食品包装学ppt课件

第三章食品包装原理与方法,1,第一节环境因素对食品品质的影响第二节包装食品与微生物第三节包装食品的品质变化及其控制,主要内容,2,第一节环境因素对食品品质的影响,食品的品质包括食品的色香味、营养价值、应具有的形态、质量及应达到的卫生指标。食品从原料加工到消费的整个流通环节是复杂多变的，它会受到生物性和化学性的侵染，主要有光、氧、水分、温度、微生物等各种环境因素的影响。,3,一、光对食品品质的影响（一）光照对食品的变质作用主要表现：促使油脂发生氧化性酸败；使色素发生化学变化而变色；引起光敏感性维生素破坏；引起食品中蛋白质和氨基酸的变性。,4,1.维生素的光分解维生素对光照（尤其是紫外线）敏感,维生素B2的光解程度随pH的升高而增加,VC抑制VB2，VB2促使VC分解,表1维生素B2在不同pH溶液中人工光照30min后的留存率,5,一、光对食品品质的影响,2.光对氨基酸及蛋白质的影响氨基酸中因光引起分解的是色氨酸，其溶液经日光暴晒后着色而变褐。蛋白质也可因日光、紫外光照射而变化酪蛋白溶液中的色氨酸分解卵蛋白表面张力减小,6,一、光对食品品质的影响,（二）光照对食品的渗透规律光具有很高的能量，食品中对光敏感的成分（色素、VB、VC）在光照下迅速的吸收并转换光能为化学能，从而激发食品内部发生变质的化学反应。食品对光能吸收量愈多、转移传递愈深，食品变质愈快、愈严重光密度越高，光能量越大，对食品变质的作用就越强。,7,一、光对食品品质的影响,光照食品的密度向内层渗透的规律：Ix：食品内部x深处的密度，Ii：食品表面处的密度，：食品对光波的吸收系数入射光密度越高，深度越深，对食品的影响越大,8,食品对光波的吸收量还与光波长有关。短波长光（紫外光）透入食品的深度较浅，食品接收的光密度少；长波长光（红外光）透入食品的深度较深。,一、光对食品品质的影响,9,一、光对食品品质的影响,（三）包装避光的机理和方法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透过包装射到食品表面的光密度：,包装表面的入射光密度,包装材料厚度,包装材料的吸光系数,10,一、光对食品品质的影响,包装材料可吸收部分光线，从而减弱光波射入食品的强度，甚至可以全部吸收光波，阻挡光线射入食品内,11,一、光对食品品质的影响,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,12,一、光对食品品质的影响,不同包装材料、不同的波长的透光率不同同一种材料内部结构不同时透光率也不同材料越厚，透光率越小，遮光性能越好同种材料不同着色处理产生不同的遮光效果,13,一、光对食品品质的影响,14,二、氧对食品品质的影响（一）氧气对食品中营养成分的破坏作用氧使油脂氧化，生成过氧化物，产生异臭和有毒物质氧使维生素和多种氨基酸失去营养价值氧使色素褪色或变成褐色氧使细菌繁殖生长，造成食品的腐败变质,15,二、氧对食品品质的影响,（二）影响食品氧化速度的因素油脂氧化速率随氧分压的提高而加快；食品氧化还与食品和氧的接触面积有关，接触面积越大，氧化速度越高。与食品所处环境的温度、湿度也有关,16,二、氧对食品品质的影响,17,二、氧对食品品质的影响,（三）采取措施采用适当的包装材料和一定的技术措施，防止食品中的有效成分因氧而造成品质劣化或腐败变质脱氧包装（新鲜果蔬例外）,18,三、湿度对食品品质的影响,1.水分对食品品质的影响水能促使微生物的繁殖，助长油脂的氧化分解，促使褐变反应和色素氧化物理变化:食品受潮易于结晶、干结硬化或结块、失去脆性和香味,19,三、湿度对食品品质的影响,根据水分比例，分为三类Aw0.85，湿食品Aw0.60.85，中等含水食品Aw0.6，干食品食品的Aw值越低，越不易发生由水带来的生物生化性变质，但吸水性会越强防潮包装,20,四、温度对食品品质的影响,1.高温对食品品质的影响在一定温度范围内(如1038)，温度每升高10，化学反应速度加快1倍，腐变反应速度将加快46倍。过度受热会使蛋白质变性、破坏维生素对策：食品低温冷藏。,21,四、温度对食品品质的影响,2.低温对食品品质的影响低温冻结会导致液体食品变质牛奶冻结，蛋白质变性而凝固低温病害果蔬在低温下易发生冷害，冻害等,22,几种果蔬在冰点以上低温贮藏的败坏现象,23,五、微生物对食品品质的影响,1.食品中的主要微生物细菌引起食品的腐败、变色、变质，不能食用有些细菌引起食物中毒，最多的是肠类弧菌引起的中毒；其次是葡萄球菌和沙门氏菌引起的中毒,24,五、微生物对食品品质的影响,真菌主要有霉菌和酵母大多数霉菌对人体无害，如酿酒的曲霉，发酵制造腐乳的毛霉及红曲霉，制造发酵饲料的黑曲霉有些霉菌大量繁殖可引起食品变质，少数菌球还可产生毒素，黄曲霉、寄生曲霉等。,25,表2主要产毒霉菌及毒素种类,26,五、微生物对食品品质的影响,2.微生物对食品的污染食品的一次污染：作为食品原料的动植物在自然界生活环境中，本身已经带有微生物食品的二次污染：食品原料从自然界中采集到加工成食品，最后被人们所食用为止整个过程所经受的微生物污染。食品二次污染过程包括食品的运输、加工、贮存、流通和销售。食品包装主要是控制二次污染。,27,主要优质食品中的微生物,28,结论,光、氧、水分、温度及微生物对食品品质的影响是相辅相成、共同存在的，采用科学有效的包装技术和方法避免或减缓这种有害影响，保证食品在流通过程中的质量稳定，更有效地延长食品保质期。,29,第二节包装食品与微生物,一、环境因素对食品微生物的影响1.水分水分是微生物生存繁殖的必要条件，水分的增加使微生物活性增高细菌在水分活度Aw0.90以上活跃，大部分霉菌在Aw0.8以上活跃干燥食品从环境中吸收水分的能力较强，一旦吸湿，水分活度提高了，就适宜微生物的繁殖,30,31,一、环境因素对食品微生物的影响,2.温度微生物生存的温度范围较广(-10-90之间)，根据适宜繁殖的温度范围微生物可分为：嗜冷细菌(0以下)：假丝酵母属、嗜冷微球菌等嗜温性细菌(055)：啤酒酵母菌、植物乳杆菌嗜热性细菌(55以上)：嗜热栖热菌、嗜热乳杆菌一般在2030时细菌数增殖最快。,32,一、环境因素对食品微生物的影响,3.氧气有利于需氧细菌繁殖，细菌繁殖速度随氧分压的增大而急速增高4.pH值细菌3.59.5，霉菌和酵母211；最适宜的pH细菌为7，霉菌和酵母为6,33,34,二、包装食品的微生物变化,1.包装发生的环境变化对食品微生物的影响食品经包装后能防止来自外部微生物的污染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,35,二、包装食品的微生物变化,2.包装食品可能引起的微生物二次污染被包装食品本身的污染：即在加工的各个环节如消毒或杀菌不彻底、分装操作、贮藏、流通、销售环境等均有二次污染的危险包装材料污染包装材料较易发生真菌污染包装材料或容器的灭菌处理,36,三、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：利用热水和蒸汽直接加热包装食品以达到杀菌目的干热杀菌法：利用热风、红外线、微波等加热食品以达到杀菌目的,37,三、包装食品的微生物控制,1.微生物的耐热性1）影响微生物耐热性的因素直接影响：食品成分不同程度地增强微生物抗热性高浓度糖液对细菌孢子有保护作用淀粉和蛋白质有保护微生物的作用油脂对微生物及其抱子的保护作用较大,38,三、包装食品的微生物控制,微生物被截留在脂肪球内，水分不易渗入细胞，油脂类食品杀菌温度更高、时间更长致风味损失间接影响：与不同食品成分物料的热传导率有差别微生物的耐热性与食品稠度有关,39,三、包装食品的微生物控制,2）pH对加热杀菌的影响食品含酸量高时，不需高度加热，如番茄汁或橙汁若酸度足够，93、15min加热杀菌pH越低，杀菌所需的加热温度也越低，时间越短,40,三、包装食品的微生物控制,3）加热杀菌温度和时间组合温度越高，破坏微生物所需时间越短长时间是对损害食品色泽、风味、质地和营养价值等更重要的因素对热敏性食品应尽可能采用高温瞬时灭菌处理,41,2.加热杀菌方法1）低温杀菌巴氏杀菌（100）目的：杀灭致病菌和腐败菌食品有好的品质和风味且有较长的保质期2）高温杀菌（100）主要用于罐装、瓶装及蒸煮袋食品的杀菌（蒸汽或热水）,42,高温杀菌温度与时间的关系：一般罐头食品在115左右进行6090min的杀菌处理；普通蒸煮袋采用115120杀菌2040min；高温蒸煮袋采用121135杀菌820min；生产上常采用最低标准温度进行加热杀菌,43,3）高温短时杀菌（HTST）和超高温杀菌（135150）应用：流动或半流动食品特点：时间短，能有效地保全食品原有的营养和风味常用于无菌包装杀菌,44,三、包装食品的微生物控制,（二）低温贮存1.冷藏：能降低嗜热、嗜温性细菌的增殖速度方法：低温与真空并用：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，称冰温贮藏低温和二氧化碳并用：降低包装内的含氧量，再充入二氧化碳进行低温贮藏,45,三、包装食品的微生物控制,低温与放射杀菌并用：用不影响食品质量的低剂量照射杀灭其中的假单胞菌属等特殊的腐败菌，然后低温贮藏，延长贮存期26倍，辐射杀菌法2.冻结食品在-18以下保质期可达1年以上冷冻调理食品多采用塑料及其复合材料包装，并在冻结状态下流通和销售，这类材料必须具备优良的低温性能，常用的有PA/PE，PET/PE，Al箔/PE等,46,三、包装食品的微生物控制,（三）辐照防腐1.食品辐照处理简介利用放射源散射的放射能作用于食品，使食品中的微生物和酶钝化而达到抑制或杀灭微生物的目的常用射线和粒子线，又称为“冷杀菌”,47,三、包装食品的微生物控制,射线源：放射性同位素Co60和Csl37射线穿透力强，可辐射到食品深处，辐射均匀，用于各种包装食品的辐射处理粒子穿透力弱，只能用于食品等表面辐射处理或薄膜及片状食品的辐射处理,48,三、包装食品的微生物控制,2.辐射作用机理直接作用：微生物和酶可以通过辐射物的直接撞击和间接作用而被钝化间接作用：食品的其他成分(主要为水溶液)会受到辐射水解作用所产生游离基的间接作用的影响而使其品质劣化,49,三、包装食品的微生物控制,约束间接作用在食品冻结状态辐射在真空或惰性气氛下辐射添加游离基接受体(如抗坏血酸),50,三、包装食品的微生物控制,3.微生物和食品的耐辐射辐射剂量食品的安全卫生性：辐射处理对食品营养价值的影响辐射可能产生的毒性物质在辐射食品中产生致癌物质的可能性在辐射食品中产生有害放射性的可能性。,51,三、包装食品的微生物控制,食品感官质量受辐照损坏的耐力食品的化学成分、物理结构以及品质在被认为受损害之前所能接受的辐射剂量微生物的耐辐射力食品中最能耐受辐射处理的微生物为肉毒杆菌,52,三、包装食品的微生物控制,辐射处理费用比加热、冷藏、冻结保藏费用大低剂量巴氏杀菌延长冷冻水产品、水果和蔬菜的贮藏期到几个星期,53,三、包装食品的微生物控制,4.辐射稳定性食品的包装刚性金属包装容器、塑料及其复合材料的软包装容器塑料包装的食品经辐射后大多产生异味，在灭菌剂量处理下，聚乙烯会放出异臭化合物和聚合物小碎片并融入食品中。铝箔及其复合软包装膜包装食品经辐射处理后效果较好。,54,三、包装食品的微生物控制,（四）微波灭菌1.微波防腐机理：利用微波能作用于食品，使食品中微生物吸收微波能后产生热效应以及生物体的生理活动在微波场中发生反应和变化（非热效应），在这两种效应的作用下致死.,55,三、包装食品的微生物控制,（四）微波灭菌2.微波灭菌的热力温度特性食品整体升温迅速，所需灭菌时间短保持了灭菌食品的色香味和营养成分,56,三、包装食品的微生物控制,3.微波灭菌工艺微波间歇辐照灭菌工艺特点：短时间内产生较强微波电场间歇作用于食品升温，高电场强度和高功率密度对微波设备和被处理物料的耐击穿性要求高，精确控制辐照时间，提高设备成本。,57,三、包装食品的微生物控制,连续微波辐照工艺特点：较低场强、适当延长幅照时间。用于袋装榨菜及包装月饼、面包、蛋糕的灭菌多次快速加热辐照和冷却杀菌工艺避免食品连续长时间处于高温状态，保持食品的色、香、味和营养成分。适合于对热敏感的液体食品，如饮料、米酒的灭菌保鲜。,58,由图可知，一定的温度条件下，微波灭菌比常规的加热灭菌缩短了细菌致死时间；在相同的条件下，微波灭菌致死温度比常规灭菌温度低,59,第三节包装食品的品质变化及其控制,包装食品的褐变、变色及控制包装食品的香味变化及控制包装食品的油脂氧化及控制包装食品的物性变化及控制,60,一、包装食品的褐变、变色及其控制（一）食品的主要褐变及变色褐变食品在加工或贮存时，食品或食品原料失去原有颜色而变褐或发暗的现象褐变形式食品成分由酶促氧化而引起的酶促性褐变非酶促性氧化或脱水反应引起的非酶促性褐变油脂因酶和非酶促性氧化引起酸败褐变,61,62,1.典型的酶促性褐变反应过程：苯酚类+醌类褐变如：苹果、香蕉等果蔬受伤去皮后，其组织与氧气接触时所引起的褐变。反应是在多酚氧化酶、过氧化酶的作用下酚类物质氧化成醌类，并使其聚合而着色。,63,酶促性褐变的抑制措施：1加热使酶失活；2降低pH值；3使用亚硫酸盐来处理，可抑制酶促性褐变。包装：真空或充气包装,64,2.非酶促性褐变典型的非酶促性褐变有氨基-羰基反应和焦糖反应氨基-羰基反应又可分为无氧褐变：赋予食品以令人满意的色香味有氧褐变：由于褐变而呈暗色和产生异臭,65,（二）影响褐变变色的因素1.光光线对食品变色和褪色有明显的促进作用，特别是紫外线玻璃和塑料能阻挡大部分紫外线，但透过的光线会使食品变色和褪色，缩短食品保质期。为减少光线对食品色泽的影响，应采用避光包装,66,2.氧气氧是氧化褐变和色素氧化的必需条件易因氧的存在而发生褐变、变色物质：1）色素（如类胡萝卜素、肌红蛋白、血红蛋白、醌类、花色素等）2）单宁成分（绿原酸、白花色等）3）维生素C、氨基还原酮类4）油脂、还原糖,67,包装食品对氧化的控制是至关重要的保质措施包装材料的透氧率越高，温度越高，色素分解越快,68,从图可知：包装材料的透氧率越高，温度越高，色素的分解越快,69,3.水分酶促褐变是在水分活度Aw0.4以上，非酶褐变的Aw值在0.25以上。规律：褐变反应速度随Aw值上升而加快；在Aw0.550.90的中等水分中反应最快；若水分含量再增加，反应速度下降。,70,水分对色素稳定性的影响因色素性质不同而有差异。类胡萝卜素在活体上非常稳定，胡萝卜素干燥后暴露在空气中不稳定叶绿素和花色素在干燥状态下非常稳定，但在水分达68%以上时，就明显地迅速分解。,71,4.温度温度越高，变色反应越快如非酶褐变10，变质程度25倍高温能破坏色素和维生素类物质而使风味降低,72,5.pH值褐变反应在pH3左右最慢，pH越高，褐变反应越快6.金属离子Cu、Fe、Ni、Mn等对色素分解起促进作用。如橘子汁中的叶黄素，只要有12mLL的铜、铁离子就能促进色素的分解。7.添加剂、微生物、酶,73,（三）控制包装食品褐变变色的方法1.隔氧包装采用软塑包装，隔氧包装应选用高阻氧材料为主要阻隔层的复合包装材料，如PET、PA、PVDC、AL箔等采用真空包装和充气包装为去除包装内部的微量氧，在包装中封入脱氧剂。,74,2.避光包装利用包装材料对一定波长光波的阻隔性，防止光线对包装食品的影响，选用的包装材料既不影响内装食品的可视性，又能阻挡紫外线等对食品的影响措施：采用着色的光阻隔性材料来包装食品或通过适当的印刷装潢来阻挡光对食品的影响,75,各种颜色的光阻隔性包装材料对辣椒色素稳定性的影响,76,3.防潮包装对一定水分(2030)的食品（如半带馅的点心等糕点食品），由于脱水而变色，包装材料的作用是保持其原有水分。干燥食品会因吸湿增大食品中的水分而变色，采用阻湿防潮性能较好的包装材料防潮包装：控制脱湿和吸湿现象,77,二、包装食品的香味变化及其控制,香味是评价一种食品的优劣的重要感观指标,包装食品的风味变化,78,（一）包装食品产生异味的主要因素1.食品所固有的芳香物逸散控制方法：采用保香性好的包装材料2.食品化学性变化产生的异味：因油脂、色素、碳水化合物、蛋白质等的氧化褐变引起控制方法：可采用高阻隔性材料包装，隔氧、调气、遮光。,79,3.由食品微生物或酵素作用产生的异臭味选择加热杀菌、低温贮藏、调节气体介质、加入添加剂等技术和包装方法4.包装材料本身的异臭成分严格控制直接接触食品的包装材料质量，并控制包装中塑料过热分解产生的异味异臭污染食品,80,可通过质量管理和相应的防范措施来避免或减缓异味的产生,81,（二）塑料包装材料的渗透性引起的异味变化1.塑料的透氧性透气性引发的食品异味变化氧气的渗入：引起食品氧化、褐变等化学变化产生异味杀菌不彻底：微生物和酶,82,2.塑料包装材料的气味渗透性香精渗透性的比较塑料薄膜包装香精，人体器官判断气味残留。蒸气装入塑料复合膜小袋，气相色谱法测定残留物塑料小袋封入乙醇，重量测定法测定乙醇渗透速度应用：考虑挥发成分的性质，决定亲水性薄膜的可用性；温湿度对挥发物的渗透性影响较大，采用阻湿性好的材料。,83,84,3.异臭的侵入和香味的逸散食品中的蛋白质、脂肪等强极性分子易吸附环境气氛中的异臭分子用同一种挥发性物质进行比较，蛋白质和淀粉易吸附挥发性物质，而蔗糖对任何一种挥发性物质的吸附性都不大,85,（三）控制食品香气变化的措施,加强质量管理（原料质量、辅料质量及包装材料的质量）合理选择包装材料和包装技术PC、PET、EVA、PVDC、EVAL等塑料薄膜以及玻璃、金属对挥发性物质都有较高的阻隔性，阻异味保香性选择合适的贮存环境,86,三、包装食品的油脂氧化及其控制（一）油脂的氧化方式1.自动氧化：在常温下空气中的氧化现象，在低温的条件下也会缓慢进行，产生有害物质过氧化物；主要是不饱和脂肪酸被氧化2.热氧化：有氧状态，加热引起，产生有较强毒性的羰基化合物和聚合物。不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸共同被氧化3.酶促氧化：脂肪氧化酶使不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸产生氧化,87,（二）油脂类食品变质的影响因素及控制方法1.光线光能促进油脂氧化，紫外线（300400nm）的影响最大橱窗和商店内部荧光灯紫外线照射促使食品产生特有异味，并使香味降低措施：最好采用红褐色薄膜或铝箔等作为富含油脂食品的包装材料,88,从表中可知，在光照下奶油奶酪会迅速氧化，但使用蛋白的奶油奶酪可抑制光氧化,89,90,2.氧气食品中油脂氧化影响因素：氧分压、接触面积、油脂的稳定性措施：常采用真空或充气包装以及封入脱氧剂的包装方法,91,3.水分水分活度高的食品比水分活度低的食品易发生