《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

第四節　商品防霉腐包裝技術

商品在流通過程中，不但種類、規格、數量繁多，而且要經過許多環節。在商品流通的各環節都有被霉腐微生物污染的機會，如果周圍有適宜的環境條件，商品就會發生霉腐。因此為了保護商品安全地通過貯存、流通、銷售等各個環節，必須對易霉腐商品進行防霉腐包裝。防霉腐包裝技術當前主要有以下幾種。

一、化學藥劑防霉腐包裝技術

化學藥劑防霉腐包裝技術主要是使用防霉防腐化學藥劑將待包裝物品、包裝材料進行適當處理的包裝技術。有的將防霉腐劑直接加在某個工序中；有的是將其噴灑或涂抹在商品表面，有的需浸泡包裝材料再予包裝。但是這些處理都會使有些商品的質量與外觀受到不同程度的影響。利用防霉防腐劑的殺菌機理主要是使菌體蛋白質凝固、沉淀、變性；有的是用防霉防腐劑與菌體酶系統結合，影響菌體代謝；有的是用防霉防腐劑降低菌體表面張力，增加細胞膜的通透性，而發生細胞破裂或溶解。

使用防霉防腐劑時應選擇具有高效、低毒、使用簡便、價廉、易購等特點的防霉防腐劑。同時還要求該防霉防腐劑不影響商品的性能和質量，對金屬無腐蝕作用以及要求防霉防腐劑本身應具有較好的穩定性、耐熱性與持久性。通常可作為防霉腐劑的有酚類（如苯酚）、氯酚類（如五氯酚）、有機汞鹽（如油酸苯基汞）、有機銅類（如環烷酸銅皂）、有機錫鹽（如三乙基氯化錫）以及無機鹽（如硫酸銅、氯化汞、氟化鈉）等。防霉防腐劑有兩大類，一類是用于工業品的防霉劑，如多菌靈、百菌清、滅菌丹等。另一類是用于食品的防霉腐劑，如苯甲酸及其鈉鹽、脫氫蠟酸、托布津等。

二、氣相防霉腐包裝技術

氣相防霉腐包裝技術是使用具有揮發性的防霉防腐劑，利用其揮發產生的氣體直接與霉腐微生物接觸，殺死這些微生物或抑制其生長，以達到商品防霉腐的目的。而且由于氣相防霉腐是氣相分子直接作用于商品上，對其外觀和質量不會產生不良影響。但要求包裝材料和包裝容器具有透氣率小、密封性能好的特點。

氣相防霉腐劑有多聚甲醛防霉腐劑。多聚甲醛是甲醛的聚合物，在常溫下可徐徐升華解聚成有甲醛刺激氣味的氣體，能使菌體蛋白質凝固，以殺死或抑制霉腐微生物，使用時將其包成小包或壓成片劑，與商品一起放入包裝容器內加以密封，讓其自然升華擴散。但是多聚甲醛升華出來的甲醛氣體在高溫高濕條件下可能與空氣中的水蒸氣結合形成甲酸，對金屬有腐蝕作用，因此有金屬附件的商品不可使用。另外甲醛氣體對人的眼睛粘膜有刺激作用，所以操作人員應做好保護。

另外還有一種是環氧乙烷防霉腐劑。環氧乙烷能與菌體蛋白質、酚分子的羧基、氨基、羥基中的游離的氫原子結合，生成羥乙基，使細菌代謝功能出現障礙而死亡。環氧乙烷分子穿透力比甲醛大。因而殺菌力也比甲醛強，又可在低溫低濕下發揮殺菌作用，所以應用于不能加熱怕受潮的商品的殺菌防霉腐較為理想。但是環氧乙烷能使蛋白質液化，并能破壞糧食中的維生素和氨基酸，還殘留下有毒的氯乙醇。所以環氧乙烷只可用于日用工業品的防霉腐，不宜用作糧食和食品的防霉腐。

三、氣調防霉腐包裝技術

氣調防霉腐是生態防霉腐的形式之一。霉腐微生物與生物性商品的呼吸代謝都離不開空氣、水分、溫度這三個因素。只要有效的控制其中一個因素，就能達到防止商品發生霉腐的目的，如只要控制和調解空氣中氧的濃度，人為地造成一個低氧環境，霉腐微生物生長繁殖和生物性商品自身呼吸就會受到控制。

氣調防霉腐包裝就是在密封包裝的條件下，通過改變包裝內空氣組成成分，以降低氧的濃度，造成低氧環境來抑制霉腐微生物的生命活動與生物性商品的呼吸強度，從而達到對被包裝商品防霉腐的目的。這也是氣調防霉腐包裝的原理。

氣調防霉腐包裝是充以對人體無毒性，對霉腐微生物有抑制作用的氣體。目前主要是充二氧化碳和氮。二氧化碳在空氣中的正常含量是0．03％。微量的二氧化碳對微生物有刺激生長作用；當空氣中二氧化碳的濃度達到10％～14％時，對微生物有抑制作用，如果空氣中二氧化碳的濃度超過40％時，對微生物有明顯的抑制和殺死作用。包裝材料必須采用對氣體或水蒸氣有一定阻透性的氣密性材料，才能保持包裝內的氣體濃度。

氣調防霉腐包裝技術的關鍵是密封和降氧，包裝容器的密封是保證氣調防霉腐的關鍵。降氧是氣調防霉腐的重要環節，目前人工降氧的方法主要有機械降氧和化學降氧兩種。機械降氧主要有真空充氮法和充二氧化碳法。化學降氧是采用脫氧劑來使包裝內的氧的濃度下降。

四、低溫冷藏防霉腐包裝技術

低溫冷藏防霉腐包裝技術是通過控制商品本身的溫度，使其低于霉腐微生物生長繁殖的最低界限，控制酶的活性。它一方面抑制了生物性商品的呼吸氧化過程，使其自身分解受阻，一旦溫度恢復，仍可保持其原有的品質；另一方面抑制霉腐微生物的代謝與生長繁殖來達到防霉腐的目的。

低溫冷藏防霉腐所需的溫度與時間應按具體商品而定。一般情況下，溫度愈低，持續時間愈長，霉腐微生物的死亡率愈高。按冷藏溫度的高低和時間的長短，分為冷藏和凍藏兩種。冷藏防霉腐包裝是適于含水量大又不耐冷凍的易腐商品，短時間在0℃左右的冷卻儲藏，如蔬菜、水果、鮮蛋等。在冷藏期間霉腐微生物的酶幾乎都失去了活性，新陳代謝的各種生理生化反應緩慢，甚至停止，生長繁殖受到抑制，但并未死亡。凍藏是適于耐冰凍含水量大的易腐商品，較長時間在－16～－18℃左右的凍結儲藏，如肉類、魚類。在凍藏期間，商品的品質基本上不受損害，商品上的霉腐微生物同細胞內水變成冰晶脫水，冰晶又損壞細胞質膜而引起死傷。低溫冷藏防霉腐包裝應使用耐低溫包裝材料構成。

五、干燥防霉腐包裝技術

微生物生活環境缺乏水分即造成干燥，在干燥的條件下，霉菌不能繁殖，商品也不會腐爛。

干燥防霉腐包裝技術是通過降低密封包裝內的水分與商品本身的含水，使霉腐微生物得不到生長繁殖所需水分來達到防霉腐目的。因為干燥可使微生物細胞蛋白質變性并使鹽類濃度增高，從而使微生物生長受到抑制或促使其死亡。霉菌菌絲抗干燥能力很弱，特別是幼齡菌種抗干燥能力較弱。可通過在密封的包裝內置放一定量的干燥劑來吸收包裝內的水分，使內裝商品的含水量降到其允許含水量以下。

一般高速失水不易使微生物死亡；緩慢干燥霉菌菌體死亡最多，且在干燥初期死亡最快。菌體在低溫干燥下不易死亡，而干燥后置于室溫環境下最易死亡。

六、電離輻射防霉腐包裝技術

能量通過空間傳遞稱為輻射，射線使被照射的物質產生電離作用，稱為電離輻射。電離輻射的直接作用是當輻射線通過微生物時能使微生物內部成分分解而引起誘變或死亡。其間接作用是使水分子離解成為游離基，游離基與液體中溶解的氧作用產生強氧化基團，此基團使微生物酶蛋白的－SH基氧化，酶失去活性，因而使其誘變或死亡。

電離輻射一般是放射性同位素放出的α，β，γ射線，它們都能使微生物細胞結構與代謝的某些環節受損。α射線在照射時被空氣吸收，幾乎不能到達目的物上。β射線穿透力弱，只限于物體表面殺菌。γ射線穿透作用強，可用于食品內部殺菌。射線可殺菌殺蟲，照射不會引起物體升溫，故可稱其為冷殺菌。但有的食品經照射后品質可能變劣或得以改善。

電離輻射防霉腐包裝目前主要應用β射線與γ射線，包裝的商品經過電離輻射后即完成了清毒滅菌的作用，經照射后，如果不再污染，配合冷藏的條件，小劑量輻射能延長保存期數周到數月。大劑量輻射可徹底滅菌，長期保存。

七、紫外線、微波、遠紅外線和高頻電場

紫外線　紫外線也是一種射線有殺菌作用，是日光殺菌的主要因素。紫外線的波長范圍為100～400nm，其中波長為200～300nm的紫外線具有殺菌作用，尤以265～266nm殺菌力最強。紫外線穿透力很弱，所以只能殺死商品表面的霉腐微生物。此外，含有脂肪或蛋白質的食品經紫外線照射后會產生臭味或變色，不宜用紫外線照射殺菌。

紫外線一般是用來處理包裝容器（或材料）以及非食品類的被包裝物品，將這些要滅菌的對象在一定距離內經紫外線照射一定時間即殺死商品表面和容器表面的霉腐微生物，再予包裝則可延長包裝有效期。

微波　微波是頻率為300～300000MHz的高頻的電磁波。含水和脂肪成分多的物體易吸收微波的能量，吸收后轉變為熱能。微波的殺菌機理是微生物在高頻電磁場的作用下，吸收微波能量后，一方面轉變為熱量而殺菌，另一方面菌體的水分和脂肪等物質受到微波的作用，它們的分子間發生振動摩擦而使細胞內部受損而產生的熱能，促使菌體死亡。微波產生的熱能在內部，所以熱能利用率高，加熱時間短，加熱均勻。

遠紅外線　遠紅外線是頻率高于3000000MHz的電磁波，其作用與微波相似，其殺菌機理主要是遠紅外線的光輻射和產生的高溫使菌體迅速脫水干燥而死亡。

高頻電場　高頻電場的殺菌機理是含水分高的商品和微生物能“吸收”高頻電能轉變為熱能而殺菌。只要商品和商品上的微生物有足夠的水分，同時又有一定強度的高頻電場，消毒瞬間即可完成。

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