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文档简介
《包装工艺》第十二章生物防护包装工艺
主讲:吉林大学
生物与农业工程学院于庆宇基本内容§1防霉包装1.1防霉包装等级及技术要求1.2防霉包装技术设计与计算§2无菌包装技术
2.1无菌包装的机理2.2无菌包装技术
§3防虫害包装3.1害虫的生存条件及危害3.2防虫害包装技术第十二章生物防护包装工艺
物品在储运过程中,常常受到微生物及害虫的蛀蚀。生物防护包装主要是使被包装物品能处在一种可抑制霉腐微生物和害虫生长的特定条件下,延长被包装物品质量保持期限。§1防霉包装
易霉变的物品有:食品、干菜、干果、茶叶、卷烟、纺织品、针棉织品、塑料、橡胶制品、皮革制品、毛制品、纸及纸板等。水分是霉菌生长繁殖的关键因素。霉变一般经过四个环节:(1)受潮。(2)发热。(3)长霉。(4)腐败。1.1防霉包装等级及技术要求
1.防霉包装等级。国家标准中规定分为3级:Ⅰ级包装:产品表面看不见菌丝生长。Ⅱ级包装:产品表面霉菌呈个别点状生长,霉斑直径小于2mm,或菌丝呈稀疏丝状生长。Ⅲ级包装:产品表面霉菌呈稀疏点状生长,其中个别霉斑直径2~4mm,或菌丝呈稀疏网状分布,生长区面积小于25%。2.防霉包装的有关技术要求
(1)对包装材料的要求①与产品直接接触的包装材料,对产品不允许有腐蚀作用,不允许使用能产生腐蚀性气体的材料;②防霉包装材料,应选择吸水率和透湿率较低的包装材料;③防霉包装材料,必须耐霉,凡是耐霉性差的材料,应按有关标准及规定预先进行防霉处理;④缓冲衬垫材料,可发性聚苯乙烯(EPS)发泡塑料及同类材料制成的包装容器,必须干燥,防止包装后相对湿度升高导致产品发霉。(2)对包装环境的要求。①包装环境应保持清洁、干燥,无积水和有害介质;②包装过程中,应保持产品和包装容器的清洁,防止污染物(油渍,灰尘等)进入包装容器内,不给霉菌留下养料,如金属制品虽抗霉,但其上沾染一些营养物,也能导致霉菌的滋生。
(3)对储存、运输环境的要求。①用于包装和储存的场所应该干燥,并有适当的隔层以阻止潮气从地下上升,以免外包装吸潮长霉;②仓库堆放的包装件之间及包装件与墙之间应留有通道,保持适当的距离,以便进行必要的观察、清洁和处理,还有利于通风,防止长霉。
1.2防霉包装技术设计与计算防霉包装技术有两大类:密封防霉包装和非密封防霉包装。密封防霉包装:(1)气调防霉包装技术。(2)干燥空气防霉包装技术。(3)气相防霉包装技术。非密封防霉包装:(1)温控防霉包装技术。(2)药剂防霉包装技术。(3)电离辐射防霉包装技术。(4)紫外线、微波、远红外线和高频电场防霉包装技术。§2无菌包装技术
无菌包装技术是在包装物、被包装物、包装辅助器材均无菌的条件下,在无菌的环境中进行充填和封合的一种包装技术。2.1无菌包装的机理
无菌包装主要包括:包装物(材料或容器)的灭菌;产品的灭菌和无菌环境下的包装过程,整个过程构成一个无菌包装系统。无菌包装系统由包装容器输入部位、包装容器灭菌部位、无菌充填部位、无菌封口部位及包装件输出部位等组成,对于不同的包装容器和包装材料,无菌包装系统的结构也不一样。无菌包装中采用的杀菌方法主要有加热杀菌(也称为热杀菌)和非加热杀菌(也称为冷杀菌)两大类。1.热杀菌的机理微生物是造成食物变质的主要因素,其中最耐热的是细菌孢子,热杀菌,就是要通过加热,杀死细菌孢子。2.冷杀菌的机理冷杀菌技术主要有:紫外线杀菌、药物杀菌、射线杀菌、臭氧杀菌、高压杀菌、高电压脉冲杀菌、磁力杀菌等。2.2无菌包装技术
1.无菌包装技术的适用范围与特点主要用于液态食品和固液混合食品中,能够进行连续杀菌或分别杀菌后再混合的食品。固态食品经表面清洗或杀菌处理后,也可再在无菌条件下用经过无菌处理的材料包装,然后在低温条件下贮藏、运输和销售。无菌包装主要有特点:(1)对被包装食品的杀菌可根据食品自身的特性和要求来选择最佳的方法,其目的是使食品的色泽、风味、营养成分得到最好的保护,并可延长其贮存期,便于储运和销售。(2)用于无菌包装的食品与容器是分别进行杀菌的,不会导致传热障碍或普通罐装食品杀菌时的那种共热过程,避免食品与包装容器发生反应,减少容器成分向食品中渗透。(3)容器的表面杀菌可采用冷杀菌技术或其它有效的表面杀菌技术,所以对一些耐热性较差的包装材料也能够应用于无菌包装。(4)适用于自动化连续生产、生产效率高,节能省工,有利于降低生产成本2.无菌包装技术(1)巴氏杀菌技术。(2)超高温杀菌技术。(3)微波杀菌技术。(4)电阻加热杀菌技术。(5)高电压脉冲杀菌技术。(6)超高压杀菌技术。(7)磁力杀菌技术。(8)臭氧杀菌技术。3.无菌包装的发展方向随着杀菌工艺技术的不断更新,无菌包装、杀菌技术也逐渐摆脱传统模式,向着与新的杀菌方式配套的方向发展。合理配套使用新的杀菌技术,是无菌包装发展的方向。§3防虫害包装
防虫害包装就是为了保护内装物免受虫类侵害而采取的一定防护措施的包装。其任务就是破坏害虫的上常生活条件.扼杀和抑制其生长繁殖。3.1害虫的生存条件及危害
昆虫的生殖能力相当高,在温暖潮湿的环境中并有充足的适宜食料,就有利于害虫发育和繁殖。影响虫害生存的环境因素
(1)温度。
①有效温度范围(8~40℃)。
②停育高温区(45~48℃)。
③致死高温区(48~52℃)。
④停育低温区(8℃以下)。⑤致死低温区(0~一15℃)。(2)湿度
虫体内水分;害虫食物的含水量
(3)空气
(4)光线
(5)人为因素
3.2防虫害包装技术
1.高温防虫害包装技术高温杀虫的效果不仅固害虫的种类及虫期的不同而异,而且与产品种类和含水量、接触高温的时间、保温性能等因素有密切关系。高温致死的原因主要有以下4个方面:①虫体水分的过量蒸发。高温使害虫的生理代谢加剧,增加呼吸强度,促使害虫气门长时间开放,这时虫体内水分从气门大量外逸造成虫体失水。②虫体壁的护蜡层和蜡层熔化.破坏了害虫的上表皮和外表皮结构。③虫体的蛋白质凝固。高温使虫体蛋白质凝固变性,引起虫体组织破坏致死。④虫体的类脂物质液化。
高温防虫害包装技术有多种方法,广泛应用的有日光曝晒法、烘烤干燥法、远红外线干燥法、微波干燥法等。作用都是降低物品本身的含水量,防止害虫侵蚀;提高环境温度,抑制或杀死害虫。2.低温防虫害包装技术。低温防虫包装技术是利用低温抑制害虫的繁殖和发育,破坏其内部组织,并使其死亡。低温致死的主要原因有:①新陈代谢作用停止。在长时间冷昏状态下,体内储藏的营养物质被消耗,代谢水分增多,耐寒能力下降,最终因新陈代谢作甩停止而死亡。②细胞膜破裂。在致死低温状态下,虫体细胞内的游离水外溢到细胞间结冰,细胞膜会因冰体积增大而破裂,导致害虫死亡。③原生质脱水。细胞间隙中的游离水结冰会使原生质脱水浓缩,盐浓度增大,代谢物的正常排泄受阻,导致代谢物的积累中毒而亡。④酶的活性受到抑制。酶是生理活动中不可缺少的物质,酶的活性会因低温而受到抑制和破坏。虫体内的生理生化活动也会随着酶的失活而减缓或中断,致使害虫生理机能丧失而死。
3.气调防虫害包装技术气调防虫包装就是改变包装容器或储藏环境内的气体成分,造成对害虫不良的生态环境条件,来达到防治害虫的目的。气调防虫的方法有:自然降氧法、机械降氧法、充CO2法、脱氧剂除氧法等。4.电离辐射防虫害包装技术电离辐射防虫害包装技术是利用射线破坏害虫的正常新陈代谢和生命活动,使其不育或死亡,达到防虫的目的。利用电离辐射方法杀虫有的特点:①较高的剂量对各种害虫及其各个虫期都有很好的致死效果;较低的剂量能引起害虫的生理生化变化,产生不育现象。②射线具有较强的穿透性,能杀死物品内较深部位中的害虫。例如:虾干、鱼干易生虫.辐射一次可以保证2个月不受害虫危害。③可以连续处理大批量的产品,不产生高温,不会使物品变质及严重污染。
5.化学药剂防虫害包装技术
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