第七章 食品包装与安全.ppt

食品科学概论 原金海博士TELenzhuyuan 第七章食品包装与安全 第一节食品包装分类第二节食品包装基本要求第三节食品包装材料第四节食品包装容器与包装技术第五节食品包装质量控制 第七章食品包装与安全 一是关于包装商品的容器 材料及辅助物品 二是关于实施包装封缄等的技术活动 食品包装 Foodpackaging 采用适当的包装材料 容器和包装技术 把食品包裹起来 以使食品在运输和贮藏过程中保持其价值和原有的状态 一 包装的定义 保护商品方便贮运促进销售提高商品价值 二 包装的功能 三 包装材料的特性 机械加工性能 强度 挺度 厚度 加工工艺阻透性 水 气 光 油等印刷性安全卫生性力学性质 抗拉强度 撕裂度 耐折度 戳穿度 第一节食品包装分类 通常将包装分为运输包装和销售包装 前者以运输储存为主要目的 具有保护产品 便于贮运 加速交接等作用 后者以销售为主要目的 与产品一起到达消费者手中 具有保护 美化 宣传和促销等作用 一 按包装目的分类 二 按包装功能分类 按照包装功能来分 可分为防水包装 防潮包装 防震包装 防霉包装 防尘包装 防辐射包装 隔热包装 防盗包装 防燃包装 保鲜包装 速冻包装 防蛀包装 充气包装 无菌包装等多种形式 最为常见的可分为内包装和外包装 内包装是指产品的内层包装 在流通过程中主要起到保护 方便使用和促进销售的作用 这种包装是指为防止食品受水 潮气和冲击等影响 外包装是指产品的外层包装 在流通过程中主要起保护产品 方便运输的作用 一般是指产品或已完成内包装的包装单元装入箱 袋 盒 罐等容器中 加以适当防护措施 并在包装结束时标注发货 易碎 防潮等标志 使其具有一定形态的包装方式 三 按包装层次分类 按照外包装形式可分为集合包装 托盘包装 局部包装 箱装 袋装等几种形式 四 按内装物品用途分类 按照包装的用途可分为出口包装 内销包装 礼品包装 多用途包装 军用包装等 五 按外包装形式分类 常见的分类方法有软包装和硬包装 软包装是指在充填或取出内装物品后 容器形状可发生变化的包装 这种容器一般用纸 纤维制品 塑料薄膜 铝箔及复合材料等制成 硬包装是指在充填或取出内装物品后 容器形状基本不发生变化的包装 这类容器一般用金属 木材 玻璃 陶瓷 硬质塑料等材料制成 六 按包装材料分类 按使用的材料不同 常常分为纸类 金属类 玻璃类 塑料类 陶瓷类及其他类包装 七 按包装件抵抗变形能力分类 第二节食品包装基本要求 一 食品包装的防护要求 食品包装防护的基本要求一般包括以下内容 卫生安全性包装容器要求无污染 致病细菌不超过卫生部门的规定 包装材料无毒性 不含有毒的添加剂和残留物 不与食品发生化学变化 对食品中解析出的类似溶媒物质的总量和材料中特定的有害重金属含量不得超过国家规定 封闭性食品包装还应具有良好的封闭性 对塑料来说体现为热封性 金属材料则要求良好的接缝与可焊性 玻璃容器要求能密封 纸盒一般只作食品的外层包装 光是食品氧化的一个重要因素 日光中含有紫外线 290 400nm 荧光灯含有300nm以下的紫外线而被玻璃吸收 300nm以上的紫外线和可见光均可促使油脂氧化 200 300nm紫外线对油脂氧化速度有很大影响 阻隔性 主要包括包装的防湿 阻气和保香性能 防止水的渗透 对气体或水蒸气有完全阻隔性或极小透气性 以阻止氧气进入包装 防止二氧化碳和香味从包装内散发以及包装内食品水分向外蒸发和外部蒸汽进入等 遮光性 防静电性 一般情况下 包装防静电分外部与内部防静电法 外部防静电法是防静电产生 可利用带电荷顺序表 让相反一侧带电 使之相互抵消 或减少薄膜与压辊之间摩擦 以及增加环境的湿度等 内部防静电是让产生的静电迅速泄漏掉 主要是提高薄膜的导电性和提高材料表层的湿度 一般在薄膜成型时添加或涂布碳粉 金属盐 季铵盐 非离子表面活性剂 阳离子活性剂等抗静电剂 刚性要求包装具有一定韧性和强度 以保证食品储存安全 如饼干类食品包装 包装的适应性是指包装要适应各种食品包装技术的需要 如适应冷冻 高温消毒 化学腐蚀 辐射灭菌以及盐腌 糖渍 酸渍等特殊需要 刚性和适应性 包装装潢既是一门实用美术 又是一门工程技术 包装装潢是工艺美术与工程技术的有机结合 它与各种包装容器的加工成型技术密不可分 并且包括印刷术 陶瓷 玻璃及民间艺术等多门工艺美术 包装装潢还把包装加工工艺与商品销售科学有机结合起来 不仅研究商品销售的趋势 还研究消费者的心理 因此 包装装潢技术是美学与工艺美术 工程技术 市场学 消费经济学 消费心理学以及其他学科高度整合的产物 二 食品包装的装潢要求 综合性 科学性 包装装潢的造型结构设计应根据商品的性质 分别具有必要的防潮 防霉 防震 防腐 避光或保鲜等功能 确保食品不损坏 不变质 保证其使用价值的顺利实现 食品包装必须是无毒 无菌 能保持食品的色 香 味 形等特性 包装装潢的美观与实用是紧密结合的 既要美观 又要在造型结构设计上体现方便封装 方便贮运 方便陈列 方便携带 方便使用和安全卫生等良好作用 好的包装装潢本身就是一件艺术品 它要求造型 构图 色彩三方面完美的统一 这就要融合装饰画 国画 油画 水彩画 书法 摄影等多种艺术 利用变化和统一 均齐和平衡 工笔和写意 提炼和夸张等多种绘画技巧 使实物 人物 花鸟 动物等呈现于包装装潢上 食品装潢美术不同于一般美术作品 必须根据商品属性和销售对象确定其表现手法 艺术性 食品包装装潢应具有广告的作用 人们的购买活动无论出于何种需要 都会不同程度地讲究商品装潢 包装装潢的广告性就是抓住了消费者的心理而形成的 商品包装特别引人注目 就会销售得快 特别是在超市里 全凭消费者自己选择 包装装潢就成了无声的推销员 广告性 商品性 包装装潢的商品性 不仅因为它具有使用价值和生产过程中凝聚了设计者 制造者的劳动 更重要的是其本身就是一种价值 包装是商品的外衣 商品质量如何 首先见诸商品的外观 市场经济竞争日趋白热化的今天 不仅要注重商品的自身价值 更要注重商品外在形象 包装装潢的商品性在出口商品上尤为突出 在国际市场上售价高低与包装好坏密切相关 第三节食品包装材料 一 食品包装材料的选用原则 适应性原则包装材料是用来包装产品的 其选用应与气候 温度 湿度等 运输方式 流通对象等流通条件相适应 对等性原则在选择包装材料时 首先应将被包装物分为高 中 低三档 根据 好马配好鞍 的原则来选材 包装材料应与包装所承担的功能相协调 产品的包装一般分为个包装 中包装和外包装等 它们对产品在流通中的作用各不相同 个包装直接与食品相接触 保护食品的质量 多用软包装材料 中包装是指将单个食品或个包装组成一个小的整体 它需要满足装潢与缓冲双重功能 外包装是集中包装于一体的容器 主要是保护食品在流通领域的安全 便于装卸 运输 故又称为运输包装 协调性原则 食品的包装是否符合美学原则 很大程度上决定着一个食品的命运 从包装材料的选用上 主要是考虑材料的颜色 透明度 挺度 设计不同 效果大不一样 所用颜色一定要符合销售对象的传统习惯 抓住消费者的心理特点 美学性原则 二 食品包装材料的性能要求 物理性能包装材料的物理性能主要包括 密度 吸湿性 阻隔性 导热性 耐热性和耐寒性等 对食品包装来说 吸湿性 阻隔性 耐热性 耐寒性要求较高 如热灌装 高温灭菌 高温蒸煮 烘烤 微波炉加热等都要求包装材料具有足够的耐热性 冷冻食品需要低温或冷冻条件 则要求包装材料具有耐寒性 即在低温下保持坚韧性 脆化倾向小 力学性能主要包括弹性 可塑性 强度 韧性和脆性等 比如包装堆码时要求抗压性好 起吊时要求抗拉强度好 搬运时要求抗弯曲 抗磨 抗戳度强等 化学稳定性主要指包装材料受外界条件的作用 不易发生化学变化 如老化 锈蚀等 的性能 食品包装材料对化学性能的要求非常之高 加工性能包装材料一般要求加工成容器或进行其他加工 所以包装材料的加工成型性能的好坏十分重要 卫生性能 安全性能 包装材料必须无毒 无菌 不含有或溶出有害物质 无放射性物质等 包装材料必须对食品无污染 对人体不产生损害 这一点对食品包装甚为关键 环保性能环保也是食品包装材料需要重视的一个重要方面 包装工业的发展一方面促进了经济发展 另一方面也给社会带来了严重的问题 绿色包装的发展方向已是大势所趋 现在许多国家已经禁止或限制使用污染性包装材料 三 纸质包装材料 纸质包装材料的优点如下 原材料来源丰富 价格相对低廉 重量较轻 可任意折叠 具有一定的刚性和抗压强度 有良好的弹性和一定缓冲性能 加工成型性能较好 结构多样 具有良好的印刷适应性 色彩表现力强 污染相对较少 易于回收或再生 缺点有 阻隔性能差 耐水性差 强度较低 尤其是抗湿强度更差 但与其他包装材料复合或组合使用可在一定程度上得到改善 要求质地光滑 无异味异臭 无荧光现象 印刷牢固 不脱落 并印在包装纸的正面 不与食品接触 食品包装用纸 荧光增白剂的使用废品纸的化学污染和微生物污染浸蜡包装纸中的多环芳烃彩色或印图案油墨的污染 纸包装毒性产生的原因 四 塑料包装材料 塑料是具有可塑性的高分子材料 被广泛应用于食品包装领域 且用量逐年增加 塑料包装材料的优点主要有 重量轻 透明性好 强度和韧性好 结实耐用 阻隔性好 耐水耐油 化学稳定性优良 耐腐蚀 成型加工性好 易热封和复合 包装适应性强 可代替许多天然材料和传统材料 缺点有 耐热性能差 废弃物不易分解或处理 易造成环境污染 塑料制品及其危害性 1 塑料本身的毒性 2 助剂的毒性 3 未聚合物及裂解产物的毒性 4 接触食品后有害物质向食品中迁移等问题 聚乙烯 P 和聚丙烯 P 1 聚乙烯 polyethylene 塑料是由乙烯单体聚合而成 高密度 成型为瓶中密度 冷冻食品或低温流通的生鲜食品中低密度 生鲜食品多用于生产薄膜 聚丙烯 polypropylene 塑料是由丙烯单体聚合而成 具有耐热性好 强度高等特点 可代替玻璃纸用在大米面糕点 饼干上 多用于生产固体成型品 3 毒性该类塑料制品较为安全再生制品生产原料回收来源复杂 回收原料的残留物难以除去 回收原料已变色 再生时加人大量深色颜料掩盖 所以再生制品应禁止用于食品包装 聚苯乙烯 PS 苯乙烯聚合而成 为无色透明固体 耐水耐酸碱 透明聚苯乙烯 泡沫聚苯乙烯 毒性 苯乙烯 甲苯 乙苯 异丙苯 甲苯等小分子物质 有一定毒性 动物试验发现苯乙烯有抑制生育 减轻肝脏和肾脏重量等危害 聚氯乙烯 Pvc 聚氯乙烯 Pvc 在汞的催化下 由氯乙烯单体聚合而成 聚合过程中的副产物为二氯乙烷 氯乙烯在体内可与脱氧核糖核酸结合 产生毒性 主要对神经系统 骨骼和肝脏有危害 是一种致癌物 氯乙烯单体与食品接触过程中 向食品中迁移 污染食品 五 金属包装材料 金属包装材料突出的优点主要包括 具有良好的阻隔性能和机械强度 加工适应性好 热传导性优良 便于高温杀菌和低温冷却 不易破损 携带使用方便 印刷装潢美观 具有美丽的金属光泽 废弃物易处理 可以回收再生 节约资源 消除污染 主要缺点有 化学稳定性较差 在酸 碱 盐及潮湿条件下 易于锈蚀 须用镀层或涂料层加以保护 流通过程中易产生变形 材料价格较高 镀锡薄钢板镀锡薄钢板简称镀锡板 俗称马口铁 是一种双面镀有纯锡的低碳薄钢板 根据镀锡工艺不同 分为热浸镀锡和电镀锡板 电镀锡板又分为等厚镀锡板和差厚镀锡板 无锡薄钢板 TFS 无锡薄钢板简称镀铬板 又称TFS 是表面镀有铬和铬的氧化物的低碳薄钢板 镀铬板的抗蚀性能比马口铁稍差 使用前必须在内外层涂涂料 低碳薄钢板低碳薄钢板是指含碳量小于0 25 的薄钢板 经过剪裁 成型和连接 可直接制成金属容器 其优点是货源充足 成本低 加工性好 制成的容器有足够的刚度和强度 铝合金薄板特点为轻便 美观 耐腐蚀 对人体无毒 卫生 安全 导热率高 对光反射率大 不透光 有利于内容物的保存 加工性能良好 相对密度为铁的1 3 可减少容器重量和节约运输能源 印刷效果好 废旧罐易回收 缺点是对酸和盐的耐蚀性较差 所以需经涂上涂料后使用 铝箔铝箔作为包装材料 具有许多优良的性能 铝箔对水 水蒸气 各种气体 芳香物质和光线具有高阻隔性 可防止内容物吸潮 氧化变质 不易受微生物和昆虫侵害 可用于防霉 防菌 防虫害包装 铝箔可以耐高温蒸煮或其他热加工 具有很好的耐低温性能 适用于冷冻包装 铝箔易于加工 适宜于自动包装机械使用 便于印刷 层合 压花等 铝箔的缺点是耐折性差 易起皱 而且抗破裂强度较低 不能受力 所以一般不单独使用 要与纸 塑料等制成复合材料 使上述缺陷得到改善和补偿 六 玻璃包装材料 玻璃包装材料的优点主要有 阻隔性能优良 不透气 不透湿 可加色料改善遮光性 化学稳定性优良 耐腐蚀 无毒无异味 不污染内装物 长期储存食品 饮料 风味不变 光洁透明 易于造型 具有特殊的美化商品的效果 可回收重复利用 再生 不会造成公害 降低成本 主要缺点是容器自重与容量之比 重容比 较大 耐冲击强度低 易破损 运输成本高 能耗较大 玻璃材料的化学组成玻璃作为材料和制品 它是熔融体冷却为固体时所形成的不结晶无机物 大多数玻璃材料属于钠 钙 硅玻璃系统 其主要氧化物为Na2O CaO SiO2等 SiO2为玻璃形成体氧化物 构成玻璃的网络骨架 Na2O与CaO为网络负体氧化物 Na2O促进硅砂的熔化 主要起助熔剂的作用 CaO提高玻璃的化学稳定性 降低硅酸钠的结晶倾向 起稳定剂作用 此外 玻璃中还常含有Al2O3 MgO和BaO等氧化物 玻璃材料的化学稳定性玻璃抵抗水 酸 碱 盐 气体以及各种化学物质侵蚀的能力 称为玻璃的化学稳定性 一般而言 玻璃的化学稳定性比其他材料优越 但仍会受到各种介质的侵蚀 除氢氟酸能直接溶解玻璃外 水 酸 湿空气主要侵蚀玻璃网络中的金属离子 而碱则破坏玻璃的网络结构 所以玻璃的抗碱能力比其抗酸和抗水能力弱得多 在食品包装中应充分注意玻璃的这一特性 玻璃 组成 SiO2 NaCO3 CaCO3 特性 力学性质 耐磨 易碎稳定性 耐高低温 耐酸安全卫生性 无毒无味 化学稳定好 可回收印刷性 差 常用标签成本低 二氧化硅的毒性很小 但加入的辅料毒性很大 如各种玻璃着色剂 氧化铜 三氧化二砷等 高档玻璃容器 高脚杯 中加铅化合物 毒性 七 陶瓷包装材料 陶瓷包装材料耐火 耐热与隔热性能均比玻璃包装材料好 且耐酸性能优良 透气性极低 历经多年不变形 不变质 原材料资源丰富 废弃物不污染环境 用陶瓷包装的食品常给消费者以纯净 天然 传统的感觉 陶瓷包装可利用其特有的色彩和造型艺术来塑造商品形象 体现悠久的饮食文化和传统的民族特色 但陶瓷与玻璃材料一样 重容比大 且易破碎 此外 陶瓷不透明 生产率低 且一般不再重复使用 故成本较高 使用范围受到一定限制 定义 以黏土为原料 加入各种配料 粉碎 炼泥 成型 干燥和上釉等工序 再高温烧制而成 陶瓷和搪瓷包装材料 陶瓷包装材料的原料组成粘性原料 也称可塑性原料 是制造陶瓷容器泥坯的主要原料 常用的有高岭土 粘土 陶土等 减粘性原料 减粘性原料主要有石英 硅砂及经500 700 烧过的粘性熟料或相同成分的陶瓷废料等 减助熔性原料 加入适量的助熔性原料 如长石 白云石 菱美矿石等 可降低陶瓷原料的烧结温度 但同时其耐火性降低 釉料 主要由某些金属氧化物和非金属氧化物的硅酸盐溶液组成 陶瓷包装材料的安全性陶瓷包装材料的卫生安全性主要指上釉层中重金属元素铅或镉的溶出 一般认为 陶瓷包装材料与玻璃一样 无毒 卫生 安全 不会与食品发生任何不良反应 但长期研究观察表明 釉料 特别是各种色釉中所含的有害重金属 如铅和镉等 会溶入到所包装的食品中去 对人体健康造成危害 特性 阻隔性 隔热力学性质 耐磨 耐压稳定性 耐高低温 耐酸安全卫生性 无毒无味 天然 不与食品反应印刷性 差成本低 污染主要由釉彩引起 如陶瓷贴花纸和生产花纸用的陶瓷颜料中主要是铅和镉 毒性 八 复合软包装材料 复合软包装材料是指由两层或两层以上不同的挠性材料 通过一定技术组合而成的 结构化 多层材料 所用复合基材有塑料薄膜 铝箔 纸和玻璃纸等 复合软包装材料的综合性能好 具有高强度 高阻隔性 耐高低温 包装操作适应性好 卫生安全等优点 能够满足食品包装对材料的全方位要求 用于食品包装的复合材料结构要求如下 内容材料要求无毒 无味 耐油 耐化学性好 具有热封性和粘合性 常用的有PE CPP EVA等热塑性塑料 外层材料要求光学性能好 印刷性好 具有较高的强度和刚性 常用的外层材料有PET PA BOPP 铝箔及纸类等材料 如果要求复合材料具有高阻隔性 可设置中间层 常用的中间层材料是高阻隔性的铝箔和PVDC等 复合材料的表示方式为 自左向右从外层至内层排列 如PET PVDC CPP 外层为PET 中间层为PVDC 内层为CPP 定义 复合包装材料是指由两种或两种以上不同材料 通过一定加工而成的多层包装材料 所用的基材有塑料薄膜 铝箔 纸和玻璃纸等 5复合包装材料 复合包装材料的要求 特点综合性能好 具有高强度 耐高低温 卫生安全等特点 使用复合薄膜可以高温杀菌 延长食品保存期 密封性能良好 适合各类食品包装 防氧气 水 阻止光线透过 能保持食品的色 香 味 如果用铝箔层 具有银光色外观 增加印刷效果 主要是黏合剂 如聚氨酯型黏合剂 含有甲苯二异氰酸酯 TDI 受热时会迁移至食品中水解 特别在酸性条件下 生成具有致癌性的2 4 氨基甲苯 TDA 毒性 从外部来的物体或异物 包括在食品中非正常性出现的能引起疾病 包括心理性伤害 和对个人伤害的任何物理物质 食品中的物理性危害 物理性危害的几个常见原因 各种原因由于疏忽造成的在加工制造工作中由于疏忽造成的在食品运输过程中造成的故意放在食品中的材料 金属探测器 X 射线仪 定期按时维修保养生产设备 人工拣出异物 教育员工 提高员工的素质 控制物理危害的措施 第四节食品包装容器与包装技术 食品包装容器是为运输 储存或销售而使用的盛装产品或包装件的器具总称 简称容器 包装的盛装 保护等功能主要是通过包装容器来实现的 包装容器分运输包装容器和销售包装容器 它们与商品的价值 用途 性能 形态 运输 贮存条件 销售对象等密切相关 食品包装容器主要包括纸质包装容器 塑料包装容器 金属包装容器 玻璃包装容器 陶瓷包装容器 木制容器以及复合材料包装容器等 一 食品包装容器 二 食品包装技术 防氧包装真空包装 真空有两种方式 一是采用热罐装或加热排气后密封 二是采用抽气密封 真空包装能迅速降低包装内氧气浓度 降低食品变质速度 抑制微生物生长繁殖 延长食品保质期 气体置换包装 气体置换包装是采用不活泼的气体 置换包装内部的气体 气体置换包装常采用抽气 抽真空 再结合充气 脱氧包装 脱氧包装是利用还原剂 如H2 SO2 铁系脱氧剂 葡萄糖氧化酶等 去除包装袋内微量氧气的包装 防湿包装食品的防湿包装包括两方面 一是防止包装内食品从环境中吸收水分 蒸汽 二是防止包装内的食品水分散失 从阻湿性来说 金属 玻璃材料是最优良的包装材料 而塑及其复合材料 其阻湿性能依材料而异 变化较大 选择优良阻湿性的包装材料 加强包装容器密封环境湿度控制与封口检查 是防湿包装的根本保证 对湿度特别敏感的食品 也可采用内藏吸湿剂的防湿包装 或采用其他有效的包装设计 避光包装在包装材料制造过程加入染料或采用避光 吸光 涂料的办法 可大大降低透明包装材料的光透过量 采用涂布复偏二氯乙烯或用铝 纸等避光性能较好的材料制造复合膜可将光透过量降至最低程度 无菌包装无菌包装是指将杀菌 无菌 的产品在无菌条件下充填到无菌的包装容器中 随后在无菌条件下进行包装密封 封口 的全过程无菌包装对食品的杀菌主要采用高温短时或超高温瞬时的杀菌方法 活性包装活性食品包装又称 智能型 包装 它不仅具有常规包装材料的基本功能 还具有调节控制的其他功能 活性食品包装主要包括两类 一类是包装材料 通常是复合包装材料 在制造过程中 加入活性成分 控制材料对活性成分的释放 或透过 性能 如抗菌包装 另一类是在食品包装操作 通常是充填 封口 时 在包装内附加的功能小包 如吸氧 吸湿 吸乙烯等性能小包 活性包装材料由于生产成本及使用条件 效率的限制 目前多处于研究阶段 比较成功的有抗菌型 微波吸收型包装材料 此外还有脱氧 脱乙烯 吸湿等功能的包装材料 第五节食品包装质量控制 包装产品质量就是包装产品的适用性 是指包装产品适合一定的用途 能满足产品流通 销售和消费的需求及其满足程度的属性 包装产品质量特性主要包括以下几方面 物质方面 如物理性能 化学成分等 使用方面 如使用是否方便 安全 可靠等 结构方面 如结构轻便 便于加工等 时间方面 如耐用性 可靠性等 经济方面 如效率 制造成本等 外观方面 如满足用户需要的外形 颜色 装潢等 环境方面 如包装物品的回收 对环境的污染等 一 食品包装质量 包装产品质量具有适用性 可靠性 安全性 耐用性和经济性的特点 产品质量通常以机械的 物理的 化学的 生物的性能以及尺寸 形状 重量 外观 手感等来表示 包装产品质量特性反映包装产品质量的客观状况 产品包装是以包装产品质量标准来衡量和判断其优劣的 包装产品质量标准规定了包装产品质量特性的技术参数或技术经济指标 是根据科学技术发展的要求 经济适用的原则和实际可能达到的生产技术条件而制订的 包装产品质量标准应随着生产技术的发展和用户需要的提高而修订 同时