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1、第二章 食品包装原理,化学与生命科学学院 食品科学与工程专业,主 要 内 容,环境因素对食品品质的影响 （光、氧、水、温度、微生物） 包装食品与微生物控制 包装食品的品质变化及控制 （褐变变色、香味变化、油脂氧化、物性变化） 食品包装的技术要求 （内在要求、外在要求）,第一节 环境因素对食品品质的影响,图2-1 包装食品在流通过程中可能发生的质变,一、光照对食品品质的影响 1.光照对食品的变质作用 油脂氧化酸败 天然色素褐变或褪色 破坏光敏性维生素（VB、VC） 引起Pr和aa变性,一、光照对食品品质的影响 2.光照对食品的渗透规律 食品性质：吸收光能愈多，食品越易变质； 光密度：入射光密度越
2、高，对食品影响越大； 光波长： 短波长光（如紫外光）透入食品的深度较浅； 长波长光（如红外光、微波）透入食品的深度较深；,一、光照对食品品质的影响 3.包装避光机理和方法 材料越厚，透光率越小，遮光性能越好,图2-3 包装食品对光的吸收和透入,一、光照对食品品质的影响 3.包装避光机理和方法 不同包装材料、不同波长范围内的透光率不同； 同一种材料内部结构不同时透光率不同,图2-4 光线对几种柔软性包装材料的穿透作用 A-高密度PE；B-蜡纸；C-PVDC；D-PET； E-氯化橡胶；F-醋酸纤维素；G-低密度PE；,一、光照对食品品质的影响 3.包装避光机理和方法 同种材料不同着色处理产生不同
3、的遮光效果,图2-5 光线对三种玻璃的穿透性能 A-琥珀色玻璃，厚3.0mm；B-透明乳白色玻璃；厚3.0mm；C-窗户透明玻璃，3.02mm；,二、氧对食品品质的影响 氧对食品品质变化的影响 促进油脂氧化 V和aa被氧化，失去营养价值 加速色素的氧化褐变或退色 促进需氧微生物的生长繁殖,二、氧对食品品质的影响 影响食品氧化速度的因素 氧分压，氧化速率 接触面积 ，氧化速率 食品氧化与贮存环境的温湿度和时间等因素也有关,145，摇动样品,237，12.6cm2,337，12.6cm2,437，3.2cm2,537，0.515cm2,图2-6 亚油酸相对氧化速率与氧分压和接触面积的关系,三、水分
4、或湿度对食品品质的影响 湿度对食品品质的影响 促使微生物繁殖，助长油脂氧化，促使褐变和色素氧化； 促发物性变化，如受潮结晶、结块或失去脆性等；,食品的Aw越低，越不易发生生物生化性变质； 吸水性越强，对环境湿度的增大越敏感； 因此控制环境湿度是保证食品品质的关键。,四、温度对食品品质的影响 温度升高 每升高10，化学反应加快1倍，腐败反应加快46倍； 过度受热会使蛋白质变性，维生素破坏。,四、温度对食品品质的影响 低温 冻结会导致液体食品变质（如牛乳） 易受冷损害的食品不需冻结，果蔬一般冷藏（4）,表2-1 冰点以上低温贮藏的败坏现象,五、微生物对食品品质的影响 食品中的主要微生物 细菌：食品
5、腐败、变色、变质；中毒（肠类弧菌、葡萄球菌、沙门氏菌； 真菌：霉菌（粮谷类）和酵母利弊兼有,五、微生物对食品品质的影响 微生物对食品的污染 食品的一次污染：本身已带有微生物； 食品的二次污染：从原料采集、加工到消费的整个过程所经受的微生物污染。,表2-2 主要优质食品中的微生物,第二节 包装食品与微生物控制,主要内容： 一、环境因素对食品微生物的影响 二、包装食品的微生物变化 三、包装食品的微生物控制,一、环境因素对食品微生物的影响 水分 水分增加，微生物活性增高 多数细菌Aw0.9；多数霉菌Aw0.8；部分霉菌和酵母在Aw较低时也能繁殖；Aw0.5食品微生物不能繁殖 干燥食品一旦吸湿，Aw提
6、高，就适宜微生物繁殖,第二节 包装食品与微生物控制,一、环境因素对食品微生物的影响 温度 生存温度范围较广（-1090） 嗜冷细菌(0)；嗜温细菌(055)；嗜热细菌(55) 2030：细菌增殖最快,第二节 包装食品与微生物控制,一、环境因素对食品微生物的影响 氧气 利于需氧细菌的繁殖；繁殖速度随氧分压的增大而急速增高 pH值 适合微生物生长的pH范围为111； 细菌3.59.5(最适pH为7)；霉菌和酵母211(最适pH为6)；,第二节 包装食品与微生物控制,二、包装食品的微生物变化 防止外部微生物污染 包装后食品内部微生物相发生变化（鲜肉、蔬菜）,第二节 包装食品与微生物控制,二、包装食品
7、的微生物变化 被包装食品本身的污染 包装材料污染,第二节 包装食品与微生物控制,表2-3 霉菌对食品的污染,表2-4 常用包装材料可能附带的细菌,三、包装食品的微生物控制 （一）加热杀菌 湿热杀菌：利用热水或蒸汽直接加热最常用； 干热杀菌：利用热风、红外线、微波等加热食品常用于空玻璃仪器、金属器具的灭菌（160，2h）。,第二节 包装食品与微生物控制,三、包装食品的微生物控制 （一）加热杀菌 微生物耐热性 杀死孢子或使酶变性失活，从而杀菌 肉毒杆菌最耐热的病原菌,第二节 包装食品与微生物控制,葡枝根霉孢子囊,肉毒杆菌,表2-5 微生物在湿热下的耐热性,第二节 包装食品与微生物控制,三、包装食品
8、的微生物控制 （一）加热杀菌 影响杀菌效果的因素 食品成分：高浓度糖液、淀粉、Pr、油脂等不同程度地增强微生物抗热性，水分是有效的传热体（湿热优于干热） pH值：pH越低，杀菌温度越低，时间越短（橙汁） 温度和时间：温度越高，杀菌时间越短；但长时间对食品色泽、风味、质地和营养有重要影响高温瞬时,第二节 包装食品与微生物控制,表2-6 高温杀菌牛乳温度对杀菌时间、褐变、食品营养的影响,三、包装食品的微生物控制 （一）加热杀菌 加热杀菌方法 低温杀菌：巴氏杀菌 高温杀菌：罐装、瓶装及蒸煮袋食品的杀菌 HTST和UHT：流动性液态或半液态及无菌包装的食品杀菌,第二节 包装食品与微生物控制,三、包装食
9、品的微生物控制 （二）低温贮存 冷藏（嗜温性细菌） 低温与真空并用(冰温贮藏)：无氧的低温环境（02） 需氧性假单孢杆菌 低温和CO2并用 低温与放射杀菌并用(辐射杀菌法),第二节 包装食品与微生物控制,三、包装食品的微生物控制 （二）低温贮存 冻结 -18，保质期1年 冷冻食品多用塑料及其复合材料包装：如PA/PE，PET/PE，BOPP/PE，Al箔/PE。托盘包装采用PP，OPS等,第二节 包装食品与微生物控制,第三节 包装食品的品质变化与控制,主要内容： 一、包装食品的变色及其控制 二、包装食品的香味变化及其控制 三、包装食品的油脂氧化及其控制 四、包装食品的物性变化,第三节 包装食品
10、的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （一）食品的主要褐变及变色 酶促性褐变：加热使酶失活；真空或充气包装 非酶促褐变：羰氨反应、焦糖化反应 油脂氧化酸败褐变,图2-9 产生褐变的食品成分及其反应机理,第三节 包装食品的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （二）影响褐变变色的因素 光：促进变色或退色（紫外线）,图2-10 光的波长对-胡萝卜素的影响 图2-11 光的波长对叶绿素的影响,第三节 包装食品的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （二）影响褐变变色的因素 氧 氧是氧化褐变和色素氧化的必须条件； 包装材料的透氧率越高，温度越高，色素分解越快；,图2-12 包装材料
11、的阻隔性 对咸味熟牛肉色泽的影响,第三节 包装食品的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （二）影响褐变变色的因素 温度 温度越高，变色反应越快；高温破坏色素和维生素类物质而使风味降低，并失去原有色泽（如绿茶） pH：pH越高，褐变反应越快（pH3左右最慢） 金属离子：Cu、Fe等金属离子促进色素分解,第三节 包装食品的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （三）控制包装食品褐变变色的方法 隔氧包装 真空和充气包装（常用） 包装中封入脱氧剂（长期保持低氧状态） 采用高阻氧的包装材料（PET、PVDC、铝箔）,第三节 包装食品的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （三）控制包
12、装食品褐变变色的方法 避光包装 选用阻光的包装材料（铝箔） 对包装材料着色或印刷红、橙、黄褐色等色彩,第三节 包装食品的品质变化与控制,一、包装食品的变色及其控制 （三）控制包装食品褐变变色的方法 防潮包装 因脱水或吸湿而变色 采用阻湿防潮包装材料（铝箔、金属罐、干燥剂、PE）,第三节 包装食品的品质变化与控制,二、包装食品的香味变化及其控制,图2-13 包装食品的风味变化,第三节 包装食品的品质变化与控制,（一）包装食品产生异味的主要因素及控制,图2-14 加工食品在流通过程中产生异臭的主要途径,食品固有的芳香物：保香性较好的包装材料 食品化学变化产生异臭：阻氧、调气、避光包装 食品微生物作
13、用产生异臭：加热杀菌、低温贮藏等 包装材料本身的异臭成分：控制材料质量,第三节 包装食品的品质变化与控制,（二）塑料包装材料的渗透性引起的异味变化 塑料包装材料的气味渗透性,表2-7 各种薄膜的香气透过性,第三节 包装食品的品质变化与控制,表2-8 各种薄膜的乙醇渗透速度,单位：（g/m224h）,PE和PP等疏水性薄膜：易渗透酯类等疏水性物质 尼龙PA等亲水性薄膜：易渗透乙醇等亲水性物质,第三节 包装食品的品质变化与控制,三、包装食品的油脂氧化及其控制 （一）油脂的氧化方式 自动氧化 热氧化 酶促氧化,第三节 包装食品的品质变化与控制,三、包装食品的油脂氧化及其控制 （二）油脂类食品变质的影
14、响因素及控制方法 光线 光促进油脂氧化（紫外线） 荧光灯使食品产生异味，并使香味降低 措施：装潢印刷、避光材料（铝箔及其复合包装材料）,表2-9 使用各种波长的光照玉米油和棉籽油以后的过氧化值,表2-10 奶油奶酪在低温保存时受荧光灯照射的影响（过氧化值meq/kg）,图2-15 荧光灯照明度与氧化的关系,第三节 包装食品的品质变化与控制,（二）油脂类食品变质的影响因素及控制方法 氧气 与氧分压有关采用真空或充气包装 与接触面积和油脂稳定性有关封入脱氧剂 水分 影响复杂采用包装材料严格控制透湿度 温度 氧化速度随温度的升高而加快低温,图2-16 亚油酸乳浊液氧化速度与氧浓度的关系,第三节 包装
15、食品的品质变化与控制,保持一定水分，食品才有较好的风味和口感（果蔬、鱼、肉等生鲜食品） 食品脱湿会产生物性变化而劣变,图2-17 蛋糕的水分蒸发率与商品价值,四、包装食品的物性变化 （一）食品的脱湿,第三节 包装食品的品质变化与控制,平衡相对湿度 不同性质食品其等温吸湿特性完全不同 食品的临界水分值：一定温度、相对湿度下食品质量低劣的极限吸湿量 控制措施：选用阻气、阻湿性包装材料或封入吸湿剂。,四、包装食品的物性变化 （二）食品的吸湿,表2-11 各种食品的饱和吸湿量（20,90%RH）和临界水分值（%）,第四节 包装食品的技术要求,主要内容： 一、食品包装的内在要求 二、食品包装的外在要求,
16、第四节 包装食品的技术要求,一、食品包装的内在要求 指通过包装使食品在其包装内实现保质保量的技术性要求 强度 阻隔 呼吸 耐温 避光,第四节 包装食品的技术要求,(一) 强度要求,抵抗外界的各种破坏力，如压力、冲击力、振动力 等 1、影响强度的因素运输因素 运输方法 装卸方式 运输距离,1、影响强度的因素堆码因素 双层、多层及单层堆码 杂乱堆码、交叉堆码、错边堆码、骑缝堆码、井字堆码,第四节 包装食品的技术要求,第四节 包装食品的技术要求,2、强度要求突出的典型食品 禽蛋类和酒类：防外力和内部作用力草垫木屑 果蔬、饼干、豆腐：防外力作用装盒固定 膨化食品：防压充气包装 啤酒、汽水、可乐：内部有CO2承受内外双重压力,A 对外阻隔 B 对内阻隔 C 互为阻隔 D 选择性阻隔,第四节 包装食
