第十章 化学防护包装工艺

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包装工艺学
指导教师:夏征 专业:2012级
第十章 化学防护包装工艺
化学防护包装是防止或减弱产品在流通过程中因化学或 生物化学反应而发生质量变化所采取的包装技术方法。
包含:
防锈包装 真空包装 充气包装 脱氧剂封存包装。
第一节 防锈包装工艺 一、防锈包装的意义、概念 1.意义 ▪ 金属制品表面因大气锈蚀,会变色、生锈,降低使用性能,造
⑵溶剂型可剥性塑料 ①主要组成
以乙烯树脂为成膜剂,加入添加剂,用适当溶剂配制而成。 ②涂布方法
可用喷涂、刷涂、浸涂和淋涂方法涂布于金属表面。 ③特点 ▪ 常温下能涂布,价格便宜,应用广泛。 ▪ 膜层较薄:0.25-0.75mm,可能会有气泡,防锈性能比热溶
差,主要用于短期防锈。 ④涂布注意事项
涂布时应注意通风、且涂布件应避免与有机溶剂接触,并 避光和热,以防膜层老化。
特点:
▪ 食品不用加热或冷冻、不用或少用化学防腐剂,且保存期 长,风味保持较好。
▪ 充气包装美观; ▪ 包装材料与设备较简单,操作方便,费用较少;
不足:
▪ 真空包装抽真空后,外观不美;不适合尖锐产品和粉状产 品包装。
▪ 充气中一般用N2,CO2,对食品保护作用有限,透气影响 不一定始终处于最佳保护状态,另外对厌氧菌无效。
CO2、N2
2、真空充气包装的应用 ⑴熟食类食品
▪ 影响食品产生变质的因素有:微生物繁殖和氧敏感 ▪ 气调包装原理: CO2抑制霉菌。N2置换O2
低温下储存效果显著,应用前景良好。
CO2、N2
⑵包装鲜肉禽及肉制品 ▪ 腐败变质的原因:微生物腐败、色泽变质、非微生物组
织变质(蛋白质被破坏)。 ▪ 冷冻可保存,但外观、风味变差,充气包装加冷冻有良
2、气相缓蚀剂防锈封存包装 气相缓蚀剂VPI Vapor Phase Inhibitor (挥发性缓蚀剂)
❖ 在常温下具有一定的蒸气压,在密封包装内能自动挥发到 金属表面,对金属起到防止锈蚀的作用。
❖ 此防锈包装使用方便、效果好、防锈期长,能用于不平结 构复杂及忌油产品的防锈,应用广泛。
⑴气相缓蚀剂的性能要求
间接防锈indirect antirust 不直接对产品的金属表面进行防锈处理的防锈方法 (间接防锈可选用下列材料:干燥剂(硅胶、蒙脱石等)、气相缓蚀剂(亚硝酸二 环己胺、苯骄三氮哇) 直接防锈direct antirust 将防锈物质直接涂覆在产品金属表面的防锈方法
(直接防锈可选用下列材料:防锈油、防锈脂、防锈纸、防锈剂、防锈液、气相 防锈油、气相防锈纸)
清洁、干燥、防锈和包装
产品应根据下列条件确定防锈包装方法: a)产品的特征与表面加工的程度; b>运输与贮存的期限; c)运输与贮存的环境条件; d)产品在流通过程中包装件所承受的载荷程度; e)防锈包装等级
实验方法
防锈 包装试验按GJB1 45A中的周期暴露试验A的规定进行。 1级包装可选择3个周期暴露试 2级包装可选择2个周期暴露试验。 3级包装可选择1个周期暴露试验。 经周期暴露试验后,启封检查内装产品和所选材料有无锈蚀、老 化、破裂或其他异常变化。
原理
用脱气或充气技术除去包装体系中氧,改善包装内产 品周围的气氛,防止或减弱产品的化学、生物化学反应发 生,从而达到保护产品。 气调包装CAP(Control Atmosphere Packaging)
气调贮藏期间,调节气体的浓度一直受到保持恒定的管理
气调包装MAP(Modified Atmosphere Packaging) 最初在气调系统中建立起预定的调节气体浓度,在随后的贮 藏期间不再受到人为调整。 自然气调包装
六、几种常用的防锈包装材料与方法 GB4879—99将防锈方法分为六类。
1、防锈油脂封存包装(B-2) 将防锈油涂覆于金属表面,然后用石蜡纸或塑料袋封装。 此法材料易得、使用方便、价格较低且防锈期可满足一般
需要,是应用最早、使用最广泛的防锈方法。 常用于钢铁、铜铝、及合金镀件、氧化及磷化件以及多种
的化合物。 ➢ 金属制品因材料不同,所用缓蚀剂也应不同,而气相缓蚀剂
配方种类很多,并都有一定适应性,要经试验后仔细选用。 ➢ 配方可查《防锈封存包装手册》
对钢铁制品常用以下几种缓蚀剂: ①亚硝酸二环已胺(VPI—260) ②碳酸环己胺(CHC) ③苯并三氮唑(BTA)
⑶气相缓蚀剂的使用
①气相缓蚀剂粉末 将气相缓蚀剂粉末直接喷于金属表面或装入透气纸
属件包封。
④气相缓蚀剂溶液 将气相缓蚀剂直接浸泡或喷涂在金属件上;或浸泡缓
冲材料,然后用石蜡纸或塑料薄膜包封。
⑷气相缓蚀剂在使用中的注意事项
①不同的金属应用不同的气相缓蚀剂。金属制品为多种金属 组件时,应选用对多种金属均能适应的气相缓蚀剂。
②气相缓蚀剂用量,因包装材料、包装方法和防锈要求不同 而异。一般VPI—260为35g/m3;CHC为10g/m3。
• ①常温下能挥发,具有合宜的蒸气压和扩散能力; • ②与水作用时,能分解出具有缓蚀作用的基因,这些基因
防锈能力强,同时对金属材料又不腐蚀。 • ③在水或溶剂中具有一定的溶解度,可制成防锈纸或防锈
塑料使用。 • ④同时应具有较好的化学稳定性。
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⑵气相缓蚀剂的种类及其作用机理 ➢ 气相缓蚀剂多是铵类、有机铵类及含氮有机化合物与酸形成
定剂以及防霉剂和溶剂配制而成的防锈材料。 ⑴热熔型可剥性塑料
主要组成 由乙基纤维素或醋酸纤维素与其它物质配制而成。
特点 ▪ 膜层可隔绝外界介质对产品的影响,且能从膜层中渗出防
锈油液,有良好防锈效果。温度:-40~60 ℃ 。 ▪ 透明美观,内封物易辩认检查; ▪ 包封简单,开封方便,膜层材料可回用。 ▪ 要在高温下涂覆。
袋内,或压成片丸放于物体周围,用量:50~400g/m3。
②气相防锈纸 ▪ 将溶解于水中(或溶剂)的缓蚀剂涂于中性包装纸上,凉
干即得。一般涂布用量:5~10g/m2。 ▪ 将纸置于包装件周围或用来包装制品,然后用石蜡或塑料
袋密封包装。 ▪ 各种气相防锈纸可查阅相关手册。
③气相防锈塑料 将气相防锈剂施于塑料薄膜或泡沫塑料中,然后将金
金属组成的防锈。涂上的油脂还有一定的防止划伤和减振 作用。
⑴防锈油脂的组成 ▪ 是以矿物油为基体,加入油溶性缓蚀剂(油溶性表面活性剂)
和辅助性添加剂组成
▪ 矿物油虽对大气中水分和氧有一定隔绝作用,但效果不理想 ,只有添加缓蚀剂才有满意的效果。
⑵防锈油脂的分类 ①防锈脂 常温下呈膏状的材料,它的成膜材料主要由润滑油和工业 凡士林组成,另外加入缓蚀剂、抗氧剂和分散剂等构成防锈 脂。
成产品价值降低以至失效。
▪ 防锈包装与工业制品生产中的防锈技术不同,包装封存方法防 锈是暂时性的防锈,内包装物投入使用时,防锈包装材料还要 求能顺利除去。
▪ 防锈包装的有效期可由数月~数年不等。 对金属物品的储运与 销售具有重要意义。
2.概念 为防止发生大气锈蚀,而采用的包装材料和包装技术方 法称为防锈包装。(直接防锈和间接防锈)
4、封套防锈封存包装(B-9-2)
▪ 将金属制品密封于包装或一定空间内,使其处于低湿或无 氧状态,以防金属件大气锈蚀的方法。
▪ 具体有:充氮包装、干燥空气封存—封套包装、茧式包装 、脱氧剂封存包装、······
▪ 该包装方法使用于多种金属材料的金属制品或形状结构复 杂又不宜解体包装的。
封套包装:
▪ 是将金属件放入一密封套内,并放入干燥剂或气相防锈剂 ,然后在口部用拉链密封的防锈包装方法。
二、防锈包装的要求
一般要求
1 确定防锈包装等级并按等级要求包装,在防锈期限内保障产品 不产生锈蚀。
2 防锈包装操作过程应连续,如果中断应采取暂时性的防锈处理 3 防锈包装操作过程中应避免手汗等有机污染物污染产品。 4 需进行防锈处理的产品,如处于热状态时,为了避免防锈剂受
热流失或分解,应冷却到接近室温后再进行处理
③被保护表面与气相缓蚀剂之间距离应小于30cm。
④密封包装可减少损耗,防锈期↑;但要注意密封材料与气 相缓蚀剂的相容性。
⑤温度>60℃,湿度>85%RH,均影响防锈效果。
⑥气相缓蚀剂对汗液无效,包装件在防锈前应清洁,包装时 应带手套口罩。
3、可剥性塑料封存包装(B-6) 以塑料为基本组分,加入矿物油、纺锈剂、增塑剂、稳
▪ 包装速度较慢,效率较低。
二、真空、充气包装原理及应用
真空、充气包装成功与否取决于以下基本工艺要素: ➢ 包装内气体成分的选择和包装储存温度的选择; ➢ 高阻隔包装材料的选用和包装容器的密封; ➢ 包装方法和包装机械的选用。
气体
气调包装机
盒装
袋装
储藏温度
1、保护气体的作用和储存温度
最常用的是CO2,N2,O2 ⑴氧气(O2) ▪ 一般来说,大气中的O2是食品 氧化与嗜氧微生物致腐的不利 因素。
第二节 真空包装与充气包装工艺
一、真空、充气包装的意义与发展
真空包装 将产品放入密封包装容器,抽去容器内部的气体,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 方法。
充气包装 将产品装入气密包装容器中,抽真空(或不抽真空),
再充入保护性气体(N2,CO2),然后将包装密封的一种 包装方法。
缺点:
▪ CO2易被食品中水份、脂肪吸收,而使包装塌瘪;浓度过高 会引起食品酸味。一般与N2混用。
▪ CO2一般使用浓度为1%~10%,max: 12%;具体比例视果蔬 品种而定。
▪ 气体的保护作用与效果与包装的储存温度关系很大,一般 温度上升10 ℃ ,细菌繁殖率增长4~6倍,果蔬呼吸增加3 倍。故储存温度是食品储存的关键因素。据国外经验充气 包装要在0~5℃储存。
②防锈油 是在矿物油中加入油溶性缓蚀剂和其它添加剂
配制而成。粘度不高,一般只能作短期防锈。
⑶防锈油脂的刷涂方法 ▪ 防锈脂
用热浸涂或刷涂。将防锈脂加热到熔化流动状态,然后将 清洗干燥的金属件浸涂或刷涂。待冷却,再用石蜡纸或塑 料袋封装。但包装件解封后金属表面油脂去除较麻烦。 ▪ 防锈油可方便浸涂和刷涂,然后用塑料袋封装。
▪ 氧也是包装内虫害和金属制品 大气锈蚀的不利因素。
▪ 氧在充气包装中的作用与要求 是不同的。
水分活性Aw
⑵氮气(N2) N2本身不能抑制微生物繁殖生长,但也无害,N2只是作
为包装充填剂,相对减少O2的余量,并使包装丰满美观。
⑶CO2 ▪ CO2是充气包装中用以保护食品的最重要的气体。
▪ CO2对霉菌和酶有较强的抑制作用,对嗜氧微生物有“毒害 ”作用,CO2的浓度>50%,能明显抑制杀灭嗜氧微生物、霉 菌。但对乳酸菌和酵母无效。
总结 O2、CO2、N2是充气包装中最常用的气体,可以
单独使用,也可以以最佳比例混合使用。同时要 与冷藏相结合,才有最佳效果。
2、真空充气包装的应用 ⑴烘烤食品(主要成分是淀粉)
▪ 影响食品产生变质的因素有:细菌、酵母、霉菌引起的 腐败;脂肪氧化酸败;失湿或吸湿的陈化。
▪ 气调包装原理: CO2抑制霉菌。N2置换O2 常温下储存效果显著,应用前景良好。
▪ 封套包装材料用干燥剂,一般用A型细孔变色硅胶;用量可 根据GB4879中的经验公式计算:
▪ 干燥剂应用透气纸或细孔金属容器装好,放入封套中密封
,非密封包装,干燥剂禁用。
四、防锈包装方法的选用及实例 种类较多,应根据产品性质、储运条件和保存期选用。 储运方面的影响因素有:
▪ 到达运输终点的距离与时间; ▪ 运输过程与终点的气候条件,是否高温、多湿、海滨或极寒等; ▪ 装卸次数、装卸设备、存储期长短与条件; ▪ 所用包装容器是用于批发、另售还是储存; ▪ 包装费用。
5 涂覆防锈剂的产品,如果需要包敷内包装材料时,应使用中性 、干燥、清洁的包装材料。
6采用防锈剂防锈的产品,在启封使用时,一般应除去防锈剂。 产品在涂覆或除去防锈剂会影响产品的性能时,不使用防锈 剂
三、防锈包装的工艺
防锈包装工艺一般包含: ⑴包装前金属制品的清洁和干燥; ⑵防锈封存包装:用防锈材料对产品表面进行处理与包封。
四、防锈包装产品的分级: ▪国标GB4879将防锈包装产品分为三级:1,2,3。
五、防锈包装件的清洗与干燥 包装件的清洗与干燥是防锈包装的准备工序。
五、防锈包装件的清洗与干燥 包装件的清洗与干燥是防锈包装的准备工序。
六、几种常用的防锈包装材料与方法 GB4879—99将防锈方法分为六类。
七、几种常用的防锈包装方法 GB4879—99将防锈包装方法分为九类
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