食品包装原理及方法

1、第五章食品包装原理及方法第一节 环境因素对食品品质的影响第二节包装食品的微生物及其控制第三节包装食品的品质变化及其控制第一节 环境因素对食品品质的影响一、光对食品品质的影响二、氧对食品品质的影响三、湿度对食品品质的影响四、温度对食品品质的影响五、微生物对食品品质的影响(一)光照对食品的变质作用 1维生素的光分解 2光线对氨基酸和蛋白质的影响 光照能使食品内部发生一系列的变化是因其具有很高的能量食品吸收光能量的多少用光密度表示，光密度越高，光能量越大，对食品变质的作用就越强。根据BeerLamber定律，光照食品的密度向内层渗透的规律为： Ix=Iie-ux ( 5-1) Ix-光线透入食品内部

2、x深处的光密度； Ii-光线照射在食品表面处的密度； u-特定成分的食品对特定波长的光波的吸收系数。(二)光照对食品的渗透规律一、光对食品品质的影响(三)包装避光和方法(1) 通过包装将光线遮挡、吸收或反射，减少或避免光线直接照射食品；(2) 防止某些有利于光催化反应因素，如水分和氧气透过包装材料，从而起到间接的防护效果。 将(5-2)代入式(5-1)得光线透过包装材料透入食品的光密度为： 根据BeerLamber定律，透过包装材料照射到食品表面的光密度为：二、氧对食品品质的影响 氧气对新鲜果蔬的作用则属于另一种情况，由于新鲜果蔬在贮运流通过程中仍在呼吸，以保持其正常的代谢作用，故需要吸收一定

3、数量的氧而放出一定量的二氧化碳和水，并消耗一部分营养。1、食品因氧发生的品质变化程度与食品包装及贮存环境中的氧分压有关。2、食品氧化还与食品和氧的接触面积有关。3、食品氧化程度与食品所处环境的温度、湿度和时间等因素也有关。三、湿度对食品品质的影响1、水能促使微生物繁殖，助长油脂的氧化分解，促使褐变反应和色素氧化。2、水分使一些食品发生某些物理变化。如有些食品受潮而发生结晶，使食品干结硬化或结块，有些食品因吸水吸湿而失去脆性和香味等。 各种食品具有的水分活度值范围表明食品本身抵抗水分的影响能力的不同。食品具有的Aw值越低，相对地越不易发生以由水带来的生物生化性变质，但吸水性越强，即对环境湿度的增

4、大越敏感。因此，控制包装食品环境湿度是保证食品品质的关键。 根据食品中所含水分的比例，一般可将食品分为三大类，用水分活度Aw表示：（1）Aw0.85的食品称为湿食品 （2）Aw=0.6-0.85的食品称为中等含水食品（3）Aw0.6的食品称为干食品四、温度对食品品质的影响(一) 温度升高对食品品质的影响2、蛋白质变性。 破坏维生素特别是含水食品中的维生素C ，或因失水而改变物性，失去食品应有的物态和外形。为了有效地减缓温度对食品品质的不良影响，现代食品工业采用食品冷藏技术和食品流通中的低温防护技术，可有效地延长食品的保质期。 1、腐变反应速度将加快。 在一定温度范围内(如10-38)，食品在恒

5、定水分条件下，温度每升高10，许多酶促和非酶促的化学反应速度加快1倍，其腐变反应速度将加快4-6倍。当然，温度的升高还会破坏食品的内部组织结构，严重破坏其品质。 温度对食品的影响还表现在低温冻结对食品内部组织结构和品质的破坏。冻结会导致液体食品变质：如果将一瓶牛乳冻结，乳浊液即受到破坏，脂肪分离出来，牛乳蛋白质变性而凝固。(二) 低温对食品品质的影响五、微生物对食品品质的影响 1、细菌 ：腐败、变色、变质、食物中毒。 细菌性食物中毒中，最多的是肠类弧菌所引起的中毒，约占食物中毒的50；其次是葡萄球菌和沙门氏菌引起的中毒，约占40；其他常见的能引起食物中毒的细菌有：肉毒杆菌、致病大肠杆菌、魏氏梭

6、状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、弯曲杆菌属、耶尔森氏菌属。 2真菌 食品中的主要真菌为霉菌和酵母。 霉菌在自然界中分布极广，种类繁多，常以寄生或腐生的方式生长在阴暗、潮湿和温暖的环境中。霉菌有发达的菌丝体，其营养来源主要是糖、少量的氮和无机盐，因此极易在粮食和各种淀粉类食品中生长繁殖。第二节包装食品的微生物及其控制一、环境对微生物的影响二、包装食品的微生物变化三、包装食品的微生物控制 食品微生物在水分活度较低的干燥环境中不能繁殖，但值得注意的是干燥食品从环境中吸收水分的能力较强，一旦吸湿，Aw又将提高而适宜微生物繁殖。要想降低食品的水分活度，就得使食品干燥或在食品中添加盐、糖等易溶于水的小分子物质。

7、1、大部分革兰氏阴性细菌在较高的Aw环境中繁殖受阻，而部分霉菌和酵母等却在Aw较低的环境中也能繁殖。2、食品的水分活度低于某一限度(Aw=05以下)时，其中的微生物不能繁殖。 3、大部分细菌在水分活度Aw=0.9以上的环境中生长活跃，大部分霉菌在水分活度Aw=0.80以上的环境中繁殖，部分霉菌和酵母在Aw较低的环境中也能繁殖。一、环境对微生物的影响 (一)水分(二)温度 微生物生存的温度范围较广(-1090 之间)，下图表示几种微生物繁殖的温度范围。(三) 氧气 氧的存在有利于需氧细菌的繁殖，且繁殖速度与氧分压有关，由下图可见，细菌繁殖速率随氧分压的增大而急速增高。即使仅有0.1的氧化，也就是

8、空气中氧分压的1/200的残留量，细菌的繁殖仍不会停止，只不过缓慢而已。这个问题在食品进行真空或充气包装时注意。(四) pH1、一般食品微生物得以存活的PH值范围：细菌3.59.5 霉菌和酵母211对食品微生物最适宜的PH值：细菌为pH 7附近，霉菌和酵母pH 6左右。 细菌pH4.0pH5.0乳酸菌pH3.3pH4.0霉菌和酵母pH 1.6pH 3.2 适当控制食品的pH值也能适当的控制微生物的生长和繁殖。2、大多数食品均呈酸性，酸性条件下微生物繁殖的下限：二、包装食品的微生物变化 食品经过包装后能防止来自外部微生物的污染，同对包装内部环境也会发生变化，其中的微生物相也会因此而变化。(一)

9、因包装发生的环境变化对食品微生物的影响 以肉为例，生鲜肉经包装后其内部环境的02和C02的构成比例不断发生变化，这是因食品上微生物及肉组织细胞的呼吸而使O2减少、CO2增加，包装内环境的气相变化反过来又会影响食品中的微生物相，即需氧性细菌比例下降，厌氧性比例上升，霉菌的繁殖受抑制而酵母菌等却在增殖。在包装缺氧状态下，食品腐败产物为大量的有机酸，如果在氧气充足的条件下，食品腐败时多产生氨和C02 。(二) 包装食品可能引起的微生物二次污染 大部分市售包装食品都会有一定数量的微生物，如果把这些常见微生物都当作污染来处理是不现实的，但弄清在流通过程中食品所含的细菌总数或明确其菌丛组成，不仅有利于从微

10、生物学角度查明食品腐变质等质量事故的原因，且对包括加工包装工艺在内的从食品制造到消费的整个流通过程中的微生物控制有实际的指导意义。1、在包装过程中食品本身的污染2、包装材料污染微生物对包装食品的污染(一)包装食品的加热杀菌(二) 低温贮存(三)辐照防腐(四)微波灭菌三、包装食品的微生物控制(一)包装食品的加热杀菌湿热杀菌法：是利用热水和蒸汽直接加热包装食品以达到杀菌目的，这是一种最常用的杀菌方法。加热杀菌方法：干热杀菌法：利用热风、红外线、微波等加热食品以达到杀菌目的。例如，把经过杀菌的食品用热收缩包装薄膜包装后，再用150160的热风加热510min，一方面使包装膜收缩，另一方面可有效地杀死

11、附着在包装材料表面的微生物。1、微生物的耐热性(1)微生物耐热性的表示方法 D值、Z值、F值综合反映了微生物的耐热性。D值：在指定的温度下，杀死90%的微生物所需的时间（min）。F值：在一定温度下杀死，杀死一定浓度的微生物所需的时间。Z值：加热致死时间（或死亡率）变为1/10（或十倍）时，相对应的 加热温度的变化（） 食品中的淀粉和蛋白质也有保护微生物的作用(2) 影响微生物耐热性的因素 油脂对微生物及其孢子的保护作用较大，除了直接保护外，还能阻止湿热渗透； 水分是一种有效的传热体，它能渗入微生物细胞或孢子中，因而一定温度条件下湿热比干热更具有致死性。 另外，食品成分对微生物的耐热性有间接影

12、响，即与不同食品成分物料的热传导率有差别，如脂肪的导热性比水差。 更重要的是微生物的耐热性与食品稠度有关。稠度越大使微生物耐热性越好。2、pH对加热杀菌的影响 pH对加热杀菌也有很大的影响，当食品含酸量高时，如番茄汁或橙汁，就不需高度加热，因为酸可提高热的杀菌力。如果有足够的酸度，用93， 15min加热杀菌便可达到要求。表5-11列出了不同pH下破坏厌氧性产毒性肉毒杆菌孢子的杀菌温度和时间。由表可知，pH越低，杀菌所需的加热温度也越低，时间越短。3、加热杀菌温度和时间组合 加热杀菌温度和时间密切相关，即温度越高，破坏微生物所需时间越短。在现代加热杀菌中，这是最重要的实践，也是几种比较先进的包

13、装技术的基础。 在微生物与各种食品之间，敏感性在时间和温度方面的差异是一种普遍现象。表5-12为高温杀菌牛乳温度对芽孢破坏速度、加热时间及褐变反应的比较。4、加热杀菌方法(1) 低温杀菌 也称巴氏杀菌，巴氏杀菌目的是为了杀灭致病菌和腐败菌，同时保证食品有较好的品质、弹性和风味。(2) 高温杀菌 主要适用于罐装、瓶装及蒸煮袋食品的杀菌。将食品装入包装容器中完全密封，用蒸气或热水蒸馏杀菌。(3) 高温短时杀菌(HTST)和超高温瞬时杀菌(UHT)这是二种适合于流动性液态或半液态食品的短时杀菌方法，能有效地保全食品原有的营养和风味质量，常用于无菌包装的食品杀菌。(二) 低温贮存 (1)低温与真空并用 食品低温贮藏时所产生的代表性腐败菌一般是需氧性假单孢杆菌，大部分厌氧性细菌的繁殖温度下限为23 ，若在无氧的低温环境(02)下保藏食品，可大幅度地延长食品保质期，这种方法称冰温贮藏。1冷藏 (2) 低温和C02并用 C02能抑制需氧细菌的繁殖，如果降低包装内的含氧量，再充入C02进行低温贮藏，能产生更显著的贮藏效果。(3)低温与放射杀菌并用 如果采用能杀灭食品中所有微生物的照射剂量进行放射杀菌，食品会产生严重褐变和异臭，根本不能食用，对于鱼类和畜肉类食品，如果用不影响食品质量的低剂量照射杀灭其中的假单孢菌属等