1、1第五章第五章 防霉腐包装技术原理防霉腐包装技术原理&操作方法操作方法2一、微生物的种类细菌球 菌杆菌螺旋菌霉菌（丝状真菌的统称）酵母菌（单细胞的真核微生物）常见微生物第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术病毒（没有直接的霉腐性）腐蚀性微生物3第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术4第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术5t 物质循环；物质循环；微生物是人类的朋友！微生物是人类的朋友！t 体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；t 有用物质的生产有用物质的生产；t 基因工程为代表的现代生物技术；基因工程为代表的现代生物技术；第一节
2、第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术67少数微生物也是人类的敌人！少数微生物也是人类的敌人！艾滋病；艾滋病；天花；天花；鼠疫；鼠疫；疯牛病；疯牛病；禽流感；禽流感；SARSSARS；第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术8二、微生物的生长环境第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术 碳源。（淀粉、脂肪、纤维素、葡萄糖等有机化合物，二氧化碳、碳酸盐等物质）氮源。（氨基酸、硝酸盐、尿素以及大气中的氮）能源。（氧 化某些化合物而得到，部分微生物能够利用 光能）微量元素。（磷、硫、铁、镁、钠、钙 etc.）水分活性。（水分活性Aw=p/p0 细菌（0.9）酵母菌（0.88）霉菌）温度
3、。（20-30 低温生物；30-40 中温生物；50-60 高温生物）PH值。（细菌：PH7-8 乳酸菌和醋酸菌例外;酵母菌和霉菌PH4-6）9温度温度氧气氧气PHPH值值10 霉变（长霉）：霉菌在物品上经过生长繁殖后，出现肉眼能见到的霉菌。n例：食品、干菜、干果、茶叶、卷烟、纺织品、针棉织品、塑料、橡胶制品、皮革、毛织品、纸与纸板等。腐败：由细菌、酵母菌等引起物品中营养物质的分解，使物品遭到侵袭破坏而出现腐烂现象。n蔬菜、水果 第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 11第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 食品的
4、霉腐变质1.新鲜水果和蔬菜的变质水果：PH4.5 酵母菌+霉菌蔬菜：PH=57 酵母菌+霉菌+少数细菌果蔬的变质主要有细菌、酵母菌、霉菌的分别作用或联合作用而导致，其变质现象表现为浑浊、产生酒精、有机酸的变化等.12第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 食品的霉腐变质2.粮食及其制品的变质含水量：13%霉菌（曲霉、青霉、镰刀霉等）霉菌生长过程中产生的毒素，如黄曲霉毒素、岛青霉毒素等可造成慢性食物中毒，甚至诱发癌症.13第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 食品的霉腐变质3.鲜奶及奶制品的变质鲜牛奶：3.5%蛋白质，
5、3.8%脂肪，4.5%乳糖和 0.7%无机盐;各种维生素.易受细菌作用（乳酸菌、酪酸菌、产气杆菌、大肠杆菌、产碱杆菌），酵母和霉菌。变质的牛奶最易导致急慢性肠道炎.奶粉：含水量 5%，不易使微生物生长繁殖炼乳:变质主要是由于杀菌不充分和包装不严格而导致的，炼乳变质的现象表现为凝固、产气、变苦、胀罐、变稠、形成钮扣状物等.14第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 食品的霉腐变质4.肉类及鱼类的变质肉类：细菌、酵母菌、霉菌。肉类受微生物污染，导致腐败变质，并传播疾病或引起食物中毒.肉类变质的现象；主要袭现在发粘、变色、生成霉斑、气味改变等.鱼类：水中微生物。
6、比肉类脆、含水量高，更容易发生腐败变质。鱼类变质首先表现出浑浊、无光泽、表面组织被分解而变得疏松，鱼鳞脱落，鱼体组织腐烂，并分解产生氨、硫化氢、硫醇.15第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 食品的霉腐变质4.鲜蛋的变质PH8.09.6+抗菌物质（溶酶）+蛋壳保护常温下，短时间内不易受微生物侵扰；温暖潮湿环境下，微生物可逐渐从蛋壳气孔侵入内部，如枯草杆菌、变形杆菌、产碱杆菌、芽枝霉、分枝抱霉、毛霉、枝霉等，在蛋的内部生长繁殖，使蛋变质而造成散黄蛋、泻黄蛋和贴壳蛋等.16第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 工业品的
7、霉腐变质1.皮革制品、纺织品的霉变蛋白质+纤维素 含水量低+PH7温度湿度适宜时发生霉变（曲霉、木霉、青霉、毛霉及细菌）对皮革产生破坏作用，使之长称和损坏.同时，也使纤维的色泽、拉力、强度遭到破坏.17第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 工业品的霉腐变质2.光学仪器的霉变玻璃是碱和细砂等组成，受潮湿后，玻璃表面会氧化导致发霉+表面不光滑。（霉菌+细菌）在光学仪器上(特别是玻璃制品上)生长的微生物主要是灰绿曲霉等微生物.18第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 工业品的霉腐变质3.磁带、感光胶片的霉变明胶+卤化银（
8、木霉、黄曲霉、变色曲霉、镰刀霉）一旦温湿适宜，霉菌就会在磁带上繁殖，严重时可使磁带相互粘合，发生断裂.感光胶片的徐膜成分是明胶和卤化银化合物，微生物极易在明胶上繁殖生长，胶卷上的胶膜一旦生菌，形成霉斑，就失去商品价值.19第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 工业品的霉腐变质4.油漆涂料的霉变漆酚和漆酶+胶质+有机物+水分1530%细菌和霉菌（如极毛杆菌、芽抱杆菌、小球菌等）使其腐败、发臭、变色，从而影响质量，特别是干燥性能与色泽.20第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 工业品的霉腐变质5.化妆品的霉腐变质动物性
9、有机物+无机物（碳源、氮源、水分以及微量元素）化妆品生产工艺不卫生，原料预处理不足，包装容器被污染(芽枝霉、黑曲霉、交链抱霉、白曲霉、顶抱霉芽枝霉、黑曲霉、交链抱霉、白曲霉、顶抱霉 、黄曲霉、黄曲霉、芽抱杆菌、产芽抱杆菌、产气杆菌、枯草杆菌、白喉杆菌、葡萄球菌、气杆菌、枯草杆菌、白喉杆菌、葡萄球菌、链球菌等链球菌等 )适宜温度下，污染的微生物就会迅速生长，大量繁殖，致使膏霜霉腐变质，乳化性被破坏，透明液状制品变浑浊，产品的pH改变.产生异味，发生变色或产气现象，尤其高档营养膏霜更易发霉、腐败.21第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术三、微生物与物品霉腐变质的关系 医药品的菌污染与变质
10、 医药染菌可能性较小，少量微生物在一定适宜环境下可导致变质和引起用药者中毒和感染.微生物污染带来危害主要有以下几点:药剂的外观和形态变化 药剂有效果成份破坏 微生物产生毒素 使用药者继发感染 微生物产生每敏物质（脂多糖，蛋白质）22第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术四、包装材料的抗霉阻菌性与选择 抗霉阻菌性能好的包装材料 金属材料及容器（钢铁、铝）耐湿、不透水、不透油、不透气、机械强度高 2.钙塑瓦楞纸箱（以聚烯烃树脂、轻质碳酸钙为填料，配以少量助剂，通过压延形成瓦楞纸板，然后经过热粘合形成纸箱）优点：质轻美观、抗霉阻菌性能较好，防潮 性能也较木箱好.缺点：耐老化性能差，打滑.适用
11、于中、小型产品，可以代替木箱.23第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术四、包装材料的抗霉阻菌性与选择 抗霉阻菌性能一般的包装材料 塑料薄膜及容器（聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料）含碳素及微量元素，易长霉或滋生细菌，包装前应该杀菌或抑菌 2.复合材料（基体 增强体）增强材料（玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维）抗霉阻菌性能差。用于防霉腐包装时，使用前应杀菌或抑菌24第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术四、包装材料的抗霉阻菌性与选择 抗霉阻菌性能差的包装材料纸、纸板、木材、油毡、羊毛毡等以动植物为原料制成的包装材料 这些材料均属天然有机物料，经加工后
12、材料的表面又涂覆有涂料、油墨、颜色等，使这些材料沾有更丰富的营养物质，如多糖、蛋白质、油脂等成了微生物生长繁殖的最佳营养源，这些材料一般不适合用于防霉腐包装.若必须选用此类包装材料时，需经严格的灭菌、抑菌等技术处理后，才能用于防霉腐包装.25第一节第一节 防微生物包装技术防微生物包装技术五、产品的防霉包装技术 密封型防霉包装技术必要条件：氧气、水分和基质，机理：控制其中某个因素。适于对外观及性能要高的产品1.1.气调防霉包装技术气调防霉包装技术n 改变包装内的空气组成成分，降低氧的浓度，低氧环境下抑制霉菌的生命活动和生物性产品的呼吸作用 26n 技术核心：1）密封：要求材料透气率低、透湿率低、
13、封 口性能良好2）降氧：a.机械降氧：抽真空、充气体、真空 包装b.化学降氧：用脱氧剂、氧指示剂 注意：脱氧剂用量不得超过内装 物 体积的五分之一）272.2.干燥防霉包装技术干燥防霉包装技术n 降低包装内水分及产品本身含水量，是霉腐微生物得不到其生长繁殖所需的水分，从而达到防霉的目的。n 技术核心：1）密封：密封性能良好，透湿性较低 复合材料2）降湿：使用干燥剂（常用硅胶、生石灰）、湿度指示剂283.3.气相防霉包装技术气相防霉包装技术n使用具有挥发性的防霉剂，利用其挥发的气体直接与霉腐微生物接触，杀死或抑制其生长，以达防霉目的。n常用气相防霉剂：多聚甲醛、环氧乙烷、SF50129非密封型防
14、霉包装技术非密封型防霉包装技术1.1.温控防霉包装技术温控防霉包装技术n 通过控制产品及其周围的温度，使该温度低于霉腐微生物生长最低界限，一方面抑制生物性商品呼吸氧化过程，减少其营养物质的分解，另一方面抑制霉腐微生物的生长繁殖，以达防霉目的（即低温冷藏，水分结冰，细胞死亡）n 低温防霉和冷冻防霉：要求材料要耐低温302.2.化学药剂防霉包装技术化学药剂防霉包装技术n 使用防霉防腐的化学药剂对产品或包装材料进行处理，可在某工序中加入，可喷洒涂抹于产品表面，也可用防霉腐剂浸泡包装材料。n 防霉机理：蛋白质凝固、沉淀，改变表面张力，破坏细胞结构常用防霉剂：四氯苯二甲腈（皮革、铜版纸）、791防霉剂（
15、塑料、涂料、橡皮、纸张、油漆）、五氯酚、多霉净、菌霉净等选取原则：高效低毒，使用安全，操作简便 对产品本身质量不造成很大影响 本身要具有良好的化学稳定性、耐热性、效果持久性 储存方便，成本低313.3.电离辐射防霉包装技术电离辐射防霉包装技术4.4.紫外线、远红外线、微波、高频电场防霉技术紫外线、远红外线、微波、高频电场防霉技术 防霉机理：短时间内温度骤升，使菌体死亡 UV（UVCUVC，260-265nm260-265nm）穿透力弱，脂肪蛋白质照后发臭，不适宜食品杀菌5.干热杀菌干热杀菌（100C 一 300）湿热杀菌湿热杀菌（用蒸汽(121 C,138或 140以上)和热水(80左右、10
16、0左右)）32第二节第二节 无菌包装技术无菌包装技术 定义：是指在被包装物、包装容器或材料、包装辅助物无菌的情况下，在无菌的环境中进行充填和封和的一种包装技术。33 一、无菌包装系统一、无菌包装系统 无菌包装是一个连续灭菌的过程，从被包装物的输入、包装容器或材料的输入（或直接成型），被包装物的充填以及最后的封合、冲切都必须在无菌的环境下进行。以无菌罐装系统流水线为例：空罐输入包装罐灭菌充填部位灭菌（内装物已杀菌）罐盖部位灭菌封口部位灭菌满罐输出34二、无菌包装的范围与围与特点1.主要对象：食品、乳制品、饮料、药品等 2.主要特点：根据食品的自身特性及要求选择最佳方法进行包装对内装物、容器、材料
17、分别进行杀菌能应用于耐热性能差的包装材料（容器表面冷杀菌）能够自动地连续生产，成本低、效率高35三、无菌包装的机理 商业无菌：经过无菌处理后，产品和媒介物可能仍然会有可存活微生物，但是它们是无害菌或者不会再发生转变，使产品发生微生物个体的繁衍而腐败。361.热杀热杀菌与繁殖有关的基因受热变态，使得细菌的细胞丧失繁殖能力。杀死细菌孢子高温短时：保鲜保营养2.冷杀杀菌紫外线、药物、射线、臭氧、高压、磁力37四、被包装物的灭灭菌技术术 1巴氏杀杀菌技术术（低温长时间巴氏杀菌低温长时间巴氏杀菌(LTLT)）：）：（1）定义：食品充填于密封的包装容器中，61-63条 件下保持30分钟，最大限度杀灭病原微
18、生物（2）特点：低温，不破坏食品成分（3）专杀对象：霉菌、乳酸菌（4）间歇杀菌、连续杀菌短时时高温杀温杀菌技术术？HTSTHTST2超高温杀温杀菌技术术UHTUHT（1）定义：将食品在120-140的高温下灭菌几秒钟，并很快冷却至室温，然后在灭菌区内灌装和封盖。牛奶的UHT灭菌参数是135-140、3-4s。（2）形式：直接加热（用于液态食品）间接加热（热交换管道，温度易控制）38温度（）芽孢致死时间食品成分的保存率（%）100400min0.711036min331204min7313030s921404.8s981500.6s99高温杀菌时芽孢致死时间和食品成分保存率135褐变效应杀菌温度
19、上升对杀菌和褐变效应比值的影响393 微波杀杀菌技术术（0.3-300 GHZ0.3-300 GHZ）4高电压电压脉冲杀杀菌技术术5电电阻加热杀热杀菌技术术（酸性或低酸性的粘性食品）6磁力杀杀菌技术术7臭氧杀氧杀菌破坏微生物细胞（DHA，RNA？），用于饮用水、食品原料40五、包装材料及容器的灭灭菌技术术1药剂灭药剂灭菌技术术（1）要求：灭菌能力强、对机械设备无腐蚀、不产生有害物质、残留物要少（2）常用种类：双氧水（强氧化剂，且生成物无污染）双氧水的浓度越高、环境温度越高，杀菌效果越好22%，85，97%；15%，125，99.7%；通常浓度为25%-30%，环境温度为60-65 常用方法：蒸
20、气杀毒、浸渍杀菌单独单独使用双氧双氧水灭灭菌效果不佳。4142 有效氯（氯气、次氯酸）4000mg/1次氯酸钠水溶液，pH值为4.5，常温 99.92%.85 99.96%.3600mg/l次氯酸钠水溶液，pH值为4.5，175 99.99%.缺点：氯对金属材料的强腐蚀性，使这种方法在技术上受到限制.无残存微生物43 环氧乙烷（易燃易爆）杀抱子能力可达 99.5%，但由于使用起来技术复杂，消毒时间长，且环氧乙烷有强烈的刺激性气味，主要用于医疗器械的灭菌包装.442紫外线灭线灭菌技术术 存活率S=EtQ （经验公式）E：有效放射照度（单位面积所接受的光通量）t：照射时间 Q:把S定义为36.8%
21、时所需的照射线量（有效放射度照射时间)）（1）防止异物结构：因为紫外线穿透力差，如果表面附着异 物，杀菌就不能进行彻底（2）初菌数管理：初菌数太多，相互堆积形成阴影，杀菌也会 不彻底（要降低初菌数，可以进行清洗等预处理）（3）有效放射照度的管理优点：不残留药剂、安全性高、使用方法简便等优点缺点：设备昂贵、寿命短、灭菌的成本高，灭菌不够彻底 45六、无菌包装的发发展方向1、高温短时2、非直接加热3、合理配套使用新的杀菌技术46第三节第三节 防霉腐包装设计防霉腐包装设计一、防霉腐包装的等级级（长霉加速试验28天）GB/T 4768-1995防霉包装 1级.肉眼看不见霉菌 2级.霉菌呈个别点状结构，
22、直径小于2mm，生长区面积小于总面积10%3级.霉菌呈稀疏点状结构，直径2-4mm，生长区面积小于总面积25%4级 严重长霉，面积占总面积的25以上。（该等级只表明包装结构的抗霉能力，不表明内装物的抗霉能力）47相关标准GBT4857211995包装运输包装件防霉试验方法CJB573A30598引信环境与性能试验方法GJB573A30598引信环境与性能试验方法霉菌试验 48二、技术术要求1.对包装材料的要求：吸水透湿率低、耐霉腐性好2.对包装环境：干燥、清洁3.对储运环境：保持通风良好49三、机电产电产品防霉腐设计设计1.包装材料的选用：2.包装方法的选用：密封：抽真空、干燥、除氧、气相包装
23、非密封：防霉处理3.防霉腐包装结构的选用：密封：复合薄膜、金属罐（能够承受的气压大）、多层包装、气相包装非密封：木盒子、纸箱、发泡薄膜50四、食品防霉腐设计四、食品防霉腐设计1.食品霉腐的因素分析n 微生物对食品作用的条件：碳、氮、能源、生长因子、温度、水、PH值、氧气n 氧气和水分对食品直接影响的分析2.食品包装的要求灭菌（方式有哪些？）、防潮、低温、防氧3.食品的防霉包装设计n 包装方法的选择：n 物理加工防霉 化学加工防霉51四、食品防霉腐设计四、食品防霉腐设计l 物理加工防霉（1）杀菌处理：加热杀菌，对于大多数霉菌，80，20分钟可以杀灭。如用微波处理广式月饼2.5分钟，月饼中心温度达
24、104，80天未长霉。但是，加热只能杀死霉菌，难以除去霉菌毒素，因为霉菌毒素十分耐热，如黄曲霉B1，加热到280才能完全破坏。（2）造成缺氧、低温、干燥环境（3）降低温度，降低水分活度，提高糖、盐浓度，也可以起到防止霉菌生长繁殖的作用。52l 化学加工防霉（1）加酸：多数霉菌最适的pH值为56，对酸的适应性较强，丛梗孢子菌等腐败菌甚至可以在pH值为34的环境中生长，但一般说来，提高食品酸度，还是可以部分地抑制霉菌繁殖的。（2）使用防霉剂：可广泛用于月饼、馅料、剁辣椒、肉制品、豆制品、糕点、面包、罐头、蜜饯、酱菜、酱油、食醋、米酒、果酒、水果、蔬菜、粮食、烟草、饲料的防霉抗腐。533土法防霉 类别典型产品防霉方法腌制肉类香肠用少许菜油，均匀地涂抹在产品的表面，然后将其挂在通风较好的地方干晾。干货香菇、木耳、笋干、虾米放在密封的容器内保存，阴凉。如香菇等干货上已经有一些霉花，可用刷子刷去霉花，再用小火将香菇烘烤干，待冷却后密封存放。忌水。调料醋、酱油瓶内加入少许芝麻油或熟花生油,使调料与空气隔绝。黄酒 放几颗红枣或黑枣 大米 在100公斤大米中放1公斤海带，但海带每隔10天左右要取出10分钟后再放入大米中。一份海带可反复使用20余次。红枣塑料袋密封，内放一支香烟，置于阴凉通风处
