真空包装与充气包装工艺
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特种包装技术之充气、真空、收缩、拉伸脱氧包装申凯包装专业生产食品用复合膜、复合卷膜、铝塑复合膜,药用复合膜、药用复合卷膜、药用铝塑复合膜等卷膜系列,如你在使用卷膜的过程中,碰到任何的问题都可以与我们联系,400-678-2778,相信我们能帮助您解决问题。
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充气包装是采用二氧化碳气体或氮气等不活泼气体置换包装容器中空气的一种包装技术方法,因此也称为气体置换包装。
这种包装方法是根据好氧性微生物需氧代谢的特性,在密封的包装容器中改变气体的组成成分,降低氧气的浓度,抑制微生物的生理活动、酶的活性和鲜活商品的呼吸强度,达到防霉、防腐和保鲜的目的。
(2)真空包装。
真空包装是将物品装入气密性容器后,在容器封口之前抽真空,使密封后的容器内基本没有空气的一种包装方法。
一般的肉类商品、谷物加工商品以及某些容易氧化变质的商品都可以采用真空包装,真空包装不但可以避免或减少脂肪氧化,而且抑制了某些霉菌和细菌的生长。
同时在对其进行加热杀菌时,由于容器内部气体已排除,因此加速了热量的传导。
提高了高温杀菌效率,也避免了加热杀菌时,由于气体的膨胀而使包装容器破裂。
(3)收缩包装。
收缩包装就是用收缩薄膜裹包物品(或内包装件),然后对薄膜进行适当加热处理,使薄膜收缩而紧贴于物品(或内包装件)的包装技术方法。
收缩薄膜是一种经过特殊拉伸和冷却处理的聚乙烯薄膜,由于薄膜在定向拉伸时产生残余收缩应力,这种应力受到一定热量后便会消除,从而使其横向和纵向均发生急剧收缩,同时使薄膜的厚度增加,收缩率通常为30一70%,收缩力在冷却阶段达到最大值,并能长期保持。
(4)拉伸包装。
拉伸包装是七十年代开始采用的一种新包装技术,它是由收缩包装发展而来的,拉伸包装是依靠机械装置在常温下将弹性薄膜围绕被包装件拉伸、紧裹,并在其末端进行封合的一种包装方法。
由于拉伸包装不需进行加热,所以消耗的能源只有收缩包装的二十分之一。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
常见的三种大米包装法
大米的包装形式是由一定的包装材料决定的,常使用的大米包装材料主要有塑料编织袋和复合塑料袋两种,所以,由此对应的大米包装形式分为普通包装,真空包装和充气包装三种,普通包装即用塑料编织袋材料制作加工而成;真空包装和充气包装则是由复合塑料袋材料制成。
1、大米的普通包装
大米的普通包装是利用聚丙烯等材料的塑料编织袋对大米进行包装,
采用缝线封口。
包装过程中未施加任何保鲜技术,这种包装对大米的防虫、防霉及保鲜的效果相对较差,一般只能对粮食起到容纳的作用。
但由于塑料编织袋抗拉强度较强,包装重量较重的大米多采用此种包装,保质期在三个月左右。
塑料编织袋是用塑料薄膜制成一定宽度的窄带,或用热拉伸法得到
强度高、延伸率小的塑料编带编织而成。
塑料编织袋比塑料膜袋的强度高得多,且不易变形,耐冲击性也好,同时由于编织袋表面有编织纹,提高了防滑性能,便于储存时的堆码。
大米重量在5kg 以上的包装几乎全用塑料编织袋材料。
使用塑料编织袋来包装大米,包装方式简单,材料防潮性差、阻隔
性差、大米易氧化霉变,虫害现象较为严重,尤其在夏季储存期更短。
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真空和充气包装原理真空包装是指将包装袋内部的气体抽出,形成低压或负压状态的包装方式。
其原理主要包括气体压力差、气体扩散和真空泵的使用。
首先,气体压力差是实现真空包装的关键。
在真空泵或真空机的作用下,抽取包装袋内的空气,使袋内部分空气被抽出,从而在包装袋内部形成气体压力低于外界气压的状态。
其次,气体扩散也是一个关键因素。
在真空状态下,包装袋内外气体压力差使得袋内气体要向外扩散,而包装袋多数采用聚合物材料制成,通透性较低,因此可以大大减缓气体扩散速度,使真空状态可以维持更长的时间。
此外,真空泵的使用也是实现真空包装的重要步骤。
真空泵通过抽取包装袋中的气体将包装袋内部的气压降低到一定的程度,从而形成真空状态。
目前常用的真空泵有旋片真空泵和涡旋真空泵等。
相较于真空包装,充气包装则是在包装过程中向包装袋内注入一定量的气体,使包装袋内部形成一定压力的包装方式。
其原理主要包括气体压力和气体密度。
首先,通过向包装袋内注入气体,可以使包装袋内部形成一定压力。
这种压力使得包装袋保持了一定的鼓起状态,从而增加了包装袋的稳定性,并且能防止包装袋在运输过程中受到挤压而变形。
其次,注入气体还可以增加包装袋内部的气体密度。
相对于真空包装,充气包装可以使产品与包装袋之间的接触面积更大,从而更好地保护食品。
特别是对于易碎、易氧化、易受潮的食品,充气包装可以有效延长食品的保质期。
在充气包装中,常用的气体有氮气、二氧化碳、乙烯等。
这些气体具有较低的溶解度和氧化性,可以有效保护食品的品质和保存期限。
总的来说,真空包装和充气包装都是为了延长食品的保质期、保持食品的新鲜度和口感而采取的包装方式。
真空包装通过气体压力差和气体扩散的原理实现,而充气包装则是通过注入气体来增加包装袋内部压力和气体密度。
虽然原理不同,但两种包装方式都具有保护食品、延长保质期的效果,根据食品的特性选择合适的包装方式是十分重要的。
说明真空包装、充气包装、气调包装、自然气调包装的含义说明真空,气调包装的优缺说明真空包装、充气包装、气调包装、自然气调包装的含义以及真空和气调包装的优缺点。
一、真空包装:真空包装是一种将包装容器内的气体抽除或减少至低压状态的包装方式。
通过真空包装,可以有效延长食品的保鲜期和品质,防止氧化和微生物生长。
二、充气包装:充气包装是将包装容器内注入气体,增加包装容器内气体的压力和密度,以增加包装物的保护性能。
充气包装可以提高包装的抗冲击性和保护性能,常用于包装易碎物品。
三、气调包装:气调包装是通过调节包装容器内气体的成分和浓度,改变包装环境中氧气和二氧化碳的含量,从而延长食品的保鲜期。
气调包装常用于保鲜食品、水果和蔬菜等。
四、自然气调包装:自然气调包装是指利用食品本身产生的气体进行气调包装。
例如,某些水果和蔬菜在储存过程中会产生一定量的乙烯气体,利用这种气体来调节包装环境,达到延长保鲜期的目的。
真空包装和气调包装的优缺点:真空包装的优点:1. 延长保鲜期:真空环境下,食品中的氧气减少,从而抑制了微生物的生长和食品的氧化,延长了食品的保鲜期。
2. 防止氧化:真空包装可以防止食品暴露在空气中,减少氧氧化反应,保持食物的新鲜度和营养价值。
3. 省却需求的保鲜剂和添加剂:真空包装本身具有保鲜效果,不需要额外添加化学保鲜剂和添加剂。
真空包装的缺点:1. 形状易变:由于真空包装会排除包装容器内的气体,可能导致包装材料变形,影响包装外观。
2. 不适用于所有食品:某些食品可能会被真空处理改变质地和口感,不适合进行真空包装。
气调包装的优点:1. 保持食品质量:通过调节包装环境气氛中的氧气和二氧化碳含量,可以抑制微生物的生长,延长食品保鲜期的同时保持食品的质量。
2. 提高产品附加值:气调包装可以改进产品的外观、口感和色泽,提高产品的销售价值。
3. 强化产品品牌:气调包装可以提高产品的品牌形象,使产品在市场上更具竞争力。
气调包装的缺点:1. 需要特殊包装材料和设备:气调包装需要使用特殊的包装材料和设备,增加了包装成本。
第三章真空包装与充气包装工艺第一节真空、充气包装的意义与发展真空包装是将产品装入气密性包装容器,抽去容器内部的空气,使密封后的容器内达到预定真空度,然后将包装密封的一种包装方法。
充气包装是指在产品装入气密性包装容器,抽真空(或不抽真空),再充入保护性气体(一般为N2、CO2),然后将包装密封的一种包装方法。
简言之,是用脱气或充气技术,除去包装体系中的氧,改善包装内产品周围的气氛,防止或减弱产品比学或生物化学反应发生,从而达到保护产品目的一种包装方法。
真空包装,国外始于40年代,用于火腿、香肠包装。
充气包装始于50年代干奶酪包装,并于70年代得到发展。
我国于80年代引入充气包装技术,用于茶叶充氮包装。
真空、充气包装有以下特点:①食品不用加热或冷冻,不用或少用化学防腐剂,便能有较长保存期,且食品风味可保持较好。
②充气包装饱满美观,可克服真空软包装缩瘪难看和易机械损伤的缺点。
③与罐藏和冷冻贮藏相比,包装材料和设备较简单,操作方便,费用较少。
但应用上也有以下不足:①真空包装抽真空后,软包装缩瘪不美观,不适合有尖锐外形产品及粉状产品的包装。
②充气包装所用的保护气体一般为N2、CO2等气体,其对食品的保护作用有限;且因包装透气问题,不一定始终维持最佳保护气氛;真空充气包装对厌氧菌无效。
因此,对食品来说,真空及充气包装常要与冷藏相结合,才有较好的效果。
③与罐藏相比,食品真空及充气包装速度较慢,效率较低。
真空、充气包装都可理解为气调包装。
气调包装CAP(ControlAtmospherePackaging)的含义是指密封包装内产品四周气氛可得到调节或控制的一种包装方法。
如真空包装中的水果、蔬菜,由于果蔬的呼吸及塑料薄膜的气体选择性透过作用,包装内气体成分会调节到一种最佳状态。
这种选择性渗透薄膜包装常称为自然气调包装。
充气包装又称换气包装或改变气体包装,它属于气调包装,只不过是将包装内空气置换为有利产品保存的气体。
但在流通过程中,能调节、控制以维持包装内产品周围始终处于最佳气氛状态的气调包装还没有出现。
第二节真空、充气包装原理和应用实践证明,真空、充气包装的成功应用,取决于以下基本工艺要素:①包装内气体成分的选择和包装贮存温度的确定;②高阻隔性包装材料的选用和包装容器的密封;③包装方法和包装机械的选用。
下面侧重结合食品充气包装,介绍常用的充气包装工艺。
一、保护气体的作用和储存温度:前已述及,充气包装是指密封包装内产品四周维持有利产品保存的最佳气体成分的包装方法。
这些气体有:CO2、N2、O2、SO2、CO等。
最常用的是:CO2、N2、O2,下面加以讨论。
(1)氧气(O2)。
一般说来,大气中的O2是食品氧化和嗜氧微生物繁育致腐的不利因素,包装时应予抽除。
对于水分活性在0.88以下食品,除氧可大幅度延长食品保存期。
Aw较高的生鲜食品,除氧也有一定的保鲜效果。
包装内O2降至0.5%以下,才有杀灭霉菌的作用。
此外,氧也是包装内虫害和金属制品大气锈蚀的不利因素,包装时,应予抽除。
但是,新鲜肉充气包装中,则要充入高浓度氧(60%~80%O2),因为氧可使肉肌红蛋白氧化成氧化肌红蛋白而维持肉的鲜红颜色,有利销售;同时高浓度氧可破坏微生物蛋白结构基团,使其发生功能障碍而死亡。
在新鲜水果蔬菜的充气包装中,也要维持包装内有低浓度的氧(一般在1%~6%O2),以降低果蔬呼吸强度而又不致产生缺氧呼吸(发醇)。
因此,氧在不同食品的充气包装中,作用与要求是不同的。
(2)氮气(N2)。
氮气本身不能抑制食品微生物繁育生长,但对食品也无害。
氮气只是作为包装充填剂,相对减少包装内残余氧量,并使软包装饱满美观。
(3)二氧化碳(CO2)。
二氧化碳是充气包装中用以保护食品的最重要的气体。
二氧化碳对霉菌和酶有较强的抑制作用,对嗜氧菌有“毒害”作用。
高浓度二氧化碳(如大于50%C02),对嗜氧菌和霉菌有明显的抑制和杀灭作用。
但是二氧化碳不能抑制所有微生物,如对乳酸菌和酵母无效。
由于二氧化碳易被食品中的水分和脂肪吸收而使软包装塌瘪(假真空),或浓度过高引起食品有轻微酸味,因而常混充一定比例氮气使用。
对于新鲜水果蔬菜包装,高浓度二氧化碳可钝化果蔬呼吸作用而延长保存期,但浓度过高又会使植物细胞“中毒”而败坏。
一般使用浓度为1%~l0%CO2,不可高于12%,具体比例视果蔬品种而定。
总结以上,CO2、N2和O2等三种气体是目前充气包装中最常用的气体。
它们是单独使用,或以最佳比例混合使用,要依产品生理特性、可能变质的原因和流通环境,经实验确定。
应当强调指出,气体的保护作用效果如何与包装的储存温度关系甚大。
在第三章中已经讨论过微生物活性与环境温度有关,如温度上升10℃,致腐微生物繁育率可增长4~6倍,果蔬呼吸强度地可增加3倍。
因此,储存温度是食品贮藏的关键因素。
由于包装内不可能绝对无氧,且二氧化碳的保护作用也有限,充气包装食品往往要与冷藏相结合,才有较好的效果。
据国外经验,大多数充气包装食品要在0~5℃贮藏;只有少数食品,如烘烤食品充气包装可在常温贮藏。
因此,建立从储运到销售的冷藏系统,是食品充气包装得以发展的重要条件。
二、真空充气包装的应用:(1)包装快餐及烘烤食品。
这类食品有面条、馅饼、蛋糕、面包等,品种繁多,其主要成分为淀粉类面粉,有的有馅。
这类食品产生变质的因素有:细菌、酵母和霉菌引起的腐败;脂肪氧化酸败;淀粉老化变干。
因此,包装要除氧、充气。
一般充入CO2与N2混合气能有效抑制细菌和霉菌。
食品水分活性高,则二氧化碳浓度要高,但过高使食品微酸;充氮可维持包装饱满。
因二氧化碳对酵母无抑制作用,有时食品要适量添加丙酸钙。
为防淀粉老化,可在食品表面涂油脂,并且不宜在低温下储存。
这类食品充气包装在常温下储存仍有较好效果,有良好应用前景。
(2)包装鲜肉禽及肉制品。
鲜肉禽为高水分活性食品,在有氧存在时,很易在各种微生物作用下发粘、变色、变味和腐败。
鲜肉禽的保存可以冷冻,但外观与风味变差。
真空充气包装加冷藏有良好的保存效果,且肉色、风味保持较好,受消费者欢迎,欧美等国对这类食品大部分采用充气包装。
真空包装的肉呈淡紫色。
而鲜肉充入O2、N2和CO2三种混合气体再加冷藏,可使肉肌红蛋白(紫红色)转为氧化肌红蛋白,使肉呈鲜红颜色,国外叫红肉气调包装。
由实验可知,包装内氧分压为32kPa(240mmHg)时,就可维持肉的鲜红颜色。
各种肉的肌红蛋白浓度不同,要求包装内氧的浓度也不同,一般为氧气占65%~80%。
二氧化碳有一定防腐败作用,但浓度不宜过高,以免肉变色、变味。
氮用作充填气体。
,鲜肉禽充气包装一定要在低温下冷藏才有好的效果,一般为1~4℃。
肉制品经过加工杀菌,水分活性降低,用真空包装或充气包装在常温下保存也有好的效果。
(3)包装海鲜产品。
鲜海产品气调保鲜难度较大。
鲜海产品致腐有多种形式:细菌使鱼肉三甲胺分解而腐败;鱼肉脂肪氧化酸败;鱼体内酶使鱼肉降解;低温时厌氧菌产生有害毒素等。
对低脂肪海水鱼充CO2、N2和O2包装以抑制厌氧菌繁殖;而多脂肪海水鱼则只充CO2和N2包装,以防脂肪氧化酸败。
一般二氧化碳浓度不大于70%,以免渗出鱼汁变味。
鲜海产品气调包装要在0~2℃下冷藏才有好的效果。
(4)包装鲜果蔬。
新鲜水果蔬菜收获后仍是活的有机体,仍继续进行着水分蒸腾、呼吸作用以及后熟等生理过程。
要延长鲜果蔬的保存期,最主要的是抑制其呼吸强度。
果蔬的呼吸反应可表示为:有氧呼吸:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2821.90(kJ) 无氧呼吸:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+117.23(kJ) 有氧呼吸与无氧呼吸均消耗果蔬养分,引起发热,并导致细菌繁育而腐败。
当果蔬包装中有低浓度氧和较高浓度二氧化碳时,其呼吸作用受抑制,但又不致产生无氧呼吸,因而延长了保存期。
储存温度降低,也降低果蔬呼吸强度。
但储存温度过低会引起果蔬“冷害”。
不同品种果蔬引起冷害的温度不同,因而适宜的储存温度也不同。
鲜果蔬可用充气包装保鲜,但更多的是采用自然气调保鲜,即采用选择性透气薄膜包装。
它利用果蔬本身的自然呼吸,和薄膜对不同气体的选择性透过,自动在密封包装内建立起低浓度氧、高浓度二氧化碳的保存环境,从而延长保存期。
随果蔬呼吸的进行,包装内氧浓度降低、二氧化碳浓度增高,因而呼吸作用受抑制。
当包装内氧浓度过低和二氧化碳浓度过高时,由于薄膜的选择性透过(透过二氧化碳能力大于透氧能力5~10倍),大气中氧有少量透入,而包装内二氧化碳有较多透出。
只要包装薄膜选用适当,便可使包装内维持某种最佳的气体组成。
第三节真空、充气包装用材料的选用包装材料的正确选用,是气调包装能否有效应用的重要条件。
真空和充气包装,必须用阻气、阻湿性能良好的材料,以维持包装内最佳气体组成。
而鲜果蔬自然气调包装,则要求材料有一定透气能力。
玻璃和金属容器有优良的阻隔性能,用作真空包装容器已有多年历史。
塑料及其复合材料,由于其具有来源广、易加工以及轻便美观等优点,多以软包装、热成型浅盘等形式在真空充气包装和自然气调包装中得到广泛的应用。
这里主要讨论塑料材料的选用。
一.真空充气包装用塑料材料的选用:(1)材料性能要求。
真空充气包装常用材料的性能要求可归纳如表11—6。
(2)常用塑料包装材料的性能。
根据塑料材料阻隔性能指标,塑料可归纳为:阻气性能良好材料:EV AL、PV A、KOPP、PVDC、KPT、OPA、PA、PET。
阻湿,性能良好材料:PVDC、KOPP、KPT、HDPE、OPP、PP、LDPE、PET、PVC。
阻气、阻湿性能均好材料:PVDC、KOPP、PET、PET/PE、PT/PE、PA/PE、PP/PVDC/PE、PA/EV AL/PE、PET/EV AL/PE等。
据称,PVDC、EVOH、PAN是世界流行三大高阻隔性塑料包装材料。
近年,国外已普遍采用由PVDC或EVOH复合的高阻隔性材料,我国也正在研制开发。
PVDC(偏二氯乙烯—氯乙烯共聚物),商品名Saran,其透氧率<15cm3·m-2。
(24h)-l,诱湿率为1.5~5g·m-2(24h)-1,阻气阻湿性能特别优良,而且耐化学腐蚀、耐油、保香性好,可加工成涂覆膜或共挤膜,如BOPP/PVDC/PE。
但其价格较贵,且不宜直接与食品接触。
EVOH(乙烯—乙烯醇共聚物)具有特别优良的阻气性能,其透氧率是PVDC的1/15。
还具有无毒、耐化学腐蚀、耐油、耐折、透明光泽及热封性好的优点。
但EVOH透湿、吸湿性大,只能作中间层;且与聚烯烃无相邻性,共聚时需用粘合剂。
它加工性能优良,可共挤、涂布、挤出复合、双向拉伸及共挤双向拉伸等。
(3)塑料材料选用实例。
选用材料时要以产品特性和真空充气包装要求为依据,也要考虑来源与价格。