食品加工与保藏原理 第十章 食品的包装,食品包装的定义、分类及作用 食品包装材料及其特性 食品包装技术 食品包装的质量要求,第一节 食品包装的定义、分类及作用,食品包装的历史发展 食品包装的定义 食品包装的分类 食品包装的作用,一、食品包装的历史发展 历史上两次重大食品贮藏保鲜技术革命： 第一次是19世纪后半期的罐藏、人工干燥、冷冻三大贮藏技术的发明与应用； 第二次是20世纪以来出现的速冻及解冻、冷藏气调、辐射保藏和化学保藏等技术的出现。 其中第二次是19世纪发明技术在20世纪的丰富和完善，同时在20世纪也发明了一些新的技术与方法，并加以了应用，这是质的飞跃。,例如： 1902年世界上首次开发出了钢桶容器； 1905年美国普遍采用瓦楞纸箱运输食品； 1916年德国的普兰克提出了食品速冻方法，并于1929年设计出了多极冷冻装置; 1922年英国的凯德研究了气体贮藏法，将其与冷藏方法结合，称为CA贮藏; 1940年英国开始研究蒸煮食品，1950年研究成功了蒸煮食品的软包装，1972年蒸煮袋包装食品实现商品化。,二、食品包装的定义 食品包装(Food Packaging)，是指生产出来的各种食品，在到达消费者使用之间的装卸、运输、保管、供应或销售的整个流通过程中，保护食品的质量和使用价值，采用适当的材料、容器，对产品所进行的技术措施。 包装食品(Pre-Packaged Food)，是指用包装材料或容器事先包装好的食品。,美国：使用适当的材料、容器而施予技术，使其能使产品安全到达目的地即在产品输送过程中的每一阶段，不论遭遇到怎样的外来影响，皆能保护其内容物而不影响产品价值叫包装。 加拿大：将产品由供应者送到顾客或消费者手中，而能保护产品完好状态的工具称包装。 日本：所谓包装，是指在运输和保管物品时，为了保护其价值及原有状态，使用适当的材料、容器和包装技术包裹起来的状态。 我国：为在流通过程中保护产品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用容器、材料及辅助物等总体名称，也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动为包装。,三、食品包装的分类 按包装形态、次序和功能分 按流通工具分 按机能分 按包装材料和包装容器分 按食品形态、种类分 按包装方法分 按使用单位分,1、按包装形态、次序和功能分 按包装形态可分为个体包装，内包装和外包装； 按包装次序可分为第一次包装，第二次包装和第三次包装； 按包装功能可分为销售包装和运输包装两大类。,2、按流通工具分 可分为船舶货物包装，铁路货物包装，卡车货物包装，空运货物包装 。,3、按机能分 可分为内销包装，外销包装，中性包装和特殊包装。 中性包装，是不标明原产地的包装，使商品能进入禁区销售，是推销出口商品的一种策略手法。 特殊包装是对于特殊产品的包装，如军需品、美术品等，需要进行特殊的保护设计。,4、按包装材料和包装容器分 按包装材料的品种可分为：纸类包装，如纸袋、纸盒、纸箱、瓦楞纸箱等；金属类包装，如马口铁、镀铬薄钢板、铝和铝合金等；玻璃器皿和陶瓷容器；木材；塑料；复合材料及其它。 按包装材料的物理性质柔软性可分为软包装和硬包装。按包装材料的阻隔性可分为防潮(湿)包装和阻气包装。 按包装容器使用次数可分为：一次性包装，如纸盒、塑料袋、复合材料容器；复用性包装，如能直接消毒、灭菌再使用的玻璃瓶，或回收复制的如纸、金属、玻璃容器等。,5、按食品形态、种类分 按食品形态可分为：液体包装，一般采用小口的瓶、罐包装；固体包装，一般采用袋、盒及大口的瓶罐包装。 6、按包装方法分 可分为：蒸煮包装；真空包装；充气包装；无菌包装；贴体包装；冷藏包装等。 7、按使用单位分 可分为：军用包装；公用包装；民用包装。这类的包装与包装量密切相关。,四、食品包装的作用 保护食品 方便 突出外表提高价值,保护食品 防止由微生物引起的变质 防止化学性质的改变 防止物理性质的变化 防止机械损伤 防止丢失、盗窃、偷换,方便 便于储、运、销售及管理 便利消费者 突出外表提高价值 包装在西方国家被称为“无声的推销员” 销售文化,第二节 食品包装材料及其特性,塑料包装材料和容器 金属包装材料和容器 纸质包装材料和容器 玻璃和陶瓷包装材料和容器 食品包装用复合材料,一、塑料包装材料和容器 食品包装用塑料材料的种类、形式和主要用途 塑料包装材料的优、缺点 塑料包装材料的主要品种及技术性能,食品包装用塑料材料的种类、形式和主要用途 参见表10-1,塑料包装材料的优、缺点 优点： 相对密度小，重量轻(见表10-2)，但是塑料的强度/重量比值较大。这使得塑料可以用于制造承重较大的包装容器，可以节约搬运和运输费用。 塑料的品种较多，性能各异，能适应不同商品包装功能的要求。 塑料的加工性能好，便于加工成不同形式和复杂外形的容器，可以采取吹塑、挤塑、注塑、吸塑、中空成型、压延、共挤、涂塑等多种成型工艺。,塑料可制成透明的或具有不同颜色的包装材料和容器，便于印刷、烫金、真空喷镀金属和压凸等装潢工艺。 多数塑料的密封性、耐化学腐蚀性(耐酸、碱、盐等)、防潮性等方面都优于纸和金属材料。 塑料的资源丰富(主要来源于石油和煤)，加工耗能低。 玻璃、金属,表10-2 塑料和其它材料的相对密度比较,缺点： 耐热性差，多数的塑料难以承受150以上的高温。 常温下的物理机械强度(表面硬度、抗压强度、抗弯强度等)低于金属和玻璃。热膨胀系数也较大。 当塑料的厚度减小时，仍存在一定程度的透气性和透湿性。 塑料包装食品饮料，尚存在不同程度的单体转移现象，受到包装法规的限制。 多数塑料易带静电，表面容易受到灰尘和脏物的污染。 相对密度小，包装缺乏重量感和高贵感。 玻璃瓶，金属罐 塑料的冷加工性能不如金属。,塑料包装材料的技术性能及主要品种 技术性能： 食品包装材料一般考核的技术性能指标有(O2、CO2和N2的透过率)、透湿率、透光率、各种物理机械性能、导热系数、耐化学性能、耐高低温性能、自然老化性能以及耐油性等。,主要品种： 1、聚乙烯(PE) 聚乙烯是目前软包装工业中使用量最大的塑料材料。无毒、无味，有一定的透明性，易加工成型，有良好的阻湿性，透光率和透水率较低。 分成四代,第一代聚乙烯，即低密度聚乙烯(LDPE)，塑料薄膜中最便宜，8090软化，易热封，阻湿性优良。 第二代聚乙烯，即高密度聚乙烯(HDPE)，与LDPE相比，在强度、耐热性、阻湿性、耐油性、耐化学药品性等方面有较大提高，但透明都不如LDPE。 第三代聚乙烯，即线性低密度聚乙烯(LLDPE)，其韧性大，在相同熔融指数下，LLDPE的抗冲强度和抗张强度是LDPE的3倍，熔点提高515，脆化温度可降低2030，热熔封时，即使有污染也可以热熔封，而且热封时的强度受热封温度的影响小。 第四代聚乙烯，即超低密度聚乙烯(ULDPE)，其密度在0.890.915之间，熔点较高，有较高的使用温度，耐化学性好，光泽好，透明度高。,2、聚丙烯(PP) 聚丙烯是一种白色透明性较好的无毒颗粒或粉状固体，是第三大通用塑料材料。 包装上主要是生产PP瓶的薄膜，易成型。与乙烯或其他烯烃共聚，可以改善聚丙烯不耐低温的缺点，而保持了聚丙烯的较高抗张强度，良好的耐油、耐碱性。 聚丙烯可分为非拉伸聚丙烯(CPP)和双轴定向聚丙烯(OPP)。,3、尼龙(NY) 尼龙是结晶形聚合物，具有良好的抗张强度、耐磨性、耐针刺性、耐高温、耐低温，可以在200-60的温度范围内使用。有优良的冲击强度、耐油性好，是一种无毒、无臭、无味的工程塑料。缺点是吸湿性大，成本较高。 其性能依据不同工艺处理有差别，常见的有尼龙11、尼龙6。,4、聚偏二氯乙烯(PVDC) PVDC是法国人于1938年发明，1940年由美国人推向市场。 PVDC的最大特点是高度的阻气性和阻湿性，有良好的耐热性(可耐100120杀菌)、透明性、热封性、热收缩性。该薄膜主要用于鱼肉、红肠等产品包装。,PVDC的主要特点是： 高阻隔性 透氧率极低。缺点是与油墨结合困难，不便于印刷。 透明性好 透光率在90%以上，并有抑制紫外光通过的能力。K涂膜 化学稳定性高 价格便宜(相对) 存在的主要缺点是毒性问题。和PVC一样，要求单体含量在1ppm以下。5ppb以下,5、聚酯 食品包装用于做瓶子和薄膜的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。该树脂聚光泽度高，透气、透水率极低，强度大，韧性好，耐高温，但很难热封。另一种是对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，可以做薄膜。,6、聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯的最大特点是透明性特别好，可和玻璃相比，强度高。可以长期在100150高温下使用，极好的抗张强度、刚性和耐酸性，但耐有机溶剂和耐碱性、耐应力开划性较差。 由于电热炉、微波炉在食品包装杀菌上的应用，作为耐高温材料的无毒聚碳酸酯越来越显示出其重要性。,7、聚氯乙烯(PVC) PVC薄膜有软硬质之分。硬质PVC中，增塑剂的使用量10PHR，而软质PVC则40PHR。硬质PVC片材和薄膜可以使用在轻量的杯盘，包装果酱、奶油、糕点、各种浸渍菜，制成糕点盒和食品盘，用来包装豆腐、鸡肉、PTP药品、果冻以及其它托盘包装。 PVC还可以做成收缩薄膜，且热封容易。此外，PVC还具有一定的保鲜作用。 美国每年用于新鲜肉的包装就达5万吨。,二、金属包装材料和容器 金属包装材料和容器的特点 金属包装材料和容器的分类和用途,金属包装材料和容器的特点 特点： 气密性好，不透水蒸气，遮光，耐热性好，便于充填，包装生产速度快，储存期长。 酸性食品、含硫食品会影响铁罐材料。,金属包装材料和容器的分类和用途 参见表10-3,1、铁罐包装容器 制罐材料包括： 镀锡铁皮(镀锡薄钢板、马口铁)，镀锡层小于0.5mm，食品罐头中的锡含量规定不超过250ppm。 无锡铁皮，不含锡，可以经受232以上的高温短时烘烤。 参见图10-1和表10-4,油膜(约5nm) Sn氧化膜(约2.5nm) Sn层(1.4m) FeSn合金层(0.1m) 铁皮,镀锡铁皮(半层),图10-1(1),油膜(5nm) 氧化铬(5nm) 金属铬层(0.01m，70mg/m2) 铁皮,无锡铁皮(半层),图10-1(2),1,1,3,3,2,2,4,4,5,1油膜 2氧化膜 3锡层 4锡铁合金层 5钢基板,镀锡薄钢板(新),图10-1(3),表10-4 镀锡板各层构成部分的厚度、成分和性能特点,2、铝质包装容器 食品包装用铝容器，铝纯度达99%以上。铝的强度/重量比值高。铝质容器包装的食品pH值最好高于5.2，或者表面加以涂漆。草酸对铝的腐蚀大于羟基酸。氯离子会对铝造成穿透性腐蚀。糖会减缓腐蚀。含硫食品不会和铝生成硫化物。 铝质容器分为软质和硬质类，软质的常见为铝箔包装袋，硬质的常见为各种盒形容器，可经蒸煮杀菌。,铝箔与其它薄膜基材复合的软包装袋包括蒸煮袋和自立袋两种。前者用于加工食品的包装，后者则用于饮料包装。 参见图10-2、10-3和表10-5,容器,CPP 1520m,盖材,铝箔100150m,涂层,铝箔50m,图10-2 蒸煮杀菌用铝箔浅盘材料截面结构,聚酯薄膜,图10-3 蒸煮袋和自立袋材料截面结构,表10-5 不同材料的水蒸汽透过率(铝箔及复合材料),三、纸质包装材料和容器 (一) 纸质包装材料和容器的特点 (二) 常用的食品包装纸和容器,(一) 纸质包装材料和容器的特点 成本低廉； 比木材轻便； 便于机械化自动化生产； 纸箱、纸盒可折叠平放，节省运费，且可重复使用； 便于印刷装潢，涂塑加工和粘合； 节约能源，可以回收再生利用。,(二) 常用的食品包装纸和容器 参见表10-6,玻璃纸 玻璃纸是以天然纤维素(纸浆)为原料，使用粘胶法再生为纤维素酯薄膜。 1908年人造丝的粘胶纤维面世; 1923年法国的Lacellophane公司开始