防霉腐包装技术原理.ppt

《防霉腐包装技术原理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防霉腐包装技术原理.ppt（53页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第五章 防霉腐包装技术原理 &操作方法,一、微生物的种类,细菌,球 菌,杆菌,螺旋菌,霉菌（丝状真菌的统称）,酵母菌（单细胞的真核微生物）,常见微生物,第一节 防微生物包装技术,病毒（没有直接的霉腐性 ） 腐蚀性微生物,第一节 防微生物包装技术,第一节 防微生物包装技术,物质循环；,微生物是人类的朋友！,体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；,有用物质的生产；,基因工程为代表的现代生物技术；,第一节 防微生物包装技术,少数微生物也是人类的敌人！,艾滋病； 天花； 鼠疫； 疯牛病； 禽流感； SARS；,第一节 防微生物包装技术,二、微生物的生长环境,第一节 防微生物包装技术,碳源。（淀粉、

2、脂肪、 纤维素、 葡萄糖等有机化合物， 二氧化碳、 碳酸盐等物质） 氮源。（氨基酸、 硝酸盐、 尿素以及大气中的氮） 能源。（氧 化某些化合物而得到 ， 部分微生物能够利用 光能） 微量元素。（磷、硫 、铁 、镁 、钠、钙 etc.） 水分活性 。（水分活性Aw=p/p0 细菌（0.9）酵母菌（0.88）霉菌） 温度。（20- 30 低温生物；30- 40 中温生物；50-60 高温生物） PH值。（细菌：PH7-8 乳酸菌和醋酸菌例外; 酵母菌和霉菌PH4-6 ）,温度 氧气 PH值,霉变（长霉）：霉菌在物品上经过生长繁殖后，出现肉眼能见到的霉菌。 例：食品、干菜、干果、茶叶、卷烟、纺织品、

3、针棉织品、塑料、橡胶制品、皮革、毛织品、纸与纸板等。 腐败：由细菌、酵母菌等引起物品中营养物质的分解，使物品遭到侵袭破坏而出现腐烂现象。 蔬菜、水果,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,食品的霉腐变质 1.新鲜水果和蔬菜的变质 水果：PH4.5 酵母菌+霉菌 蔬菜：PH=57 酵母菌+霉菌+少数细菌 果蔬的变质主要有细菌、 酵母菌、 霉菌的分别作用或联合作用而导致， 其变质现象表现为浑浊、 产生酒精、 有机酸的变化等.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,食品的霉腐变质 2.粮食及其制品的变质

4、 含水量：13% 霉菌（曲霉、 青霉、 镰刀霉等 ） 霉菌生长过程中产生的毒素， 如黄曲霉毒素、 岛青霉毒素等可造成慢性食物中毒， 甚至诱发癌症 .,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,食品的霉腐变质 3. 鲜奶及奶制品的变质 鲜牛奶：3.5% 蛋白质，3.8% 脂肪，4. 5% 乳糖和 0.7% 无机盐; 各种维生素. 易受细菌作用（乳酸菌、酪酸菌、 产气杆菌、大肠杆菌、产碱杆菌），酵母和霉菌。 变质的牛奶最易导致急慢性肠道炎. 奶粉：含水量 5% ， 不易使微生物生长繁殖 炼乳:变质主要是由于杀菌不充分和包装不严格而导致的， 炼乳变质的现象表现为凝固、产气、变苦、 胀

5、罐、 变稠、 形成钮扣状物等.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,食品的霉腐变质 4. 肉类及鱼类的变质 肉类：细菌、 酵母菌、 霉菌。 肉类受微生物污染，导致腐败变质， 并传播疾病或引起食物中毒.肉类变质的现象；主要袭现在发粘、变色、 生成霉斑、气味改变等. 鱼类：水中微生物。 比肉类脆、含水量高，更容易发生腐败变质。鱼类变质首先表现出浑浊、无光泽、表面组织被分解而变得疏松，鱼鳞脱落，鱼体组织腐烂，并分解产生氨、硫化氢、硫醇.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,食品的霉腐变质 4. 鲜蛋的变质 PH8.09.6 +抗菌物质（溶酶）+蛋壳保护 常

6、温下，短时间内不易受微生物侵扰； 温暖潮湿环境下，微生物可逐渐从蛋壳气孔侵入内部，如枯草杆菌、变形杆菌、产碱杆菌、芽枝霉、 分枝抱霉、毛霉、枝霉等，在蛋的内部生长繁殖， 使蛋变质而造成散黄蛋、泻黄蛋和贴壳蛋等.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,工业品的霉腐变质 1. 皮革制品、纺织品的霉变 蛋白质+纤维素 含水量低+PH7 温度湿度适宜时发生霉变（曲霉、木霉、青霉、毛霉及细菌） 对皮革产生破坏作用 ，使之长称和损坏. 同时，也使纤维的色泽、拉力、强度遭到破坏.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,工业品的霉腐变质 2. 光学仪器的霉变 玻璃是碱和

7、细砂等组成，受潮湿后，玻璃表面会氧化导致发霉+表面不光滑。（霉菌+细菌） 在光学仪器上(特别是玻璃制品上)生长的微生物主要是灰绿曲霉等微生物.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,工业品的霉腐变质 3. 磁带、感光胶片的霉变 明胶+卤化银 （木霉、黄曲霉、变色曲霉、镰刀霉 ） 一旦温湿适宜，霉菌就会在磁带上繁殖， 严重时可使磁带相互粘合， 发生断裂. 感光胶片的徐膜成分是明胶和卤化银化合物， 微生物极易在明胶上繁殖生长， 胶卷上的胶膜一旦生菌， 形成霉斑， 就失去商品价值.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,工业品的霉腐变质 4. 油漆涂料的霉变

8、漆酚和漆酶+胶质+有机物+水分1530% 细菌和霉菌（如极毛杆菌、芽抱杆菌、小球菌等 ） 使其腐败、发臭、变色，从而影响质量，特别是干燥性能与色泽.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,工业品的霉腐变质 5. 化妆品的霉腐变质 动物性有机物+无机物（碳源、氮源、水分以及微量元素） 化妆品生产工艺不卫生，原料预处理不足 ，包装容器被污染 (芽枝霉、黑曲霉、交链抱霉、白曲霉、顶抱霉 、黄曲霉、 芽抱杆菌、产气杆菌、枯草杆菌、白喉杆菌、葡萄球菌、 链球菌等 ) 适宜温度下，污染的微生物就会迅速生长，大量繁殖，致使膏霜霉腐变质，乳化性被破坏，透明液状制品变浑浊， 产品的pH改变.

9、产生异味，发生变色或产气现象，尤其高档营养膏霜更易发霉、腐败.,第一节 防微生物包装技术,三、微生物与物品霉腐变质的关系,医药品的菌污染与变质 医药染菌可能性较小，少量微生物在一定适宜环境下可导致变质和引起用药者中毒和感染. 微生物污染带来危害主要有以下几点: 药剂的外观和形态变化 药剂有效果成份破坏 微生物产生毒素 使用药者继发感染 微生物产生每敏物质（脂多糖， 蛋白质 ）,第一节 防微生物包装技术,四、包装材料的抗霉阻菌性与选择,抗霉阻菌性能好的包装材料 金属材料及容器（钢铁、铝） 耐湿、不透水、不透油、不透气、机械强度高 2.钙塑瓦楞纸箱（以聚烯烃树脂、轻质碳酸钙为填料，配以少量助剂，通

10、过压延形成瓦楞纸板，然后经过热粘合形成纸箱 ） 优点：质轻美观、 抗霉阻菌性能较好， 防潮 性能也较木箱好. 缺点：耐老化性能差，打滑. 适用于中、小型产品，可以代替木箱.,第一节 防微生物包装技术,四、包装材料的抗霉阻菌性与选择,抗霉阻菌性能一般的包装材料 塑料薄膜及容器（聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料） 含碳素及微量元素，易长霉或滋生细菌，包装前应该杀菌或抑菌 2.复合材料 （基体 增强体） 增强材料（玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维）抗霉阻菌性能差。 用于防霉腐包装时， 使用前应杀菌或抑菌,第一节 防微生物包装技术,四、包装材料的抗霉阻菌性与选择,抗霉阻菌性

11、能差的包装材料 纸、纸板、木材、油毡、羊毛毡等以动植物为原料制成 的包装材料 这些材料均属天然有机物料，经加工后材料的表面又涂覆有涂料、油墨、颜色等，使这些材料沾有更丰富的营养物质，如多糖、蛋白质、油脂等成了微生物生长繁殖的最佳营养源，这些材料一般不适合用于防霉腐包装. 若必须选用此类包装材料时，需经严格的灭菌、抑菌等技术处理后，才能用于防霉腐包装.,第一节 防微生物包装技术,五、产品的防霉包装技术,密封型防霉包装技术,必要条件：氧气、水分和基质， 机理：控制其中某个因素。 适于对外观及性能要高的产品 1. 气调防霉包装技术 改变包装内的空气组成成分，降低氧的浓度，低氧环境下抑制霉菌的生命活动

12、和生物性产品的呼吸作用,技术核心： 1）密封：要求材料透气率低、透湿率低、封 口性能良好 2）降氧： a.机械降氧：抽真空、充气体、真空 包装 b.化学降氧：用脱氧剂、氧指示剂 注意：脱氧剂用量不得超过内装 物 体积的五分之一）,2.干燥防霉包装技术 降低包装内水分及产品本身含水量，是霉腐微生物得不到其生长繁殖所需的水分，从而达到防霉的目的。 技术核心： 1）密封：密封性能良好，透湿性较低 复合材料 2）降湿：使用干燥剂（常用硅胶、生石灰）、湿度指示剂,3.气相防霉包装技术 使用具有挥发性的防霉剂，利用其挥发的气体直接与霉腐微生物接触，杀死或抑制其生长，以达防霉目的。 常用气相防霉剂：多聚甲醛

13、、环氧乙烷、SF501,非密封型防霉包装技术 1.温控防霉包装技术 通过控制产品及其周围的温度，使该温度低于霉腐微生物生长最低界限，一方面抑制生物性商品呼吸氧化过程，减少其营养物质的分解，另一方面抑制霉腐微生物的生长繁殖，以达防霉目的（即低温冷藏，水分结冰，细胞死亡） 低温防霉和冷冻防霉：要求材料要耐低温,2.化学药剂防霉包装技术 使用防霉防腐的化学药剂对产品或包装材料进行处理，可在某工序中加入，可喷洒涂抹于产品表面，也可用防霉腐剂浸泡包装材料。 防霉机理：蛋白质凝固、沉淀，改变表面张力，破坏细胞结构 常用防霉剂：四氯苯二甲腈（皮革、铜版纸）、791防霉剂（塑料、涂料、橡皮、纸张、油漆）、五氯

14、酚、多霉净、菌霉净等 选取原则： 高效低毒，使用安全，操作简便 对产品本身质量不造成很大影响 本身要具有良好的化学稳定性、耐热性、效果持久性 储存方便，成本低,3.电离辐射防霉包装技术 4.紫外线、远红外线、微波、高频电场防霉技术 防霉机理：短时间内温度骤升，使菌体死亡 UV（UVC，260-265nm）穿透力弱，脂肪蛋白质照后发臭，不适宜食品杀菌 5. 干热杀菌（100C 一 300） 湿热杀菌（用蒸汽(121 C ,138或 140以上)和热水(80左右、100左右) ）,第二节 无菌包装技术,定义：是指在被包装物、包装容器或 材料、包装辅助物无菌的情况下，在 无菌的环境中进行充填和封和的

15、一种 包装技术。,一、无菌包装系统 无菌包装是一个连续灭菌的过程，从被包装物的输入、包装容器或材料的输入（或直接成型），被包装物的充填以及最后的封合、冲切都必须在无菌的环境下进行。 以无菌罐装系统流水线为例： 空罐输入包装罐灭菌充填部位灭菌（内装物已杀菌） 罐盖部位灭菌封口部位灭菌满罐输出,二、无菌包装的范围与特点 1. 主要对象：食品、乳制品、饮料、药品等 2. 主要特点： 根据食品的自身特性及要求选择最佳方法进行包装 对内装物、容器、材料分别进行杀菌 能应用于耐热性能差的包装材料（容器表面冷杀菌） 能够自动地连续生产，成本低、效率高,三、无菌包装的机理 商业无菌：经过无菌处理后，产品和媒介

16、物可能仍然会有可存活微生物，但是它们是无害菌或者不会再发生转变，使产品发生微生物个体的繁衍而腐败。,1. 热杀菌 与繁殖有关的基因受热变态，使得细菌的细胞丧失繁殖能力。杀死细菌孢子 高温短时：保鲜保营养 2. 冷杀菌 紫外线、药物、射线、臭氧、高压、磁力,四、被包装物的灭菌技术 1巴氏杀菌技术（低温长时间巴氏杀菌(LTLT)）： （1）定义：食品充填于密封的包装容器中，61-63条 件下保持30分钟，最大限度杀灭病原微生物 （2）特点：低温，不破坏食品成分 （3）专杀对象：霉菌、乳酸菌 （4）间歇杀菌、连续杀菌 短时高温杀菌技术？HTST 2超高温杀菌技术UHT （1）定义：将食品在120-1

17、40的高温下灭菌几秒钟，并很快冷却至室温，然后在灭菌区内灌装和封盖。牛奶的UHT灭菌参数是135-140、3-4s。 （2）形式： 直接加热（用于液态食品） 间接加热（热交换管道，温度易控制）,高温杀菌时芽孢致死时间和食品成分保存率,杀菌温度上升对杀菌和褐变效应比值的影响,3 微波杀菌技术（0.3-300 GHZ） 4高电压脉冲杀菌技术 5电阻加热杀菌技术（酸性或低酸性的粘性食品） 6磁力杀菌技术 7臭氧杀菌 破坏微生物细胞（DHA，RNA？），用于饮用水、食品原料,五、包装材料及容器的灭菌技术 1药剂灭菌技术 （1）要求：灭菌能力强、对机械设备无腐蚀、不产生有害物质、残留物要少 （2）常用种

18、类： 双氧水（强氧化剂，且生成物无污染） 双氧水的浓度越高、环境温度越高，杀菌效果越好 22%，85，97%； 15%，125，99.7%； 通常浓度为25%-30%，环境温度为60-65 常用方法：蒸气杀毒、浸渍杀菌 单独使用双氧水灭菌效果不佳。, 有效氯（氯气、次氯酸）,4000mg/1次氯酸钠水溶液，pH值为4.5，常温 99.92%. 85 99.96%. 3600mg/l次氯酸钠水溶液，pH值为4.5，175 99.99%.,缺点：氯对金属材料的强腐蚀性，使这种方法在技术上受到限制.,无残存微生物, 环氧乙烷（易燃易爆）,杀抱子能力可达 99.5% ，但由于使用起来技术复杂，消毒时间

19、长，且环氧乙烷有强烈的刺激性气味，主要用于医疗器械的灭菌包装.,2紫外线灭菌技术 存活率S=EtQ （经验公式） E：有效放射照度 （单位面积所接受的光通量 ） t：照射时间 Q: 把S定义为36.8%时所需的照射线量（有效放射度照射时间)） （1）防止异物结构：因为紫外线穿透力差，如果表面附着异 物，杀菌就不能进行彻底 （2）初菌数管理：初菌数太多，相互堆积形成阴影，杀菌也会 不彻底（要降低初菌数，可以进行清洗等预处理） （3）有效放射照度的管理,优点：不残留药剂、安全性高、使用方法简便等优点 缺点：设备昂贵、寿命短、灭菌的成本高，灭菌不够彻底,六、无菌包装的发展方向,1、高温短时 2、非直

20、接加热 3、合理配套使用新的杀菌技术,第三节 防霉腐包装设计,一、防霉腐包装的等级 （长霉加速试验28天）GB/T 4768-1995防霉包装 1级.肉眼看不见霉菌 2级.霉菌呈个别点状结构，直径小于2mm，生长区面积小于总面积10% 3级.霉菌呈稀疏点状结构，直径2-4mm，生长区面积小于总面积25% 4级 严重长霉，面积占总面积的25以上。 （该等级只表明包装结构的抗霉能力，不表明内装物的抗霉能力）,相关标准 GBT4857211995包装运输包装件防霉试验方法 CJB573A30598引信环境与性能试验方法 GJB573A30598引信环境与性能试验方法霉菌试验,二、技术要求 1.对包装

21、材料的要求：吸水透湿率低、耐霉腐性好 2.对包装环境：干燥、清洁 3.对储运环境：保持通风良好,三、机电产品防霉腐设计 1.包装材料的选用： 2.包装方法的选用： 密封：抽真空、干燥、除氧、气相包装 非密封：防霉处理 3.防霉腐包装结构的选用： 密封：复合薄膜、金属罐（能够承受的气压大）、多层包装、气相包装 非密封：木盒子、纸箱、发泡薄膜,四、食品防霉腐设计,1.食品霉腐的因素分析 微生物对食品作用的条件： 碳、氮、能源、生长因子、温度、水、PH值、氧气 氧气和水分对食品直接影响的分析 2.食品包装的要求 灭菌（方式有哪些？）、防潮、低温、防氧 3.食品的防霉包装设计 包装方法的选择： 物理加

22、工防霉 化学加工防霉,四、食品防霉腐设计,物理加工防霉 （1）杀菌处理：加热杀菌，对于大多数霉菌，80，20分钟可以杀灭。如用微波处理广式月饼2.5分钟，月饼中心温度达104，80天未长霉。但是，加热只能杀死霉菌，难以除去霉菌毒素，因为霉菌毒素十分耐热，如黄曲霉B1，加热到280才能完全破坏。 （2）造成缺氧、低温、干燥环境 （3）降低温度，降低水分活度，提高糖、盐浓度，也可以起到防止霉菌生长繁殖的作用。,化学加工防霉 （1）加酸：多数霉菌最适的pH值为56，对酸的适应性较强，丛梗孢子菌等腐败菌甚至可以在pH值为34的环境中生长，但一般说来，提高食品酸度，还是可以部分地抑制霉菌繁殖的。 （2）使用防霉剂：可广泛用于月饼、馅料、剁辣椒、肉制品、豆制品、糕点、面包、罐头、蜜饯、酱菜、酱油、食醋、米酒、果酒、水果、蔬菜、粮食、烟草、饲料的防霉抗腐。,3土法防霉,