食品包裝技術

食品包裝技術要解決食品包裝中3個主要問題:①根據產品的種類和貿易需要先選用合理的條件進行食品包裝，以延長食品的保藏期；②選用適當的包裝材料，使食品在出廠以後，能經受運輸、貯藏、分配和零售各個環節的週轉；③所用包裝材料和工藝方法，在經濟上能使企業獲得效益。

用於經過乾製的低水分食品，目的在於防止食品從周圍環境中吸收水蒸氣而引起變質。因此要求包裝材料的水汽透過率低、容器的密封性好。鍍錫薄板和玻璃都是不透水蒸氣的包裝材料。而塑料薄膜及其紙質、鋁箔的各種複合製品，都或多或少地能被水蒸氣透過，其透過量可按下面公式計算，並據此預先估算食品的貨架壽命。 式中Q為水蒸氣透過量,Pv為薄膜的水蒸氣透過係數,△P為包裝層內外的蒸汽壓差,A為薄膜和大氣接觸的面積,t為貯藏時間，d為薄膜厚度。

在真空度為97～100kPa條件下的包裝,實際上是減壓包裝。一般用於高脂肪低水分的食品，例如全脂乳粉。真空包裝的作用主要是排除氧氣,減少或避免脂肪氧化，而且可以抑制黴菌和其他好氧微生物的繁殖。但真空包裝還不能完全防止氧化問題。例如全脂乳粉是在熱空氣中經噴霧乾燥製成的，乳粉粒中含有許多微小的空氣泡，採用真空泵抽去容器中的空氣可在幾秒鐘內完成,而粒中空氣向外擴散卻需要幾天的時間。此外要求全脂乳粉能經久耐藏，容器內的真空度需在8.3×104Pa以上，如採用0.5kg以上的金屬罐,很容易被大氣壓癟。

是在真空包裝的基礎上發展而成的。方法是先用真空泵抽出容器中的空氣，然後導入惰性氣體並立即密封。常用的惰性氣體有氮氣、二氧化碳或兩者的混合氣體。食品容器中經填充惰性氣體以後，可以適當防止油脂氧化,且對於金屬容器因罐內外壓力相等,不會發生癟罐問題。用組合罐或塑料袋包裝的油炸食品也可採用充氣包裝。

包裝食品的塑料薄膜經加熱收縮以後，緊貼在食品表面，可使切片的或鬆散的食品，緊縮成為一個整體，便於運輸和銷售。收縮包裝用途廣泛，小至零售小包裝的食品，大至整個托盤的貨物。

收縮包裝所用材料是經過定向拉伸和冷卻處理的塑料薄膜。由於薄膜在定向拉伸時產生殘餘收縮應力，當受到熱空氣處理或紅外光照射時，薄膜面積縮小，厚度增加，因而緊貼在被包裝的食品上，並能長期保持這種收縮狀態。收縮包裝可分為3個程序。①包裹和密封:用已拉伸的薄膜將食品包裹並加熱密封。包裹方式和所用設備根據產品的種類和大小而定。②加熱：為使薄膜收縮,需在最短時間內加熱到不低於110℃。主要加熱方式有對流加熱、紅外線間接輻射和紅外線直接輻射。加熱過程一般在隧道內進行，這時薄膜吸收熱能，結晶變成無定形狀態，但還未起收縮作用。③冷卻：當温度降到110℃以下，薄膜由無定形再次結晶時，產生收縮力,這時薄膜面積縮小，完成收縮包裝的過程。

新鮮水果和蔬菜是有生命的植物，在採收以後，仍繼續進行其生化作用，從周圍環境中吸進氧氣，消耗其本身的糖酸等營養素，呼出二氧化碳併產生熱能。如果降低環境中的氧氣,提高二氧化碳的濃度,則呼吸作用減緩，保鮮期延長，但呼吸作用又不能完全停止，否則生命結束，將導致腐爛。氣調倉庫就是應用這一原理延長水果蔬菜的保鮮期（見食品冷藏）。選用適當的塑料薄膜包裝新鮮果蔬，使氧和二氧化碳少量透過，同時又阻礙水分蒸發，同樣能起到調節氣體組分的作用，達到延長新鮮果蔬保藏期的效果。這種包裝技術，主要應用於自選市場的零售水果蔬菜，可使商品既清潔整齊，又保持新鮮。

硅窗包裝是氣調包裝的一種形式，系在一般的塑料袋上燙接一塊硅橡膠窗，硅窗的透汽性比聚乙烯或聚氯乙烯大幾十倍到幾百倍，果蔬所需的氧和排出的二氧化碳以及其他揮發性物質，通過硅窗上的微孔和袋外的大氣交換，並使袋內的氣體維持一定組分。硅窗所需面積是根據袋內水果蔬菜的種類、數量、呼吸強度和硅橡膠的型號、特性等因素，通過計算確定的。

將食品密封在容器之中，經熱水或蒸汽高温處理，以殺滅容器中絕大部分微生物，同時防止外界微生物侵入，使成品能長期保藏的一種包裝方法（見食品罐藏）。

在罐頭包裝的基礎上發展而成的一種新技術。兩者都是依靠加熱殺菌使食品在密封條件下達到長期保藏的目的。但罐頭食品的傳統工藝是先將食品裝入容器並密封,然後加熱殺菌和冷卻;而無菌包裝卻是先將食品和容器分別殺菌並冷卻，然後在無菌室內進行包裝和密封。和罐頭包裝相比,無菌包裝具有4個特點：①採用超高温殺菌,一般加熱時間僅幾秒鐘,而且又立即冷卻，所以能較好地保存食品原有的營養素、色、香、味和組織狀態；②殺菌所需熱能比罐頭少25～50%；③因冷卻以後包裝，可以使用不耐熱、不耐壓的容器，如塑料瓶、紙板盒，既降低成本，又便於消費者開啓；④設備佔地面積小，生產效率高。其缺點是限用於流體食品。當前雖已發展到液體中可混有15mm左右固體小顆粒，但還不能用於大塊的果、蔬、魚、肉，因此可以包裝的產品在品種方面為數不多。

食品的殺菌和冷卻 　根據各種食品的理化性質，採用不同的工藝和設備。例如,pH在4.5以下的高酸性食品，殺菌強度可以低些；而pH在4.5以上的低酸性食品,則要求高強度的殺菌條件。又如低粘度的食品，可以採用蒸汽噴射法殺菌，繼之以減壓冷卻；而高粘度的醬類，則宜用刮板式或管式換熱器加熱及冷卻。

容器（或包裝材料）的殺菌和冷卻 　對不同材料，採用不同工藝和設備。例如，對耐熱的金屬罐和玻璃瓶，一般用飽和蒸汽、過熱蒸汽或熱空氣殺菌，再在無菌空氣中冷卻；對塑料容器、塑料－鋁箔－紙板複合的材料，則用雙氧水殺菌,繼之以加熱處理或遠紅外輻射,以排除殘留的雙氧水,保證安全衞生；對箱中袋所用的塑料-鋁箔複合的大袋，須用γ射線輻射進行冷殺菌。

在無菌條件下包裝 　食品和容器經殺菌並冷卻以後，分別進入無菌室，通過自動化的機器，進行灌裝或密封，然後自動從無菌室卸出，即為成品。為防止外界空氣污染無菌室，一方面不斷輸入無菌空氣使無菌室內保持正壓，同時室內裝有紫外線燈以保持灌裝線處於無菌狀態。

無菌包裝技術發展很快，用途逐漸擴大。當前主要用途有3方面。①零售小包裝:容器有金屬罐,玻璃瓶,塑料罐、盒、杯、管，直立袋，紙板鋁箔塑料膜複合的四角包、磚形包。內容物有乳製品、軟飲料、果汁、豆乳、布丁等。過去的消毒牛乳在室温下只能保存1～2天，而無菌包裝者可存放 6個月，深受消費者的歡迎，迅速淘汰了傳統的分配銷售辦法。②無菌大罐保存半成品：用於貯存番茄醬、濃縮果汁等。大罐容量一般為30～50噸，最大的達 400噸。其用途是在果蔬旺季將半成品經過殺菌貯入無菌大罐，供全年進一步加工用。也可將不同季節採收的果蔬原料，加工製成汁或漿，分別貯入不同大罐，供調配成混合果汁或混合蔬菜汁。還有應用無菌大罐的技術,發展汽車槽車或鐵道槽車,大量運輸果汁、番茄醬等，以節約運輸費用。③箱中袋：用無菌包裝技術將番茄醬、濃縮果汁等高酸性食品裝入塑料薄膜與鋁箔複合的大袋中，袋外加套瓦楞紙箱，故稱箱中袋。這種包裝方式即可用於半成品的保藏，其作用和無菌大罐相同；也可用作包裝半成品的容器，國際市場上已廣泛應用。在裝灌以前，空袋須經γ射線殺菌。大袋的容量為200升、220升及1000升3種,其中1000升大袋需用木箱作外套。