食品包装知识

1.食品包装概述

由于食品种类繁多、成分复杂，以及流通环境导致的食品品质的多变性，食品包装材料和技术的应用变得非常复杂，要真正实现“保护产品、方便储运、促进销售”三大功能难度极大。面对种类繁多的食品和众多的消费渠道，食品包装在帮助消费者快速购买方面发挥着越来越重要的作用。打造合适的食品包装正日益成为一项挑战。因此，了解食品包装的原理和特性，对于做好食品包装工作至关重要。

复合薄膜的优势使其成为食品的主要包装材料。根据被包装食品的特性、生产和包装设备条件、环境和流通方式，复合薄膜可以优化利用各层薄膜的优势，通过印刷、复合等软包装生产工艺组合成多样化的复合薄膜，恰好解决了各种不同食品在生产和流通过程中遇到的个性化问题，具有良好的适用性。这也是复合薄膜在食品包装中的用量最大，明显大于纸、玻璃、金属等材料的原因。

  2.食品对包装薄膜的要求

环境对食品质量的影响

食品品质是评价包装复合膜设计是否合理的重要指标。在流通过程中，食品会受到氧气、水分或湿度、温度等环境因素的影响。为了设计合适的包装膜结构，需要明确：

• 这些环境因素，尤其是氧气、光、水分或湿度，对食物有什么影响？

• 什么结构的复合薄膜可以控制这些环境因素，从而避免对食品产生不良影响？

因此，了解这些环境因素对食品质量的影响非常重要。

（1）氧气对食品品质的影响

空气中的氧气是造成食品在流通过程中品质发生变化的重要因素，引起食品变化的主要因素有：

1）油氧化

很多食品原料本身就含有油脂，在食品加工过程中，还可能添加油脂。这些油脂在储存循环过程中与氧气接触后会加速氧化，产生酸味和一些有毒的化合物，这就是油脂酸败。油脂的氧化速度会受到氧气浓度的影响，当氧气非常充足时，氧气比例对氧化反应速度没有影响，但当氧气比例较低时，氧气比例与氧化反应成正比。因此，高阻隔性的复合膜可以减缓油脂的氧化速度。另外，随着温度的升高和食品的表面积增大，油脂的氧化速度也会加快，这对包装薄膜的阻隔性要求也更高。

2）氧气对颜色的影响

刚屠宰的肉呈紫红色，这是因为含有大量的肌红蛋白；在空气中存放30分钟后，肌红蛋白会与氧气结合，生成氧合肌红蛋白，使肉色变成鲜红色，这是新鲜肉的特征。肌红蛋白和氧合肌红蛋白都会被氧化成高铁血红蛋白，导致肉色变成褐色，颜色变深，不利于销售。肉色变化过程快则几小时，慢则几天，因此必须防止氧气进入，以减缓由鲜红色到褐色的转变过程。

3）氧气对微生物的影响

微生物是造成食品腐败变质的重要因素。根据微生物与氧的关系，可将其分为需氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌。需氧菌需要氧气才能生长繁殖；兼性厌氧菌在有氧和无氧条件下均可生长，但以有氧条件为佳；需氧菌即使在无氧条件下也能生长繁殖。食品微生物种类会随着食品原料、生产卫生条件、灭菌方式等因素而变化。包装企业应了解食品流通过程中微生物种类及其对氧的敏感性，从而进行合理的复合膜阻氧设计。阻氧性强的复合膜可以抑制需氧菌和兼性厌氧菌的生长繁殖，而对厌氧微生物的影响较小。

4）氧气对维生素的影响

维生素是维持生命的物质，缺乏维生素A会导致儿童生长发育迟缓、干眼症、夜盲症等问题。许多食物中都含有维生素A或可被动物转化为维生素A的胡萝卜素，如鱼肝油、乳制品、蛋制品、动物肝脏、胡萝卜、红薯、豌豆苗、煮熟的菠菜、煮熟的西兰花、青椒等。但维生素A化学性质活泼，在空气中易被氧化。新鲜或鲜切的果蔬中的维生素C在空气中也易被氧化。维生素E对氧敏感，易被氧化失去活性，油脂的氧化也会加速维生素E的破坏；此外，干粮中的维生素E更容易被氧化。

5）氧气对果蔬保鲜的影响

与加工食品避免接触氧气不同，新鲜果蔬需要进行呼吸作用来维持正常的生理活动，保持新鲜。呼吸作用需要吸入氧气，呼出二氧化碳，因此包装内需要充足的氧气。然而，果蔬包装内的氧气比例不宜过高或过低，氧气比例过高，呼吸作用过强，导致果蔬成熟老化加快，易腐烂；氧气比例过低，则易发生无氧呼吸，生成乙醇，腐烂速度加快。因此，包装内的氧气比例应以保持果蔬呼吸作用最低而不发生无氧呼吸为最佳。对于大多数果蔬而言，包装内的氧气比例应保持在3%-5%之间。

包装内的氧气含量对果蔬的颜色变化也有重要影响。低氧含量可以使蘑菇、草莓、鲜切马铃薯、鲜切苹果等多种果蔬保持良好的色泽。高氧含量也能使红花橙、橙子和血橙的色泽变得更红，同时还能抑制鲜切蔬菜的褐变。

 此外，包装中二氧化碳的含量对果蔬的呼吸作用和颜色变化也有不同的影响。有些果蔬对二氧化碳不敏感，但有些果蔬，例如柑橘，在极低的二氧化碳浓度下就会变褐并产生异常风味。因此，对于果蔬，包括鲜切果蔬和采用气调包装（MAP，Modified Atmosphere Packaging）的果蔬，选择合适的、具有合适阻气性（包括阻氧气和二氧化碳）的包装薄膜，对果蔬的保护具有重要影响。

（2）水分对食品品质的影响

环境湿度会影响食品的水分含量，例如湿度低时，食品容易失水；湿度高时，食品容易受潮。然而，食品的品质与水分含量并非直接相关，而是与食品中“可利用的水”有关，因此提出了水分活度（Aw）的概念。水分活度（Aw）是密闭容器中平衡状态的水蒸气压与同温度下纯水饱和蒸气压之比。水分活度是判断食品腐败程度比水分含量更准确的指标。一般情况下，食品生产商会提供食品水分活度值，当然，包装企业也可以使用水分活度仪等设备进行检测。

1）水分对油品氧化的影响

在水分活度极低（Aw<0.1）的食品中，脂肪氧化较快。随着水分活度的增加，氧化速率降低，当Aw增加到0.25左右时，氧化速率达到最小；随着水分活度继续增加（Aw在0.25至0.8之间），氧化反应加速。然而，当水分活度过高（Aw在0.8至0.99之间）时，添加的水分会减缓脂肪的氧化。

2）水分对微生物的影响

食品中微生物的生长繁殖需要水分才能进行，对水分活度有一个最低要求。一般情况下，细菌Aw>0.94，霉菌Aw>0.80，酵母Aw>0.87，但当Aw<0.6时，绝大多数微生物无法生长。

3）水分对食品特性和风味的影响

干燥食品对湿度敏感，湿度高时易吸湿。例如，在相对湿度20%RH的环境下，新鲜加工的茶叶含水量约为3%。然而，在50%RH的环境下，茶叶会吸湿，含水量会上升到5.5%。在80%RH的环境下，含水量可达13%。当茶叶含水量超过5.5%时，其组织状态、风味、色泽和营养价值都会急剧下降，严重影响茶叶的品质。对于含水量较高的食品，当湿度较低时，容易失水、变硬或变形，导致硬度、嚼劲和弹性发生变化。

4）水分对水果蔬菜的影响

果蔬水分含量较高，即使在高湿度环境下也会失水，导致果蔬表面皱缩、口感变差，甚至木质纤维化。如果失水过多，包装内容易出现冷凝水，导致微生物滋生，造成果蔬变质。

（3）光照对食品品质的影响

1）光对油品氧化的影响

除了氧气，光也会加速油脂的氧化。特别是一些食品中含有一些天然色素，如叶绿素血红蛋白，它是一种光敏剂，会发生光敏氧化。在光照作用下，其氧化速度比无光照时快1000~1500倍以上。叶绿素是一种含脂质的色素家族。对于一些以绿色植物为原料的食品，其中所含的叶绿素会受到光和氧气的作用，在加工和储藏过程中光解成一系列小分子物质而褪色。在肉类和禽类中，由于屠宰时血液没有放干净，肉中仍含有血红蛋白，容易发生光氧化。

2）光对维生素的影响

光照会导致一些光敏性维生素的损失。维生素B是一种光敏剂，见光分解生成光黄素；而光黄素是一种强氧化剂，容易导致乳制品营养价值降低、产生异味，因此乳制品应避光包装。

维生素D广泛存在于动物性食品中，不易被氧化，但受紫外线照射会引发脂肪氧化反应。例如，普通包装的鱼油中维生素D含量在储存过程中不断下降，4周后几乎损失殆尽。维生素E对氧气和紫外线都敏感，紫外线照射后易加速其氧化。维生素A、维生素B6、维生素B12和维生素K也会被紫外线破坏。