潮包装有很大的相关性，如果在较高温度下将产品封入包装内，
其相对湿度是被包装产品所允许的，当环境温度降低到一定程度时，包装内的相对湿度升高到可能超过被包装产品所允许的条件。所以，
食品包装时环境大气中的相对温湿度条件对防潮包装有重要意义,若产品在较高温湿度条件下进行防潮包装，可能会加速食品的变质。
（二）保证食品质量的临界水分
每一种食品的吸湿平衡特性不同,因而对水蒸气的敏感程度也不同,对防潮包装性能的要求也有所不同 。
大多数食品都具有吸湿性,在水分含量未达饱和之前,其吸湿量随环境相对湿度的增大而增加 。 每一类食品都有一个允许的保证食品质量的临界水分和吸湿量的相对湿度范围,在这个范围内吸湿或蒸发达到平衡之前,产品的含水量能保持其性能和质量,超过这个湿度范围 。。。。。。
防潮包装材料
（一）检测
(二 )常用防潮包装材料
防潮性能最好的材料是玻璃陶瓷和金属包装材料，这些材料的透湿度可视为零。
目前大量使用的塑料包装材料中适宜用于防潮包装的单一材料品种有,PP,PE、防潮玻璃纸等，这些薄膜材料的阻湿性较好，热封性能也好，可单独用于包装要求不高的防潮包装。
在食品包装上大量使用的是复合薄膜材料，复合薄膜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。
表 7— 2所列为几种常用复合薄膜的透湿度
(40℃ RH90%）
透湿度 /g·(m2·24h)
玻璃纸 (30μ／ m2)/聚乙烯 (20一 60μm) 12— 35,3
防湿玻璃纸 /聚乙烯 10,5— 18,6
聚丙烯 (18— 20μm)/聚乙烯 (10— 70μm) 4,3一 9,0
聚碳酸酯 (20μm)/聚乙烯 (27μm) 16,5
玻璃纸 (30g／ m2)/纸 (70g／ m2)
/聚偏二氯乙烯 (20 g／ m2) 2,0
玻璃纸 (30g／ m2)铝箔 (7μm)/聚乙烯 (20μm) ＜ 1,0
第二节 真空包装与充气包装技术
※ 真空包装是将产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包装方法。
※ 充气包装是在已充填内装物的气密性容器中充填惰性气体的一种包装方法。
※ 优点：包装材料的气密性极好,可以长期保存
※ 缺点,制罐工艺和设备复杂,包装材料重,占据空间较大,
一、真空包装与充气包装原理
※ 真空与充气包装的目的是防止霉腐变质，保持原有的色香味，并延长保存期，对金属制品来讲是防止锈蚀，对膨松物品来讲是减小体积。
※ 真空与充气包装的功能相同，其机理的实质可归结为三个方面：一是除氧、二是阻气、三是充气。
真空包装与充气包装工艺过程
1、机械挤压法
2、吸管插入法
3、腔室法
食品的真空包装与充气包装的应用
1、农产品：水果蔬菜
2、畜产品：生肉
3、畜产加工品：肉制品、乳制品
4、农产加工品：咖啡、点心类
2,充气包装保质机理
充气包装常用的充填气体主要有二氧化碳,氮,氧及其混合气体,其他很少用的气体有二氧化氮,二氧化硫,氩等 。
(1)二氧化碳
空气中二氧化碳的正常含量为 0,3％。二氧化碳在低浓度下能促进许多微生物的繁殖，
但在高浓度下却能阻碍大多数需氧菌和霉菌等微生物的繁殖，延长其微生物增长的停滞期和延缓其指数增长期，因而对食品有 防毒和防腐作用。但二氧化碳不能抑制厌氧菌和酵母菌的繁殖生长，若存在这类微生物时还需采用其他气体或方法抑制其增长。
在混合气体中二氧化碳的浓度超过 30
％就足以抑制细菌增长。在实际应用中，
因二氧化碳易通过塑料包装材料逸出和被食品的水分和脂肪吸收。混合气体中二氧化碳的浓度一般都超过 50％。
二氧化碳溶于水中会产生弱酸性的碳酸,
因 PH的降低而对微生物产生抑制作用 。
二氧化碳对油脂及碳水化合物等有较强的吸附作用而保护食品减少氧化,有利于食品贮藏 。
真空包装是防止食品腐变的有效方法,
但往往难以达到,预期效果,究其原因,包装内残存的微量氧也会使微生物生存,当温度较高时则会繁殖,如果采用二氧化碳充气包装,
其保藏效果会得到明显改善 。
(2)氮气
氮在空气中占 78％,作为一种理想惰性气体一般不与食品发生化学作用,包装中提高氮浓度,则相对减少氧浓度,就能产生防止食品氧化和抑制细菌生长的作用 。
氮不直接与食品中的微生物作用,它在气调包装中的作用有两个：
一是取代,抑制食品本身和微生物的呼吸；
二是作为一种充填气体,保证产品在呼吸包装内的二氧化碳后仍有完好外形 。
(3)氧气
氧在空气中占 21％,是生物赖以生存不可缺少的气体 。 氧的个性活跃,会引起食品变质和加速腐败细菌的生长,一般包装内都不允许存在 。
生鲜的肉类和鱼贝类,如果处于无氧状态下保存,则维持组织新鲜的氧合肌红蛋白就会还原变成暗褐色而使产品失去生鲜状态乃至商品价值 。 因此,维持新鲜肉类稳定的生鲜状态,
必须采用有氧包装 。
需的氧浓度是不同的,这主要取决于果蔬的品种,成熟度等许多因素 。 采用适当的包装材料和包装方法,控制其果蔬贮存环境的氧分压和呼吸速度,这就是近代开发的果蔬气调保鲜包装 (CAP)技术 。
氧常与二氧化碳和氮混合成理想气体用于生鲜食品的充气包装,其作用是维持生鲜食品内部细胞一定的活性,延缓其生命过程,保持一定程度的生鲜状态 。
四,MAP和 CAF包装技术
(一 )MA和 CA气调系统原理
MA(modified atmosphere)即改善气氛,指采用理想气体组氛一次性置换,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 。
CA(controlled atmosphere)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 。
对于具有生理活性的食品,减少氧含量,提高二氧化碳浓度,可抑制和降低生鲜食品的需氧呼吸并减少水分损失,抑制微生物繁殖和酶反应,但如果过度缺氧,则会难以维持生命必须的新陈代谢,或造成厌氧呼吸,产生变味或不良生理反应而变质腐败 。 CA或 MA不是单纯的排除氧,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装有效期 。 判断一个气调系统是 CA型还是 MA型,关键是看对已建立起来的环境气氛是否具有调 整和控制功能 。
(三 )MAP和 CAP
改善和控制气氛包装也称气调包装，是最有发展前景的食品保鲜包装技术，其特点是：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的。封闭后包装内的理想气氛一般不再用人为方式进行维持管理，对于较大的包装件，在贮藏期间也可实施适当的换气管理。
根据包装后包装材料对内部气氛的控制程度而分为
CAP(controlled atmosphere packaging)
和 MAP(modified atmosphere packaging )。
但无论是哪一种,其包装体内的气体组分不同于正常的大气环境,最常见的变化是氧分压下降,而二氧化碳浓度升高 。
MAP和 CAP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,从这个意义上,传统的真空和充气包装属 MAP
范畴 。
1,CAP
CAP的主要特征是包装材料对包装内的环境气氛状态有自动调节作用,这要求包装材料具有适合的气体可选择透过性,以适应内装产品的呼吸作用 。 生鲜果蔬产品自身的呼吸特性要求包装材料具有气调功能,能保持稳定的理想气氛状态,以避免因呼吸而可能造成的包装缺氧和二氧化碳含量过高：
任何 CAP系统都应该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体的状态，这时产品的呼吸速率基本等于气体对包装膜的进出速率，系统中的任何因素发生变化都将影响系统的平衡或建立稳定态所需的时间。
对果蔬而言，包装膜对二氧化碳和氧渗过系数的比例 O2／ CO2也应合理，以适应果蔬的呼吸速度并能维持包装体内一定的氧和二氧化碳浓度。
2,MAP
即改善气氛包装，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。 MAP适用于呼吸代谢强度较小的产品包装。
第三节、脱氧包装技术
一,脱氧包装的特点
脱氧包装 (de—oxygen packaging)是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 。
封入脱氧剂包装是在成功研制了脱氧剂以后才出现的 。
脱氧剂最早于 1925年用铁粉和硫酸铁研制而成,1933年开始在食品上使用铁化合物制成的脱氧剂； 1969年开始用以亚硫酸盐为主要成分的脱氧剂,以后又研制成功有机脱氧剂等；
这些脱氧剂与气密性良好的包装材料配合,可应用于不同类型的产品包装,并获得良好效果 。
目前封人脱氧剂包装主要用于对氧敏感的易变质食品,如蛋糕,礼品点心,茶叶,咖啡粉,
水产加工品和肉制品等的保鲜包装 。
脱氧包装最显著的特点
1,在密封的包装内可使氧降低到很低水平甚至产生一个几乎无氧的环境 。
2,脱氧剂能把包装容器内的氧全部除去,
还能将从外界环境中渗入包装内的氧以及溶解在液体中或充填在固体海绵状结构微孔中的氧除去,
从而有效控制包装内产品因氧而造成的各种腐败变质,使其降低到最低限度 。
许多食品对氧极为敏感,食品在接近无氧环境中贮藏,可以有效地抑制油脂,色素,维生素,氨基酸,芳香物质等成分的氧化,较好地保持产品原有的色,香,味和营养；同时,氧的脱除抑制了嗜氧微生物的生长繁殖,进而减少了由此引起的腐败变质的发生 。 此外,所有的害虫都需要氧维持生命,不管昆虫处于生命活动的何种阶段,只要环境中的氧气低于 0,1
％,半个月内可使昆虫全部死亡 。
封入脱氧剂包装应用于食品保鲜的一些典型实例。
┌──────┬───────┬──────────────────────
│ 类 别 │ 典型食品 │ 作 用 │
├──────┼───────┼───────────────────────
│ 糕 点 │ 蛋 糕 │防止脂肪氧化，保质风味，防止霉菌繁殖 │
水产加工品 │ 精制水产品 │防止霉菌繁殖 │
│ 肉食加工品│ 火 腿 │防止脂肪氧化，防止变色，防止霉菌繁殖，保持风味│
│ 谷 物 │ 米,大豆│防止虫蛀现象，防止霉菌繁殖 │
│ 茶 叶 │ 茶 叶 │防止褐色变色、维生素氧化 │
└──────┴───────┴───────────────────────
┘
封入脱氧剂包装有着与其他食品包装技术所无法比拟的特点：
(1)在食品包装中封入脱氧剂,可以在食品生产工艺中不必加入防霉和抗氧化等化学添加
剂,从而使食品更安全,有益于人们的身体健康 。
(2)如果采用的脱氧剂合适,可使包装内部的氧含量降低到 0.1％,食品在接近无氧的环境中贮存,可防止其中的油脂,色素,维生素等营养成分的氧化,较好地保质产品原有的色,香,
味和营养 。
(3)脱氧包装比真空和充氧包装更有效地防止或延缓需氧微生物所引起的腐败变质,这种包装效果,可适当增加食品中的水分含量 (如面包 ),并可适当延长保质期 。
在生产实践中,为提高包装效果和效率,可将封入脱氧剂包装与真空包装和充气包装结合起来应用 。
一种更先进的方法是将脱氧剂与包装材料结合起来，
放在复合材料的夹层中来使用
2,脱氧剂的使用量
选择脱氧剂的量在使用时要足够,不仅
要能保证除去包装容器内原有的氧,而且还需根据包装材料等情况考虑到氧气渗入量的多少,留有一定的安全系数,一般加 15％ 一 20％ 。
为了检查包装内的脱氧程度,可采用氧指示剂进行 。
氧指示剂为直径 6—8mm,厚 2—3mm的片,它能通过自身的颜色 变化来指示包装容器内氧的含量 。
当包装内
氧含量超过 0,5％ 时,氧指示剂显蓝色；
氧含量低于 0,1％,显粉红色；
氧介于 0,5％ 一 0,1％ 之间,呈现雪青色 。
因此,根据包装内氧指示剂的颜色,就可以很容易判断含氧的多少 。
3,脱氧剂使用的温,湿度条件
脱氧剂的脱氧效果与脱氧环境温度密切相关 。 在脱氧剂通常使用的温度范围 5—40℃ 内,
随温度升高,脱氧剂的活性变大,除氧速度加快；温度降低,则活性变小,脱氧速度变慢 。
脱氧包装如气密性能足够好，可贮于低温下，但为了清除缓慢渗入包装的氧，应把脱氧包装件贮存于略高于脱氧剂发挥作用的低限温度下，以免脱氧剂在低温下失效。
当相对湿度 50％ 时,铁系脱氧剂基本上不能吸氧；相对湿度 70％,需 50h才能使包装内残存氧气含量降低到接近于零；而相对湿度达到 90％ 以上,使包装内残存氧气含量接近零时不足 20h,这就是脱氧剂中常需加入吸湿剂作助剂的原因 。 虽然脱氧剂与氧反应时需要有一定的水分存在,但如果内装物的水分含量太高,
则不仅达不到保持内装物的物理特性和质量,
而且还会降低脱氧剂的脱氧效果 。 因此,有报道指出被包装物的含水量不应超过 70％ 。
（三）使用脱氧剂的注意事项
1,包装材料及包装容器 用于封入脱氧剂包装的材料要求具有很高的气密性,特别是对氧的隔绝性能要好,在 25℃ 时其透氧度要小于
20mL／ (m2·24h·0,1MPa),多采用复合薄膜,
如,KOPP/PE,KONy／ PE,KPET/PE,PETP
／ AIFoil/PE等,以及金属,玻璃,陶瓷等包装容器 。
对于体积和形状固定的包装容器,要注意脱氧后的影响；正常空气中有 1／ 5的氧气,当氧气消耗以后,会使容器内产生负压,形成部分真空,因而要求包装材料或容器需具备一定的强度 。
为克服软包装因使用脱氧剂而使包装体收缩,影响美观,可选用抗坏血酸型等可产生二氧化碳的脱氧剂或结合克气包装来避免此缺陷 。
2,脱氧剂在分包使用前必须包装完好 不能直接与大气接触,同时要求在进行包装使用的过程中要迅速,以免因吸氧而影响使用效果 。 目前用于食品包装的铁系脱氧剂一般用气密性好的包装材料包封,使用时应随开随用 。 试验表明：脱氧剂开封后在湿度 80％ RH,温度 25—
30℃ 的环境中放置 5h,对其脱氧效果无明显影响,故自力反应型铁系脱氧剂在开封后 5h内务必使用 。 水分依存型铁系脱氧剂放置时间可较长 。
3,注意选择合适的脱氧剂类型和脱氧效果 封人脱氧剂包装能否保全食品质量取决于脱氧剂的吸收能力和吸收效果,一般铁系脱氧剂在封入包装 4h内,氧气浓度可降低至 0,35％ 以下,4h后可达 0,1
％ 。 如果把速效型和缓效型脱氧剂配合使用,既可实现快速脱氧,又能维护长期的无氧状态 。
第四节 食品无菌包装技术
一,无菌包装的原理及意义
所谓食品无菌包装技术,是指把被包装食品,包装材料容器分别杀菌,并在无菌环境条件下完成充填,密封的一种包装技术 。 无菌包装 (Aseptic packaging)
的最大特点是被包装食品和包装材料容器分别杀菌 。
无菌包装的食品一般为 液态或半液态 流动性食品,其特点为流动性好,可进行高温短时杀菌 (HTST)或超高温瞬时杀菌 (UHT),产品色,
香,味和营养素的损失小,
例如维生素能保存 95％,巳无论包装尺寸大小,质量都能保持一致,这对热敏感食品,
如牛奶,果蔬汁等的风味品质保持具有重大意义 。 处在无菌条件下的被包装食品,可在常温下贮存流动而不会变质 。
无菌包装技术于 20世纪 40年代发明,最初是为了生产不能用传统的高压釜灭菌,且要求有较长货架寿命的产品 (如乳制品及香蕉泥之类的热敏感食品 )而开发的 。
无菌包装与传统罐装工艺及其他所有的食品包装的不同之处在于：食品单独连续杀菌,
包装也单独杀菌,两者相互独立,这就使得比普通罐头制品的杀菌耗能量少,且不需用大型的杀菌装置；可实现连续杀菌灌装密封,生产效率高 。 但是,若在加工,包装,充填,封合的各个环节中有任一地方未能彻底杀菌,就会影响产品的无菌效果 。
罐头的发明是食品保存方面的重要突破，
自从 Nicholas Apppot最先发明罐头以来，尽管在其工艺方面有了许多改进，但是没有一个发明的意义比无菌包装更重大。
虽然传统的罐头使食品无菌，但一般来说食品的营养成分和风味品质在加工过程中受到了损害；罐头内全部食品必须在最短的安全时间内达到最低安全温度。。。。。。
目前,无菌包装技术广泛应用于果蔬汁,液态乳类,酱类食品和营养保健类食品的无菌包装,
随着科学技术的进步,消费者对食品营养,风味等要求的日益提高,无菌包装的应用范围将会更加广泛 。
二、食品的无菌包装系统
50年代美国推出 (dole aseptic canning system)，
接着又推出了玻璃瓶无菌包装机 (aseptic
glassfiller)。 多尔无菌包装系统在世界上已超过
120多条,主要使用金属罐,用高温饱和蒸汽对空罐和盖预先杀菌,然后充填流动性无菌食品,布丁,奶酪,调味汁和汤类食品在美国多采用多尔系统加工包装 。
随着包装材料工业的发展和世界能源危机的冲击，自 20世纪 70年代中期开始采用超高温杀菌技术和无菌软包装。
目前，采用 UHT杀菌和纸塑复合材料的无菌包装产品占有越来越大的市场份额，同类产品成为消费者的首选。下面将简要介绍典型的食品无菌包装系统。
(一 )纸盒无菌包装系统
这种类型的无菌包装系统发展迅速。
我国引进的主要是 Tetra Pak公司的利乐砖型包 无菌包装机和国际纸业公司的
SA— 50型无菌包装系统。
1,Tetra Pak利乐砖型包无菌包装机
该机采用卷筒材料输入立式机器进行杀菌,
成型,充填和封合,砖形容器由 5层至 7层材料组成,典型材料结构为,PE／印刷层／纸板／
PE/铝箔／ PE／ PE。 这种机器采用 H202和高温热空气进行包装材料的无菌处理 。 我国早期引进的机型为 L— TBA／ 8型,近几年引进的机型为 TBA／ 9。
2,SA— 50型无菌包装系统
该机采用 H202和加热方法对包装材料进行无菌处理。先由 35％的 H202在槽中经 80℃ 处理
9一 12s，然后在通过滚轮的过程中 H202逐渐减少。当通过 120℃ 热空气喷射后，材料上的
H202完全被除去。此后，在灭菌腔内完成成型、
填充和密封操作。成型填充工作区域用过压无菌空气保持操作环境的无菌状态。
（二）预成型容器无菌包装系统
德国 PKL.Co,
(三）塑料瓶无菌灌装系统
（四）衬袋盒无菌包装
第一节 防潮包装技术
防潮包装就是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；同时使食品包装内的相对湿度满足产品的要求,在保质期内控制在设定的范围内,
保护内装食品的质量 。
一、包装食品的湿度变化原因
(一 )包装内湿度变化的原因
包装内湿度变化的原因有两方面：
1、因包装材料的透湿性而使包装内湿度增加；
2、环境温湿度的变化所致,在相对湿度确定的条件下，高温时大气中绝对含水量高，温度降低则相对湿度会升高，当温度降到露点温度或以下时，大气中的水蒸气会达到过饱和状态而产生水分凝结。
这种温湿度变化关系与防潮包装有很大的相关性，如果在较高温度下将产品封入包装内，
其相对湿度是被包装产品所允许的，当环境温度降低到一定程度时，包装内的相对湿度升高到可能超过被包装产品所允许的条件。所以，
食品包装时环境大气中的相对温湿度条件对防潮包装有重要意义,若产品在较高温湿度条件下进行防潮包装，可能会加速食品的变质。
（二）保证食品质量的临界水分
每一种食品的吸湿平衡特性不同,因而对水蒸气的敏感程度也不同,对防潮包装性能的要求也有所不同 。
大多数食品都具有吸湿性,在水分含量未达饱和之前,其吸湿量随环境相对湿度的增大而增加 。 每一类食品都有一个允许的保证食品质量的临界水分和吸湿量的相对湿度范围,在这个范围内吸湿或蒸发达到平衡之前,产品的含水量能保持其性能和质量,超过这个湿度范围 。。。。。。
防潮包装材料
（一）检测
(二 )常用防潮包装材料
防潮性能最好的材料是玻璃陶瓷和金属包装材料，这些材料的透湿度可视为零。
目前大量使用的塑料包装材料中适宜用于防潮包装的单一材料品种有,PP,PE、防潮玻璃纸等，这些薄膜材料的阻湿性较好，热封性能也好，可单独用于包装要求不高的防潮包装。
在食品包装上大量使用的是复合薄膜材料，复合薄膜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。
表 7— 2所列为几种常用复合薄膜的透湿度
(40℃ RH90%）
透湿度 /g·(m2·24h)
玻璃纸 (30μ／ m2)/聚乙烯 (20一 60μm) 12— 35,3
防湿玻璃纸 /聚乙烯 10,5— 18,6
聚丙烯 (18— 20μm)/聚乙烯 (10— 70μm) 4,3一 9,0
聚碳酸酯 (20μm)/聚乙烯 (27μm) 16,5
玻璃纸 (30g／ m2)/纸 (70g／ m2)
/聚偏二氯乙烯 (20 g／ m2) 2,0
玻璃纸 (30g／ m2)铝箔 (7μm)/聚乙烯 (20μm) ＜ 1,0
第二节 真空包装与充气包装技术
※ 真空包装是将产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包装方法。
※ 充气包装是在已充填内装物的气密性容器中充填惰性气体的一种包装方法。
※ 优点：包装材料的气密性极好,可以长期保存
※ 缺点,制罐工艺和设备复杂,包装材料重,占据空间较大,
一、真空包装与充气包装原理
※ 真空与充气包装的目的是防止霉腐变质，保持原有的色香味，并延长保存期，对金属制品来讲是防止锈蚀，对膨松物品来讲是减小体积。
※ 真空与充气包装的功能相同，其机理的实质可归结为三个方面：一是除氧、二是阻气、三是充气。
真空包装与充气包装工艺过程
1、机械挤压法
2、吸管插入法
3、腔室法
食品的真空包装与充气包装的应用
1、农产品：水果蔬菜
2、畜产品：生肉
3、畜产加工品：肉制品、乳制品
4、农产加工品：咖啡、点心类
2,充气包装保质机理
充气包装常用的充填气体主要有二氧化碳,氮,氧及其混合气体,其他很少用的气体有二氧化氮,二氧化硫,氩等 。
(1)二氧化碳
空气中二氧化碳的正常含量为 0,3％。二氧化碳在低浓度下能促进许多微生物的繁殖，
但在高浓度下却能阻碍大多数需氧菌和霉菌等微生物的繁殖，延长其微生物增长的停滞期和延缓其指数增长期，因而对食品有 防毒和防腐作用。但二氧化碳不能抑制厌氧菌和酵母菌的繁殖生长，若存在这类微生物时还需采用其他气体或方法抑制其增长。
在混合气体中二氧化碳的浓度超过 30
％就足以抑制细菌增长。在实际应用中，
因二氧化碳易通过塑料包装材料逸出和被食品的水分和脂肪吸收。混合气体中二氧化碳的浓度一般都超过 50％。
二氧化碳溶于水中会产生弱酸性的碳酸,
因 PH的降低而对微生物产生抑制作用 。
二氧化碳对油脂及碳水化合物等有较强的吸附作用而保护食品减少氧化,有利于食品贮藏 。
真空包装是防止食品腐变的有效方法,
但往往难以达到,预期效果,究其原因,包装内残存的微量氧也会使微生物生存,当温度较高时则会繁殖,如果采用二氧化碳充气包装,
其保藏效果会得到明显改善 。
(2)氮气
氮在空气中占 78％,作为一种理想惰性气体一般不与食品发生化学作用,包装中提高氮浓度,则相对减少氧浓度,就能产生防止食品氧化和抑制细菌生长的作用 。
氮不直接与食品中的微生物作用,它在气调包装中的作用有两个：
一是取代,抑制食品本身和微生物的呼吸；
二是作为一种充填气体,保证产品在呼吸包装内的二氧化碳后仍有完好外形 。
(3)氧气
氧在空气中占 21％,是生物赖以生存不可缺少的气体 。 氧的个性活跃,会引起食品变质和加速腐败细菌的生长,一般包装内都不允许存在 。
生鲜的肉类和鱼贝类,如果处于无氧状态下保存,则维持组织新鲜的氧合肌红蛋白就会还原变成暗褐色而使产品失去生鲜状态乃至商品价值 。 因此,维持新鲜肉类稳定的生鲜状态,
必须采用有氧包装 。
需的氧浓度是不同的,这主要取决于果蔬的品种,成熟度等许多因素 。 采用适当的包装材料和包装方法,控制其果蔬贮存环境的氧分压和呼吸速度,这就是近代开发的果蔬气调保鲜包装 (CAP)技术 。
氧常与二氧化碳和氮混合成理想气体用于生鲜食品的充气包装,其作用是维持生鲜食品内部细胞一定的活性,延缓其生命过程,保持一定程度的生鲜状态 。
四,MAP和 CAF包装技术
(一 )MA和 CA气调系统原理
MA(modified atmosphere)即改善气氛,指采用理想气体组氛一次性置换,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 。
CA(controlled atmosphere)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 。
对于具有生理活性的食品,减少氧含量,提高二氧化碳浓度,可抑制和降低生鲜食品的需氧呼吸并减少水分损失,抑制微生物繁殖和酶反应,但如果过度缺氧,则会难以维持生命必须的新陈代谢,或造成厌氧呼吸,产生变味或不良生理反应而变质腐败 。 CA或 MA不是单纯的排除氧,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装有效期 。 判断一个气调系统是 CA型还是 MA型,关键是看对已建立起来的环境气氛是否具有调 整和控制功能 。
(三 )MAP和 CAP
改善和控制气氛包装也称气调包装，是最有发展前景的食品保鲜包装技术，其特点是：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的。封闭后包装内的理想气氛一般不再用人为方式进行维持管理，对于较大的包装件，在贮藏期间也可实施适当的换气管理。
根据包装后包装材料对内部气氛的控制程度而分为
CAP(controlled atmosphere packaging)
和 MAP(modified atmosphere packaging )。
但无论是哪一种,其包装体内的气体组分不同于正常的大气环境,最常见的变化是氧分压下降,而二氧化碳浓度升高 。
MAP和 CAP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,从这个意义上,传统的真空和充气包装属 MAP
范畴 。
1,CAP
CAP的主要特征是包装材料对包装内的环境气氛状态有自动调节作用,这要求包装材料具有适合的气体可选择透过性,以适应内装产品的呼吸作用 。 生鲜果蔬产品自身的呼吸特性要求包装材料具有气调功能,能保持稳定的理想气氛状态,以避免因呼吸而可能造成的包装缺氧和二氧化碳含量过高：
任何 CAP系统都应该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体的状态，这时产品的呼吸速率基本等于气体对包装膜的进出速率，系统中的任何因素发生变化都将影响系统的平衡或建立稳定态所需的时间。
对果蔬而言，包装膜对二氧化碳和氧渗过系数的比例 O2／ CO2也应合理，以适应果蔬的呼吸速度并能维持包装体内一定的氧和二氧化碳浓度。
2,MAP
即改善气氛包装，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。 MAP适用于呼吸代谢强度较小的产品包装。
第三节、脱氧包装技术
一,脱氧包装的特点
脱氧包装 (de—oxygen packaging)是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 。
封入脱氧剂包装是在成功研制了脱氧剂以后才出现的 。
脱氧剂最早于 1925年用铁粉和硫酸铁研制而成,1933年开始在食品上使用铁化合物制成的脱氧剂； 1969年开始用以亚硫酸盐为主要成分的脱氧剂,以后又研制成功有机脱氧剂等；
这些脱氧剂与气密性良好的包装材料配合,可应用于不同类型的产品包装,并获得良好效果 。
目前封人脱氧剂包装主要用于对氧敏感的易变质食品,如蛋糕,礼品点心,茶叶,咖啡粉,
水产加工品和肉制品等的保鲜包装 。
脱氧包装最显著的特点
1,在密封的包装内可使氧降低到很低水平甚至产生一个几乎无氧的环境 。
2,脱氧剂能把包装容器内的氧全部除去,
还能将从外界环境中渗入包装内的氧以及溶解在液体中或充填在固体海绵状结构微孔中的氧除去,
从而有效控制包装内产品因氧而造成的各种腐败变质,使其降低到最低限度 。
许多食品对氧极为敏感,食品在接近无氧环境中贮藏,可以有效地抑制油脂,色素,维生素,氨基酸,芳香物质等成分的氧化,较好地保持产品原有的色,香,味和营养；同时,氧的脱除抑制了嗜氧微生物的生长繁殖,进而减少了由此引起的腐败变质的发生 。 此外,所有的害虫都需要氧维持生命,不管昆虫处于生命活动的何种阶段,只要环境中的氧气低于 0,1
％,半个月内可使昆虫全部死亡 。
封入脱氧剂包装应用于食品保鲜的一些典型实例。
┌──────┬───────┬──────────────────────
│ 类 别 │ 典型食品 │ 作 用 │
├──────┼───────┼───────────────────────
│ 糕 点 │ 蛋 糕 │防止脂肪氧化，保质风味，防止霉菌繁殖 │
水产加工品 │ 精制水产品 │防止霉菌繁殖 │
│ 肉食加工品│ 火 腿 │防止脂肪氧化，防止变色，防止霉菌繁殖，保持风味│
│ 谷 物 │ 米,大豆│防止虫蛀现象，防止霉菌繁殖 │
│ 茶 叶 │ 茶 叶 │防止褐色变色、维生素氧化 │
└──────┴───────┴───────────────────────
┘
封入脱氧剂包装有着与其他食品包装技术所无法比拟的特点：
(1)在食品包装中封入脱氧剂,可以在食品生产工艺中不必加入防霉和抗氧化等化学添加
剂,从而使食品更安全,有益于人们的身体健康 。
(2)如果采用的脱氧剂合适,可使包装内部的氧含量降低到 0.1％,食品在接近无氧的环境中贮存,可防止其中的油脂,色素,维生素等营养成分的氧化,较好地保质产品原有的色,香,
味和营养 。
(3)脱氧包装比真空和充氧包装更有效地防止或延缓需氧微生物所引起的腐败变质,这种包装效果,可适当增加食品中的水分含量 (如面包 ),并可适当延长保质期 。
在生产实践中,为提高包装效果和效率,可将封入脱氧剂包装与真空包装和充气包装结合起来应用 。
一种更先进的方法是将脱氧剂与包装材料结合起来，
放在复合材料的夹层中来使用
2,脱氧剂的使用量
选择脱氧剂的量在使用时要足够,不仅
要能保证除去包装容器内原有的氧,而且还需根据包装材料等情况考虑到氧气渗入量的多少,留有一定的安全系数,一般加 15％ 一 20％ 。
为了检查包装内的脱氧程度,可采用氧指示剂进行 。
氧指示剂为直径 6—8mm,厚 2—3mm的片,它能通过自身的颜色 变化来指示包装容器内氧的含量 。
当包装内
氧含量超过 0,5％ 时,氧指示剂显蓝色；
氧含量低于 0,1％,显粉红色；
氧介于 0,5％ 一 0,1％ 之间,呈现雪青色 。
因此,根据包装内氧指示剂的颜色,就可以很容易判断含氧的多少 。
3,脱氧剂使用的温,湿度条件
脱氧剂的脱氧效果与脱氧环境温度密切相关 。 在脱氧剂通常使用的温度范围 5—40℃ 内,
随温度升高,脱氧剂的活性变大,除氧速度加快；温度降低,则活性变小,脱氧速度变慢 。
脱氧包装如气密性能足够好，可贮于低温下，但为了清除缓慢渗入包装的氧，应把脱氧包装件贮存于略高于脱氧剂发挥作用的低限温度下，以免脱氧剂在低温下失效。
当相对湿度 50％ 时,铁系脱氧剂基本上不能吸氧；相对湿度 70％,需 50h才能使包装内残存氧气含量降低到接近于零；而相对湿度达到 90％ 以上,使包装内残存氧气含量接近零时不足 20h,这就是脱氧剂中常需加入吸湿剂作助剂的原因 。 虽然脱氧剂与氧反应时需要有一定的水分存在,但如果内装物的水分含量太高,
则不仅达不到保持内装物的物理特性和质量,
而且还会降低脱氧剂的脱氧效果 。 因此,有报道指出被包装物的含水量不应超过 70％ 。
（三）使用脱氧剂的注意事项
1,包装材料及包装容器 用于封入脱氧剂包装的材料要求具有很高的气密性,特别是对氧的隔绝性能要好,在 25℃ 时其透氧度要小于
20mL／ (m2·24h·0,1MPa),多采用复合薄膜,
如,KOPP/PE,KONy／ PE,KPET/PE,PETP
／ AIFoil/PE等,以及金属,玻璃,陶瓷等包装容器 。
对于体积和形状固定的包装容器,要注意脱氧后的影响；正常空气中有 1／ 5的氧气,当氧气消耗以后,会使容器内产生负压,形成部分真空,因而要求包装材料或容器需具备一定的强度 。
为克服软包装因使用脱氧剂而使包装体收缩,影响美观,可选用抗坏血酸型等可产生二氧化碳的脱氧剂或结合克气包装来避免此缺陷 。
2,脱氧剂在分包使用前必须包装完好 不能直接与大气接触,同时要求在进行包装使用的过程中要迅速,以免因吸氧而影响使用效果 。 目前用于食品包装的铁系脱氧剂一般用气密性好的包装材料包封,使用时应随开随用 。 试验表明：脱氧剂开封后在湿度 80％ RH,温度 25—
30℃ 的环境中放置 5h,对其脱氧效果无明显影响,故自力反应型铁系脱氧剂在开封后 5h内务必使用 。 水分依存型铁系脱氧剂放置时间可较长 。
3,注意选择合适的脱氧剂类型和脱氧效果 封人脱氧剂包装能否保全食品质量取决于脱氧剂的吸收能力和吸收效果,一般铁系脱氧剂在封入包装 4h内,氧气浓度可降低至 0,35％ 以下,4h后可达 0,1
％ 。 如果把速效型和缓效型脱氧剂配合使用,既可实现快速脱氧,又能维护长期的无氧状态 。
第四节 食品无菌包装技术
一,无菌包装的原理及意义
所谓食品无菌包装技术,是指把被包装食品,包装材料容器分别杀菌,并在无菌环境条件下完成充填,密封的一种包装技术 。 无菌包装 (Aseptic packaging)
的最大特点是被包装食品和包装材料容器分别杀菌 。
无菌包装的食品一般为 液态或半液态 流动性食品,其特点为流动性好,可进行高温短时杀菌 (HTST)或超高温瞬时杀菌 (UHT),产品色,
香,味和营养素的损失小,
例如维生素能保存 95％,巳无论包装尺寸大小,质量都能保持一致,这对热敏感食品,
如牛奶,果蔬汁等的风味品质保持具有重大意义 。 处在无菌条件下的被包装食品,可在常温下贮存流动而不会变质 。
无菌包装技术于 20世纪 40年代发明,最初是为了生产不能用传统的高压釜灭菌,且要求有较长货架寿命的产品 (如乳制品及香蕉泥之类的热敏感食品 )而开发的 。
无菌包装与传统罐装工艺及其他所有的食品包装的不同之处在于：食品单独连续杀菌,
包装也单独杀菌,两者相互独立,这就使得比普通罐头制品的杀菌耗能量少,且不需用大型的杀菌装置；可实现连续杀菌灌装密封,生产效率高 。 但是,若在加工,包装,充填,封合的各个环节中有任一地方未能彻底杀菌,就会影响产品的无菌效果 。
罐头的发明是食品保存方面的重要突破，
自从 Nicholas Apppot最先发明罐头以来，尽管在其工艺方面有了许多改进，但是没有一个发明的意义比无菌包装更重大。
虽然传统的罐头使食品无菌，但一般来说食品的营养成分和风味品质在加工过程中受到了损害；罐头内全部食品必须在最短的安全时间内达到最低安全温度。。。。。。
目前,无菌包装技术广泛应用于果蔬汁,液态乳类,酱类食品和营养保健类食品的无菌包装,
随着科学技术的进步,消费者对食品营养,风味等要求的日益提高,无菌包装的应用范围将会更加广泛 。
二、食品的无菌包装系统
50年代美国推出 (dole aseptic canning system)，
接着又推出了玻璃瓶无菌包装机 (aseptic
glassfiller)。 多尔无菌包装系统在世界上已超过
120多条,主要使用金属罐,用高温饱和蒸汽对空罐和盖预先杀菌,然后充填流动性无菌食品,布丁,奶酪,调味汁和汤类食品在美国多采用多尔系统加工包装 。
随着包装材料工业的发展和世界能源危机的冲击，自 20世纪 70年代中期开始采用超高温杀菌技术和无菌软包装。
目前，采用 UHT杀菌和纸塑复合材料的无菌包装产品占有越来越大的市场份额，同类产品成为消费者的首选。下面将简要介绍典型的食品无菌包装系统。
(一 )纸盒无菌包装系统
这种类型的无菌包装系统发展迅速。
我国引进的主要是 Tetra Pak公司的利乐砖型包 无菌包装机和国际纸业公司的
SA— 50型无菌包装系统。
1,Tetra Pak利乐砖型包无菌包装机
该机采用卷筒材料输入立式机器进行杀菌,
成型,充填和封合,砖形容器由 5层至 7层材料组成,典型材料结构为,PE／印刷层／纸板／
PE/铝箔／ PE／ PE。 这种机器采用 H202和高温热空气进行包装材料的无菌处理 。 我国早期引进的机型为 L— TBA／ 8型,近几年引进的机型为 TBA／ 9。
2,SA— 50型无菌包装系统
该机采用 H202和加热方法对包装材料进行无菌处理。先由 35％的 H202在槽中经 80℃ 处理
9一 12s，然后在通过滚轮的过程中 H202逐渐减少。当通过 120℃ 热空气喷射后，材料上的
H202完全被除去。此后，在灭菌腔内完成成型、
填充和密封操作。成型填充工作区域用过压无菌空气保持操作环境的无菌状态。
（二）预成型容器无菌包装系统
德国 PKL.Co,
(三）塑料瓶无菌灌装系统
（四）衬袋盒无菌包装
