常用的防霉腐包装技术的几种类型。

2018-01-22 09:18:13 天纬化学 395

    在商品包装贮运过程中,防止商品发生霉腐(即霉变和腐败)是十分重要的问题。商品霉腐是由霉菌作用产生的,同有机物构成的商品,如生物性物品和制品或含有生物成分的物品,它们在日常环境条件下容易受霉菌作用而发生霉腐,使商品质量受到影响和损害。霉菌危害的范围非常广泛,有机物之外的材料在一定条件下也会遭到霉菌的侵蚀,如玻璃、金属、陶瓷等均可能受到霉菌的侵蚀,这主要是霉菌在粘附其上的有机物上生长,其代谢产物对此类物质产生作用的结果。由于商品种类繁多,规格、数量不一,在流通的多个环节中都有被霉腐微生物污染的机会,只要有适宜霉菌生长的环境条件,霉菌就会从商品和外界环境中不断地汲取营养和排出废物,在大量生长繁殖的同时,商品也就逐渐遭到分解破坏,也就是商品发生霉腐。因此,为了保护商品安全地通过贮存、流通、销售等各个环节,必须对易霉腐商品采用防霉腐包装技术,以防止商品发生霉变。防霉腐包装技术就是指在物品包装时,采取一定的技术措施使其处在能够抑制霉菌微生物滋长的特定条件下,从而延长商品保质期的包装技术。归纳起来,目前常用的防霉腐包装技术主要有以下几种类型。

  一、化学药剂防霉腐包装 

  化学药剂防霉腐包装技术主要是使用防霉防腐化学药剂将待包装物品、包装材料进行适当处理的包装技术。这些化学药剂统称为防霉防腐剂,一般有两大类,一类是用于工业品的防霉剂,另一类是用于食品的防霉腐剂。应用防霉腐剂,有的是将药剂添加到原材料中生产出防霉腐包装材料,有的是直接加在某个包装工序中,有的是将药物制成溶液,喷洒或涂抹在商品表面,有的用药液浸泡包装材料、包装容器后再用于包装。但是这些处理都会使有些商品的质量与外观受到不同程度的影响。利用防霉防腐剂的杀菌机理主要是使菌体蛋白质凝固、沉淀、变性。有的是用防霉防腐剂与菌体酶系统结合,影响菌体代谢;有的是用防霉防腐剂降低菌体表面张力,增加细胞膜的通透性,而发生细胞破裂或溶解。 

  使用防霉防腐剂时应选择具有高效、低毒、使用简便、价廉、易购等特点的防霉防腐剂。要特别注意防霉防腐剂的使用范围,尤其是食品、药品等生活用品的防霉腐包装一定要保证药剂符合安全卫生的标准。同时还要求该防霉防腐剂不影响商品的性能和质量,有较好的稳定性、耐热性与持久性,对金属等包装材料无腐蚀作用。通常可作为防霉腐剂的有酚类(如苯酚)、氯酚类(如五氯酚)、有机汞盐(如油酸苯基汞)、有机铜类(如环烷酸铜皂)、有机

锡盐(如三乙基氯化锡)以及无机盐(如硫酸铜、氯化汞、氟化钠)等。防霉防腐剂有两大类,一类是用于工业制品的防霉剂,如多菌灵、百菌清、灭菌丹等。另一类是用于食品的防霉腐剂,如苯甲酸及其钠盐、脱氢蜡酸、托布津等。

 二、气相防霉腐包装 

  气相防霉腐包装是利用气相防霉腐剂的挥发气体直接与霉腐菌接触,杀死这些微生物或抑制其生长,以达到商品防霉腐的效果。气相防霉腐是气相分子直接作用于商品上,对商品外观和质量不会产生不良影响,但要求包装材料和包装容器具有气率小,密封性能好的特点。   常用的气相防霉腐剂有多聚甲醛、环气乙烷等防霉腐剂。多聚甲醛是甲醛的聚合物,在常温下可徐徐升华解聚成有甲醛刺激气味的气体,能使菌体蛋白质凝固,以杀死或抑制霉腐微生物。使用时将其包成小包或压成片剂,与商品一起放入包装容器内加以密封,让其自然升华扩散。但是多聚甲醛升华出来的甲醛气体在高温高湿条件下可能与空气的水蒸气结合形成甲酸,对金属有腐蚀性,因此不能用金属包装的商品。另外甲醛气体对人的眼睛粘膜有刺激作用,对眼睛有损害,所以操作人员应注意做好保护。环氧乙烷作为防霉腐剂,能与菌体蛋白质、酚分子的羧基、氨基、羟基中的游离的氢原子结合,生成羟乙基,使细菌代谢功能出现障碍而死亡。环氧乙烷分子穿透力比甲醛大,因此杀菌力也比甲醛强,环氧乙烷可在低温下使用,比较适宜于怕热、怕潮的商品防腐包装。但环氧乙烷能使蛋白质液化,会破坏粮食中的维生素和氨基酸,还会残留下在毒物质氯乙醇,因此不宜用作粮食和食品的防霉腐,只可用于日用工业品的防霉腐。

 三、气调防霉腐包装 

  气调防霉腐包装是将各类商品用不同的保护气体置换包装内的空气以达到防霉腐的效果。气调防霉腐包装主要用于各类食品的保鲜,以延长食品货架期,提升食品价值。气调防霉腐包装常用的气体有二氧化碳、氮气、氧气等。二氧化碳具有抑制大多数腐败细菌和霉菌生长繁殖的作用。氮气是理想的惰性气体,它一般不与食品发生化学作用,也不被食品所吸收,但能减少包装内的含氧量,极大地抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖,减缓食品的氧化变质及腐败。氧气具有抑制大多数厌氧腐败细菌的生长繁殖,维持新鲜果蔬生鲜状态的呼吸代谢的作用。气调防霉腐是生态防霉腐的形式之一。霉腐微生物与生物性商品的呼吸代谢都离不开空气、水分、温度这三个因素。只要有效地控制其中一个因素,就能达到防止商品发生霉腐的目的。如只要控制和调解空气中氧的浓度,人为地造成一个低氧环境,霉腐微生物生长繁殖和生物性商品自身呼吸就会受到控制。气调防霉腐包装就是在密封包装的条件下,通过对包装盒或包装袋的空气进行置换,改变盒(袋)内食品的外部环境,抑制细菌(微生物)的生长繁衍,减缓新鲜果蔬新陈代谢的速度,从而延长食品的保鲜期或货架期。如通过改变包装内空气组成成分,以降低氧的浓度,造成低氧环境来抑制霉腐微生物的生命活动与生物性商品的呼吸强度,从而达到对被包装商品防霉腐的目的。 

  气调防霉腐包装是充以对人体无毒性,对霉腐微生物有抑制作用的气体。目前主要是充二氧化碳和氮进行降氧。二氧化碳在空气中的正常含量是 0.03%。微量的二氧化碳对微生物有刺激生长作用;当空气中二氧化碳的浓度达到 10%~14%时,对微生物有抑制作用;如果空气中二氧化碳的浓度超过 40%时,对微生物有明显的抑制和杀死作用。进行降氧防霉包装,可先将包装容器内抽真空到一定程度再充入氮气或二氧化碳,也可在包装容器内加入脱氧剂来消耗包装内的氧气,从而降低氧气的浓度。但无论如何,包装材料都必须采用对气体或水蒸气有一定阻透性的气密性材料,才能保持包装内的气体浓度。气调防霉腐包装技术的关键是密封和降氧,包装容器的密封是保证气调防霉腐的关键。降氧是气调防霉腐的重要环节,目前人工降氧的方法主要有机械降氧和化学降氧两种。机械降氧主要有真空充氮法和充二氧化碳法。化学降氧是采用脱氧剂来使包装内的氧的浓度下降。气调包装材料大多是低阻隔材料,具有较大的气体透过性。因此,要对产品进行气调包装,就必须根据产品的特性进行包装材料透气性的合理选择。大部分气调保鲜包装的包装材料都要求采用对气体高阻隔的复合包装材料,以保持包装内保护气体的组分。如货架期不必很长,一般阻隔性的 PA/PE 或 PET/PE 就可满足。货架期要求长的最好采用高阻隔性PVDC 或 EVOH 复合的包装材料。新鲜果蔬的包装薄膜起着气体交换膜的作用,通过薄膜与大气进行气体交换来维持包装内的气体成分。常用透气性的 PE、PP、PVC 薄膜,但这种薄膜还不能满足高呼吸速度的热带水果、菇类等的包装要求,需要高透气性的薄膜。因此要注意研究开发新的气调防霉腐包装材料。如美国研制开发的用二氧化碳制塑料包装材料,即使用特殊的催化剂,将二氧化碳和环氧乙烷(或环氧丙烷)等量混合,制成新的塑料包装材料,其特点具有玻璃般的透明度和不通气性;类似聚碳酸酯和聚酰胺树脂;在 240 摄氏度下不会完全分解成气体;有生物分解性能,不会污染环境与土壤等特点。我国也已研究成功利用纳米技术,高效催化二氧化碳合成可降解塑料。即利用二氧化碳制取塑料的催化剂粉碎到纳米级,实现催化分子与二氧化碳聚合,使每克催化剂催化 130 克左右的二氧化碳,合成含 42%二氧化碳的新包装材料。

 四、低温防霉腐包装 

  低温防霉腐包装技术是通过一定的技术控制商品本身的温度,使其低于霉腐微生物生长

繁殖的最低界限,从而抑制商品的呼吸和代谢分解,同时也抑制微生物繁殖的代谢和生长繁殖,从而达到防霉腐的目的。低温冷藏防霉腐所需的温度与时间应按具体商品而定,在低温环境下,霉菌的活动不仅会受到极大的抑制,甚至死亡。所以一般来说,环境温度越低,持续时间越长,霉腐微生物的死亡率愈高,防霉腐的效果越好。 

  按冷藏温度的高低和时间的长短,低温防霉腐可分为冷藏和冷冻两种。冷藏防霉腐包装的温度一般为 3 摄氏度~5 摄氏度。在此温度下,霉腐微生物的酶几乎都失去了活性,新陈代谢的各种生理生化反应缓慢,甚至停止,因此霉菌的生长繁殖受到极大地抑制,但并未死亡。冷藏一般适于含水量大又不耐冰冻的易腐商品,如水果、蔬菜、鲜蛋等。冷冻是适于耐冰冻含水量大的易腐商品,温度通常控制在-12 摄氏度以下的冻结储藏,在此温度下,霉菌多数死亡。在冷冻期间,商品的品质基本上不受损害,商品上霉腐微生物同细胞内水变成冰晶脱水,冰晶水损坏细胞质膜而引起死伤。冷冻一般适合于肉类、鱼类等防霉腐包装,但低温冷冻防霉包装时应注意选用耐低温包装材料。


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