第二章 食品包装原理

1、第二章 食品包装原理化学与生命科学学院化学与生命科学学院食品科学与工程专业食品科学与工程专业主主 要要 内内 容容环境因素对食品品质的影响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与微生物控制包装食品的品质变化及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食品包装的技术要求 （内在要求、外在要求）第一节第一节 环境因素对食品品质的影响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一、光照对食品品质的影响1.光照对食品的变质作用光照对食品的变质作用l油脂氧化酸败油

2、脂氧化酸败l天然色素褐变或褪色天然色素褐变或褪色l破坏光敏性维生素（破坏光敏性维生素（VB、VC）l引起引起Pr和和aa变性变性一、光照对食品品质的影响一、光照对食品品质的影响2.光照对食品的渗透规律光照对食品的渗透规律l食品性质食品性质：吸收光能愈多，食品越易变质；l光密度光密度：入射光密度越高，对食品影响越大；l光波长光波长： 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；光有很高的能量食品成分吸收光能转换光能激发食品内部化学反应 一、光照对食品品质的影响一、光照对食品品质的影响3.包装避光机理和方法包装避光机理和方法l材料越厚，透光率越小，遮光性

3、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一、光照对食品品质的影响3.包装避光机理和方法包装避光机理和方法l不同包装材料、不同波长范围内的透光率不同；l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一、光照对食品品质的影响3.包装避光机理和方法包装避光机理和方法l同种材料不同着色处理产生不同的遮光效果图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.

4、02mm；二、氧对食品品质的影响二、氧对食品品质的影响氧对食品品质变化的影响氧对食品品质变化的影响l促进油脂氧化lV和aa被氧化，失去营养价值l加速色素的氧化褐变或退色l促进需氧微生物的生长繁殖二、氧对食品品质的影响二、氧对食品品质的影响影响食品氧化速度的因素影响食品氧化速度的因素l氧分压，氧化速率l接触面积 ，氧化速率l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237，12.6cm2337，12.6cm2437，3.2cm2537，0.515cm2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、水分或湿度对食品品质的影响三、水分或湿度对食品品质的影响湿度对食品品质的

5、影响湿度对食品品质的影响l促使微生物繁殖，助长油脂氧化，促使褐变和色素氧化；l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四、温度对食品品质的影响温度升高温度升高l每升高10，化学反应加快1倍，腐败反应加快46倍；l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四、温度对食品品质的影响低温低温l冻结会导致液体食品变质（如牛乳）l易受冷损害的食品不需冻结，果蔬一般冷藏（4）产品大致最低安全温度（）在0至安全温度范围下的损害苹果12内部褐变，塌陷

6、梨7内部褐变香蕉13成熟时色泽暗淡柠檬1314内部变色，有疤痕黄瓜7有疤痕，水浸斑点，腐烂西瓜2有疤痕，气味不正常菠萝7成熟时呈暗绿色番茄13成熟时色泽较差，快速腐烂表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五、微生物对食品品质的影响食品中的主要微生物食品中的主要微生物l细菌细菌：食品腐败、变色、变质；中毒（肠类弧菌、葡萄球菌、沙门氏菌；l真菌真菌：霉菌（粮谷类）和酵母利弊兼有五、微生物对食品品质的影响五、微生物对食品品质的影响微生物对食品的污染微生物对食品的污染l食品的一次污染食品的一次污染：本身已带有微生物；l食品的二次污染食品的二次污染：从原料采集、加工到消费的整个过

7、程所经受的微生物污染。食品处理革兰氏阴性杆菌过氧化氢酶阴性球菌过氧化氢酶阳性球菌乳酸杆菌芽孢杆菌霉菌酵母菌非发酵发酵肉、鱼无+ + +00+0蔬菜无+ + +0+0牛奶低温+ +00香肠加热00+ +00面包加热00000+ +表2-2 主要优质食品中的微生物第二节第二节 包装食品与微生物控制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一、环境因素对食品微生物的影响水分水分l水分增加，微生物活性增高l多数细菌细菌Aw0.9；多数霉菌多数霉菌Aw0.8；部分霉菌和酵母在Aw较低时也能繁殖；Aw0.5食

8、品微生物不能繁殖食品微生物不能繁殖l干燥食品一旦吸湿，Aw提高，就适宜微生物繁殖第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 一、环境因素对食品微生物的影响一、环境因素对食品微生物的影响温度温度l生存温度范围较广（-1090）l嗜冷细菌(0)；嗜温细菌(055)；嗜热细菌(55)l2030：细菌增殖最快第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 一、环境因素对食品微生物的影响一、环境因素对食品微生物的影响氧气氧气l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值值l适合微生物生长的pH范围为111；l细菌3.59.5(最适pH为7)；霉菌和酵母211(最适pH为

9、6)；第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 （a）无色杆菌属（b）假单胞菌属图2-8 需氧性细菌的繁殖和气体氧分压的关系二、包装食品的微生物变化二、包装食品的微生物变化防止外部微生物污染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）包装后食品内部微生物相发生变化（鲜肉、蔬菜）第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 二、包装食品的微生物变化二、包装食品的微生物变化被包装食品本身的污染被包装食品本身的污染包装材料污染包装材料污染第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 表2-3 霉菌对食品的污染食品种类食品种类霉菌污染情况霉菌污染情况

10、盒饭、面包、米糕盒饭、面包、米糕包装容器内壁布满水汽，适合霉菌的生长繁殖包装容器内壁布满水汽，适合霉菌的生长繁殖蛋糕蛋糕易发霉变质易发霉变质水果和蔬菜水果和蔬菜呼吸作用易使霉菌繁殖呼吸作用易使霉菌繁殖表2-4 常用包装材料可能附带的细菌食品包装材料细 菌 种 类纸质包装材料杆菌、无色菌、球菌、假单胞菌、产黄菌、囊球菌、胶红酵母、变白菌聚醋酸乙烯黏合剂锈色假单胞菌、大肠杆菌、枯草杆菌、青霉菌、黑曲霉铝箔/纸复合材料枯草杆菌、锈色假单胞菌、黑曲霉、黄曲霉三、包装食品的微生物控制三、包装食品的微生物控制（一）加热杀菌（一）加热杀菌：利用热水或蒸汽直接加热最常用；：利用热风、红外线、微波等加热食品常用

11、于空玻璃仪器、金属器具的灭菌（160，2h）。第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 三、包装食品的微生物控制三、包装食品的微生物控制（一）加热杀菌（一）加热杀菌微生物耐热性微生物耐热性l杀死孢子或使酶变性失活，从而杀菌l肉毒杆菌最耐热的病原菌第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 葡枝根霉孢子囊葡枝根霉孢子囊肉毒杆菌肉毒杆菌表表2-5 微生物在湿热下的耐热性微生物在湿热下的耐热性微生物微生物加热温度加热温度/死亡所需时间死亡所需时间/min肉毒杆菌孢子A型、B型100110120360364枯草杆菌孢子80901751857.58沙门氏菌604.330大肠菌5

12、72030葡萄球菌6018.8乳酸菌7130霉菌孢子6570510酵母孢子601015第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 三、包装食品的微生物控制三、包装食品的微生物控制（一）加热杀菌（一）加热杀菌影响杀菌效果的因素影响杀菌效果的因素l食品成分食品成分：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）lpH值值：pH越低，杀菌温度越低，时间越短（橙汁）l温度和时间温度和时间：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高温瞬时第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 表2-6 高温杀

13、菌牛乳温度对杀菌时间、褐变、食品营养的影响加热温度/杀菌时间（完全杀灭）相对褐变程度食品营养成分保存率/%100600min100000.711060min25000331206min62507313036s1560921403.6s390981500.36s9799三、包装食品的微生物控制三、包装食品的微生物控制（一）加热杀菌（一）加热杀菌加热杀菌方法加热杀菌方法l低温杀菌：巴氏杀菌低温杀菌：巴氏杀菌l高温杀菌：高温杀菌：罐装、瓶装及蒸煮袋食品的杀菌罐装、瓶装及蒸煮袋食品的杀菌lHTST和和UHT：流动性液态或半液态及无菌包装的食品杀菌流动性液态或半液态及无菌包装的食品杀菌第二节第二节 包装

14、食品与微生物控制包装食品与微生物控制 三、包装食品的微生物控制三、包装食品的微生物控制（二）低温贮存（二）低温贮存冷藏冷藏（嗜温性细菌）（嗜温性细菌）l低温与真空并用低温与真空并用(冰温贮藏)：无氧的低温环境（02） 需氧性假单孢杆菌l低温和低温和CO2并用并用l低温与放射杀菌并用低温与放射杀菌并用(辐射杀菌法)第二节第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 三、包装食品的微生物控制三、包装食品的微生物控制（二）低温贮存（二）低温贮存冻结冻结l-18，保质期1年l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

15、第二节 包装食品与微生物控制包装食品与微生物控制 第三节第三节 包装食品的品质变化与控制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第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 一、包装食品的变色及其控制一、包装食品的变色及其控制（一）食品的主要褐变及变色（一）食品的主要褐变及变色酶促性褐变酶促性褐变：加热使酶失活；真空或充气包装非酶促褐变非酶促褐变：羰氨反应、焦糖化反应油脂氧化酸败褐变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第三节 包装食品的品质变化与控

16、制包装食品的品质变化与控制 一、包装食品的变色及其控制一、包装食品的变色及其控制（二）影响褐变变色的因素（二）影响褐变变色的因素光光：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第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 一、包装食品的变色及其控制一、包装食品的变色及其控制（二）影响褐变变色的因素（二）影响褐变变色的因素氧氧l氧是氧化褐变和色素氧化的必须条件；l包装材料的透氧率越高，温度越高，色素分解越快；图2-12 包装材料的阻隔性对咸味熟牛肉色泽的影响第三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 一

17、、包装食品的变色及其控制一、包装食品的变色及其控制（二）影响褐变变色的因素（二）影响褐变变色的因素温度温度l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）金属离子金属离子：Cu、Fe等金属离子促进色素分解第三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 一、包装食品的变色及其控制一、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（三）控制包装食品褐变变色的方法隔氧包装隔氧包装l真空和充气包装（常用）l包装中封入脱氧剂（长期保持低氧状态）l采用高阻氧的包装材料（PET、PVDC、铝箔）第

18、三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 一、包装食品的变色及其控制一、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（三）控制包装食品褐变变色的方法避光包装避光包装l选用阻光的包装材料（铝箔）l对包装材料着色或印刷红、橙、黄褐色等色彩第三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 一、包装食品的变色及其控制一、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（三）控制包装食品褐变变色的方法防潮包装防潮包装l因脱水或吸湿而变色l采用阻湿防潮包装材料（铝箔、金属罐、干燥剂、PE）第三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 二、

19、包装食品的香味变化及其控制二、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第三节 包装食品的品质变化与控制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（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：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食品化学变化产生异臭：阻氧、调气、避光包装食品微生物作用产生异臭食品微生物作用产生异臭：加热杀菌、低温贮藏等包装材料本身的异臭成分包装材料本身的异臭成分：控制材料质量第三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 （二）塑料包装材料

20、的渗透性引起的异味变化（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第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 包装材料的组成与厚度透 过 速 度203040PE(100)1.295.51.35CPP1.0ONY(15)/PE(60)1.265.312.6K玻璃(350)/PE(60)0.171.204.2OPP(20)/ /PE(60)0.120.903.0KOPP(22)/PE(60)0.0830.662.1OPP(26)/EVAL(15)/PE(60)0.872.93OPP(30)/EVAL(17

21、)/PE(85)0.42EVA(17)/OPP(35)0.1110.40表2-8 各种薄膜的乙醇渗透速度单位：（g/m224h）lPE和PP等疏水性薄膜：易渗透酯类等疏水性物质l尼龙PA等亲水性薄膜：易渗透乙醇等亲水性物质第三节第三节 包装食品的品质变化与控制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三、包装食品的油脂氧化及其控制（一）油脂的氧化方式（一）油脂的氧化方式自动氧化自动氧化热氧化热氧化酶促氧化酶促氧化第三节第三节 包装食品的品质变化与控制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三、包装食品的油脂氧化及其控制（二）油脂类食品变质的影响因素及控制方法（二）

22、油脂类食品变质的影响因素及控制方法光线光线l光促进油脂氧化（紫外线）光促进油脂氧化（紫外线）l荧光灯使食品产生异味，并使香味降低荧光灯使食品产生异味，并使香味降低l措施：措施：装潢印刷、避光材料（铝箔及其复合包装材料）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滤纸的透过性范围/um过氧化值/(meq/kg)玉米油棉子油试料1试料2试料1试料236042020.920.217.617.34205208.78.512.412.54905904.54.98.17.95906801.11.43.13.46807901.01.22.11.8表2-1

23、0 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）照度照度/Lx100030005000照射天数照射天数1d3d5d1d3d5d1d3d5d奶酪奶酪2.523.776.184.809.5812.367.8913.6725.33使用蛋白的奶酪使用蛋白的奶酪1.331.692.431.933.414.722.084.606.57猪油混合乳酪猪油混合乳酪1.893.374.654.127.8111.004.9412.1017.70图2-15 荧光灯照明度与氧化的关系第三节第三节 包装食品的品质变化与控制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（二）油脂类食品

24、变质的影响因素及控制方法氧气氧气l与氧分压有关采用真空或充气包装l与接触面积和油脂稳定性有关封入脱氧剂水分水分l影响复杂采用包装材料严格控制透湿度温度温度l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第三节 包装食品的品质变化与控制包装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四、包装食品的物性变化（一）食品的脱湿（一）食品的脱湿第三节第三节 包装食品的品质变化与控制包装食品的品质变化与控制 平衡相对湿度平衡相对湿度不同性质食

25、品其等温吸湿特性完全不同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四、包装食品的物性变化（二）食品的吸湿（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（%）食品吸湿量/%临界水分/%椒盐饼干435.00脱脂奶粉303.50肉汁粉末604.00洋葱干粉末354.00果汁粉末60可可粉末453.00蔗糖85果脯（苹果）70第四节第四节 包装食品的技术要求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

26、外在要求第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 一、食品包装的内在要求一、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l强度l阻隔l呼吸l耐温l避光第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 (一一) 强度要求强度要求抵抗外界的各种破坏力，如压力、冲击力、振动力抵抗外界的各种破坏力，如压力、冲击力、振动力 等等1、影响强度的因素、影响强度的因素运输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、影响强度的因素堆码因素堆码因素双层、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

27、四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 2、强度要求突出的典型食品、强度要求突出的典型食品禽蛋类和酒类禽蛋类和酒类：防外力和内部作用力草垫木屑果蔬、饼干、豆腐果蔬、饼干、豆腐：防外力作用装盒固定膨化食品膨化食品：防压充气包装啤酒、汽水、可乐啤酒、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 选择性阻隔第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 (二二) 阻隔性要求阻隔性要求阻隔空气、湿气、油脂、光、热、异味、细菌、尘埃等阻隔空气、湿气、油脂、光、热、异味、细菌、尘埃等呼吸是一种营养消

28、耗的过程（生物氧化）呼吸是一种营养消耗的过程（生物氧化）(三三) 呼吸要求呼吸要求第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 鲜活食品（细胞组织中）复杂有机物酶O2简单有机物 + 能量 + CO2维持自身正常活动以热的形式散发第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 CHO、Pr、Fat等有机物大气中的O2氧化CO2 + H2O + Q（热能）使环境温度升高加快呼吸使食品衰老腐败1、控制透氧量2、利用包装隔热和散热有氧呼吸有氧呼吸CHO、Pr、Fat等有机物无氧条件酒精、乙醛、乳酸 + 少量Q积累到一定程度使细胞中毒死亡为维持生命活动，分解更多基质，消耗更多养分加速衰老和腐败

29、无氧呼吸无氧呼吸需要耐温耐热的场合需要耐温耐热的场合l包装加工处理的耐温包装加工处理的耐温（罐头、蒸煮类食品高温杀菌）l商品贮运及陈放时的耐温商品贮运及陈放时的耐温（炎热夏天）耐温隔热的包装材料耐温隔热的包装材料l传统材料传统材料：金属、玻璃、陶瓷等l现代材料现代材料：塑料、铝箔等的复合材料（利乐包）真空耐温隔热包装技术真空耐温隔热包装技术（保温瓶）(四四) 耐温性要求耐温性要求 第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 二、食品包装的外在要求二、食品包装的外在要求利用包装反映食品的特征、性能、形象，是食品外在形象利用包装反映食品的特征、性能、形象，是食品外在形象化的表现形式与手段。化的表现形式与手段。l安全性安全性l促销性促销性l便利性便利性信任度大 小 1、卫生安全、卫生安全l包装材料的卫生（残留有毒成分）l包装技术的卫生（高温杀菌、低温速冻、真空包装、 辐射处理和微波处理）(一一) 安全性要求安全性要求第四节第四节 包装食品的技术要求包装食品的技术要求 表 2-13 包装材料安全信任度情况表123456玻璃陶瓷纸金属塑料木材 2、搬运安全、搬运安全l不倾倒、不散架、不外流、 不带伤人的棱、角、毛刺 3、陈列安全、陈列安全 4、使用安全、使用安全l对使用者不造成伤害、不能引起儿童误食l罐头好吃盖难开