《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第二篇 包裝技術與工藝
第一章 防霉腐包裝技術
第二節 影響物品霉腐的主要因素
霉腐微生物在物品上,不斷從物品中吸取營養和排除廢物,所以在其大量繁殖的同時,物品也就逐漸遭到分解破壞,因此霉腐微生物在物品上進行物質代謝的過程也就是物品霉腐發生的過程,這就是物品霉腐的本質。
物品霉腐一般經過以下四個環節:
(1)受潮。物品受潮是霉菌生長繁殖的關鍵因素。當物品吸收了外界水分受潮后,物品含水量超過了該物品安全水分的限度,則為物品提供了霉腐的條件。
(2)發熱。物品受潮后霉腐微生物開始生長繁殖,就要產生熱量。其產生的熱量一部分供其本身利用,剩余部分就在物品中散發。物品的外部比內部易散熱,所以內部的溫度比外部的溫度高。
(3)霉變。由于霉菌在物品上生長繁殖,開始有菌絲生長,能看到白色毛狀物,稱為菌毛。霉菌繼續生長繁殖形成小菌落,稱為霉點。菌落增大或菌落融合形成菌苔,稱為霉斑。霉菌代謝產物中的色素使菌苔變成黃、紅、紫、綠、褐、黑等色。
(4)腐爛。物品霉變后,由于霉菌攝取物品中的營養物質,通過霉菌分泌酶的作用,破壞了物品的內部結構,發生霉爛變質。發霉后的物品發生霉味,外觀上產生污點或染上各種顏色,內部結構被徹底破壞,彈力消失而失去了使用價值。
從霉腐的本質和過程中我們可以看到物品的霉腐不僅與物品本身的組成成分有關,而且與在物品的生產、包裝、運輸、儲存過程中受到的許多環境因素的影響有關,如環境濕度、環境溫度、空氣、化學因素、輻射、壓力等。
一、物品的組成成分對物品霉腐的影響
物品的霉腐是由于霉腐微生物在物品上進行生長繁殖的結果,不同的霉腐微生物生長繁殖所需的營養結構不同,但都必須有一定比例的碳、氮、水、能量的來源,以構成一定的培養基礎。霉腐微生物從含糖類物品(如動物的肌肉、蜂蜜、水果、乳制品、棉麻纖維及其制品)中,含有機酸的物品(如蘋果、葡萄、柑桔等)中獲得碳源供其生長繁殖之用。從含蛋白質物品(如肉蛋魚乳及其制品、皮革及其制品、毛線及毛制品)中獲得氮源,供其合成菌體的需要。再從含脂肪類物品中獲得碳源和能量以及物品本身所含有的水分,就構成了良好的培養基,霉腐微生物就容易生長繁殖了。不同的被包裝的物品,含有不同比例的有機物和無機物,能夠提供給霉腐微生物的碳、氮源以及水分、能量不同。有的菌體能夠正常生長繁殖,而另外的一些霉菌則會不適應而使其生長受到抑制,故物品受到霉腐的形式、程度都不同。所以不同組成成分的物品對物品的霉腐的影響是起決定性作用的。
二、物品霉腐的外界因素霉腐微生物從物品中獲得一定的營養物質,但要繁殖生長還需要適宜的外界條件。
(一)環境濕度和物品的含水量
水分是霉腐微生物生長繁殖的關鍵。霉腐微生物是通過一系列的生物化學反應來完成其物質代謝的,這一過程也必須有水的參與。當物品含水量超過其安全水分時就容易霉腐,相對濕度愈大,則愈易霉腐。各類常見的霉菌使物品霉腐的相對濕度條件如表2-1-1所列,因此防止商品霉腐要求物品安全水分控制在12%之內,環境相對濕度控制在75%以下。
表2-1-1各類霉菌使物品霉腐的相對濕度和物品含水量
霉菌 |
物品含水量(%) |
相對濕度 |
部分霉菌 |
13 |
70~80 |
青霉 |
14~18 |
80以上 |
毛霉、根霉、大部分曲霉 |
14~18 |
90以上 |
(二)環境溫度
霉腐微生物因種類不同,對溫度的要求也不同,但溫度對微生物的生長繁殖有著重要的作用。霉菌為腐生微生物,生長溫度范圍較寬,約為10~45℃之間,它屬于嗜溫微生物。溫度對霉菌最主要的影響是對菌體內各種酶的作用,溫度的高低,影響酶的活性。多數霉菌體內的酶最適宜的溫度是25~28℃。在此溫度下酶的活性最強,新陳代謝也隨之加速,生長繁殖也就旺盛。當溫度超過或低于霉菌生長繁殖的適宜溫度,霉菌的生命活動就停止,生長繁殖受抑制。
(三)空氣的影響
霉菌的生長繁殖還需要有足夠的適量的氧氣,在霉腐微生物的分解代謝過程中(或呼吸作用),微生物都需要利用分子狀態的氧或體內氧來分解有機物并使之變成二氧化碳、水和能量。當空氣中氧供應充足,將有利于嗜氧霉菌的生命活動,抑制厭氧霉菌的生長繁殖,相反,當空氣中氧比較少時,則有利于厭氧霉菌的活動。
(四)化學因素
化學物質對微生物有三種作用:一是作為營養物質;二是抑制代謝活動;三是破壞菌體結構或破壞代謝機制。化學物質究竟起了上述的何種作用,取決于化學物質的濃度以及環境的物質性、菌體敏感性、接觸時間的長短、溫度的高低。不同的化學物質對菌體的影響不同,這些化學物質主要有酸類、堿類、鹽類化合物,氧化物,有機化合物以及糖類化合物等。
(五)其他因素除以上幾種主要的影響因素外,物品在貯存、流通過程中,還會受到紫外線、輻射、微波、電磁振蕩以及壓力等其他幾種因素的作用,這些都將影響霉腐微生物的生命活動,影響物品的霉變和腐敗。
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