《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
第三章 防蟲害包裝技術
第一節 概 述
一、防蟲害包裝技術定義
物品在流通過程中要在倉庫中儲存,而倉儲物品的主要危害之一是倉庫的害蟲,簡稱倉蟲。倉蟲種類很多,全世界已定名的有100多種。鞘翅目昆蟲俗稱甲蟲,是倉庫中種類最多、危害性最大的倉蟲,如黑皮蠹、竹長蠹、煙草甲、鋸谷盜等。鱗翅目的倉蟲種類較少,但危害面比鞘翅目大,如袋衣蛾、織網衣蛾、毛氈衣蛾等。倉蟲在倉庫里不僅蛀食動植物性物品和包裝物,破壞物品的組織結構,使物品發生破碎和孔洞,而且在其新陳代謝過程中排泄的污物將沾污商品,影響物品的質量和外觀。因此對一些易蟲蛀和易被蟲咬的商品應實施防止蟲害包裝技術。
所謂防蟲害包裝技術,就是采用一定防蟲防鼠包裝材料,加之施用防蟲、殺蟲、抑蟲、驅鼠等物理或化學藥劑手段措施,對物品實施包裝的技術。
二、害蟲對物品的危害
(一)食品的蛀蝕
許多貯藏食品,特別是谷類、干果品、調味品、可可、咖啡的水分含量極小,因而能抑制霉菌生長。這些產品不易腐爛并能貯藏很長一段時間。正是這一類食品受到昆蟲類侵害最嚴重,由蟲害造成的損失難以估計。
危害食品的主要害蟲有面粉蛾子、米象、鋸谷盜、甲蟲等,這類害蟲易使糧食或加工食品質量減少,品質下降,甚至出現空洞或導致污染。
地中海面粉蛀蟲(粉斑螟)目前已遍及全世界各地,幾乎在所有的谷類、干奶粉和可可中都能發現。這是一種很小的灰色蛾子,展翅寬度15~20mm,從頭到腹部尖端的長度約5~10mm。白天,蛾子很遲緩地停歇在陰暗的角落,夜晚非常活躍、產卵。一只雌蛾能產出250個卵。蟲卵有時是單個的,有時成小團,緊附著在糧食附近的包裝材料的縫隙里,經常潛伏在包裝谷物、豆類的布袋或麻袋內表面的網孔里。蛾子喜歡清靜的氣氛。它們只能活9~14天,不吃喝任何東西。
蟲卵經過7~14天孵出幼蟲(25~27℃時5~9天孵出幼蟲)。白色細長的幼蟲很快地在谷粒表面啃出裂紋,并開始侵蝕。幼蟲常用一層絲管裹包著自己。幼蟲孵出后,它必須盡快地找到食物,否則將會很快地餓死。它沒有能力啃食硬皮的谷物。根據環境溫度的不同,幼蟲的壽命長達10~22周不等。隨著幼蟲的生長,會脫下一層皮,最后的身長約17mm,呈白色或粉紅色。當幼蟲完全成長為成蟲時,就離開了吃食的地方,并尋找適宜的縫隙,在里邊棲息作繭。成蟲在繭中逐漸變成褐色的蛹。經過11~16天(25~27℃時為9~12天),蛹就變成為蛾子。蛀蟲每年繁殖1~2次。一般在九月或十月間產卵,孵出幼蟲。溫度不適時5~6個月內未必成蛹,可是在溫度較高的條件下,一年之內卻能繁殖5~6次。其繁殖率很高,對食物的危害很大。
(二)羊毛織品的蛀蝕
羊毛織品是由羊毛紡織而成的。羊毛的主要成分為角質蛋白質(含量達97%以上)。羊毛角質蛋白質大分子中含有大量的胱氨酸,在堿液的作用下,胱氨酸中的二硫基團會被破壞,發生水解,短時間內可以導致羊毛溶解。角質蛋白質的分子非常巨大,不經消化則不能被昆蟲吸收利用,蛋白質的消化要借助蛋白酶的作用而實現。
角質蛋白是多種微小鱗翅目、食毛目和幾種鞘翅目昆蟲的基本食料。據記載,谷蛾屬如谷蛾、負袋衣蛾、黑點衣蛾、二點衣蛾能侵蝕哺乳動物的皮毛。織網衣蛾的幼蟲對于角質蛋白具有特殊的愛好。這種物質大部分能被它消化。它是先把毛啃斷為0.25~1mm的小段,在腸內增大了體積,并轉變為一團帶棕色的東西而逐漸減少其體積,然后混同馬氏管的大量分泌物排出體外,食物通過消化道需要2~4天。織網衣蛾的幼蟲所以能夠消化利用羊毛,是因為它的體內含有角質蛋白酶所致。同時它的消化道pH值呈堿性,因此羊毛角質大分子能被水解成不同產物,有的成為氨基酸,而被倉蟲利用。
(三)蠶絲織品的蛀蝕
蠶絲織品由桑蠶絲、柞蠶絲和蓖麻蠶絲等織制而成。蠶絲由絲素和絲膠兩部分組成,絲膠易溶于堿液和沸水中;絲素由多種氨基酸所組成,其中以氨基乙酸、氨基丙酸、干酪氨基酸等為主,絲素不溶于水,具有較強的吸濕性,在潮濕的環境里絲素極易引起霉變和蟲蛀。有些倉蟲和圓皮囊能蛀蝕蠶絲和蟲繭,并能依靠絲素和絲膠而生長發育,但它們的幼蟲不能在羊毛、明膠或氨基酸的人工混合物中長大。
(四)皮革制品的蛀蝕
皮革是用動物的真皮部分加工制成的。它的主要成分是皮質,為原料皮鞣制后保留下來的一種蛋白質,這種蛋白質可被某些昆蟲體內的蛋白酶水解而利用。皮革中還含有3~4%的油脂(植鞣草),絡鞣草和輪胎草含油脂更為多一些,這類油脂可被相應的脂肪酶所水解。某些皮革的表面涂有一層用干酪素等物質組成的涂飾劑,有的還用動物血制成的上光劑,這一層含有豐富的蛋白質和醣類的物質,即為某些昆蟲的營養物質。據國內有關資料記載,皮蠹科和花斑皮蠹、黑皮蠹、花背皮蠹、小圓皮蠹等對皮革及其制品的蛀蝕甚為嚴重,有的被蛀蝕成許多淺色斑痕。這些昆蟲體內含有多種酶類,能對上述化學成分進行水解、消化利用。
(五)毛皮的蛀蝕
許多毛皮如貂皮、水獺皮、元皮、香鼠皮、艾虎皮、灰鼠皮、狐貍皮、貂子皮、綿羊皮、山羊皮、羔皮、獾子皮等,由于含有豐富的皮質蛋白、角質蛋白、糖類、脂肪(脂肪的含量較高),這是因為鞣制后的毛皮,加入適量的脂肪可以提高成品皮板柔軟性、可塑性、強度和穩定性等。同時加入的脂肪可在皮面上的皮纖維周圍形成脂肪薄膜保護層,防止纖維在干燥過程中發生粘結。所加的脂劑有合成的脂劑、磺化蓖麻油、蓖麻油、氧化魚油等,這些組成為倉庫害蟲提供了豐富的養料。
(六)粘膠纖維織品的蛀蝕
粘膠纖維是再生纖維素纖維,幾乎全部由纖維素組成。早期的粘膠纖維都是長絲,俗稱人造絲,后來逐步發展到切斷成短纖維,它們都可純紡或與其他纖維混紡。粘膠纖維的化學組成和棉纖維相似,性能接近棉纖維,其吸濕性比棉纖維好,強度比棉纖維低。
由于粘膠纖維由纖維素組成,在纖維素酶的作用下,粘膠纖維可以水解成葡萄糖。因此具有纖維素酶的害蟲與共生各種能分泌纖維素的纖毛蟲、鞭毛蟲、變形蟲等原生動物的害蟲,都能消化利用纖維素材料。所以粘膠纖維及其織品會被蟲蛀。根據倉庫害蟲的生理構造和體內各種酶的生化特性,常見的倉蟲一般對晴綸、滌綸、維綸、綿龍、尼龍不能很好地消化利用,所以這類合成纖維織品一般不易被蛀蝕。
(七)木材的蛀蝕
木材是由纖維素(干重占40~62%)、木質素(干重占18~38%)和總稱為半纖維素的已聚糖等組成。新鮮木材還含有淀粉。另外,木材中還含有少量其他物質如單寧、色素、含油松脂、脂肪、有機酸、有機氮化合物和灰分等等。木材的所有成分中,木質素是永遠不會被消化的,這是由于它特殊的結構所確定的,至于纖維素、半纖維素只有某些昆蟲能消化。
而對于睛綸、滌綸、維綸、錦綸、尼龍等非天然織物,因不含蛋白質、脂肪、纖維素、糖等,因而不易被害蟲蛀蝕利用。因此,這類材料也常用做防蟲包裝材料。
三、鼠類對物品的危害
鼠類經常破壞庫存的糧食、食品。幾乎所有的包裝材料都會受到鼠類嚙齒動物不同程度的侵襲,甚至是錫制容器、鋁制容器,也會被鼠類動物咬破咬穿。
鼠類雖然會吃掉并毀壞很多糧食、食品,但浪費更大的是被鼠類破壞的包裝所造成的糧食漏失和污染腐變。
無形的潛在危險是鼠類接觸過的糧食、食物會帶有細菌和病毒,在殺菌不嚴格的情況下會給人體帶來染病危害。
曾經設法采用驅蟲劑處理紙袋、麻布袋和塑料袋等食物包裝容器,以期防止鼠類的侵蝕,但是作用并不顯著,因為老鼠會用爪子抓破包裝,然后進入包裝。應該選用對鼠類動物非常敏感,同時又不污染食物的驅蟲劑或驅鼠劑,加入于塑料薄膜袋或塑料編織袋的材料中,用以包裝糧食和食物,鼠類從遠處聞到驅蟲劑或驅鼠劑的氣味就避而遠之。
近年來日本已經正式使用這類的防鼠包裝袋,用來包裝大米等糧食。比較積極的、現實可行的防鼠辦法是貯藏場包或倉庫在建筑上應該加以考慮,例如把所有的水溝和陰溝蓋嚴;地下室窗戶和地窖柵欄應用防鼠裝置,如采用12~15網眼的鍍鋅鐵絲網隔離;門戶和門檻應該嚴密,并覆蓋一層金屬板加以保護;所有的垃圾都應及時消毀,不給鼠類留有安身之地;最后,要保證免受鼠類的感染就是隨時隨地消滅老鼠,不論使用鼠藥、毒氣或誘捕等方法,用之得當,是會有相當大的效果,但要注意不能危及人體健康。
四、蒼蛹對物品的危害
干燥食品的害蟲主要是群狀昆蟲,該類害蟲為雜食性,能在干燥食品上發育,這類害蟲主要包括甲蟲、蛾、蟑螂等。而對生鮮食品,主要為害的是蒼蠅,蒼蠅易在生鮮食品上產卵或尋食,我們經常會在一些罐頭食品和袋裝食品中,發現蒼蠅的殘骸,這主要是由于包裝過程中,車間衛生不嚴格,使蒼蠅落入食品的結果,在一些果汁或調料等瓶裝或袋裝食品中,我們也經常發現有蛆(即蒼蠅的幼蟲或蛹)存在,這是包裝前食品車間衛生不合格、蒼蛹在食品上產卵導致的。一般來說,防蟲包裝與防霉腐包裝一樣,要全面的防范。
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