产品或包装件在流通过程中,由于环境中微生物及气候条件(温度、湿度等)的影响,有些物品会受到霉腐微生物的污染,从而导致产品或包装件变质或损坏。霉腐微生物生长繁殖的营养条件包括水、碳水化合物、脂肪、蛋白质、无机盐和维生素等。例如,食品、干菜、干果、茶叶、卷烟、纺织品、针棉织品、塑料、橡胶制品、皮革制品、毛制品、纸及纸板等都是含有这些有机成分的物品。在包装容器内储运食品和其他含有有机碳水化合物成分的产品时,产品表面可能生长霉菌,在流通过程中如遇潮湿,霉菌生长繁殖极快,甚至伸延至产品内部,使其腐烂、发霉、变质,因此要采取特别的防护措施。
防霉腐包装技术就是在充分了解霉腐微生物的营养特性和生活习性的情况下,采取相应的技术措施使产品(内装物)处在能抑制霉腐微生物滋长的特定条件下,延长产品(内装物)的质量保持期限。
要采取相应的防霉措施就需要先了解产品霉腐的本质,一般来说,产品发生了霉腐变质,首先是因为该物品感染上了霉腐微生物,这是物品霉腐的必要条件之一;其次是因为该物品含有霉腐微生物生长繁殖所需的营养物质,这些营养物质能提供给霉腐微生物所需的生长条件(包括碳源、氮源、水、无机盐、能量等);最后是因为有适合霉腐微生物生长繁殖的环境条件,如温度、湿度、空气等,这是物品霉腐的外界因素。其中水分是霉菌生长繁殖的关键因素,在潮湿的环境条件下,霉菌的繁殖速度会大大加快。
防霉腐包装技术就是从技术上杜绝上述三个产生霉腐的源头。这主要可以通过以下方法来实现。
(1)对包装制品和内装物进行处理,杀灭霉腐微生物;
(2)确保包装制品、内装物及包装环境的清洁,防止感染霉腐微生物及其滋长;
(3)控制包装件内外的环境温度、湿度、空气等条件。
防霉腐包装从结构上分主要有密封和非密封两种。密封防霉腐包装是指将产品用不透气或透气率低的阻隔性材料密封包装起来,这种方法能有效地控制霉腐微生物的生长繁殖所依赖的氧气、水分、基质等条件,从而达到防止或抑制产品发生霉变的目的。非密封防霉腐包装适用于一些对霉菌敏感度较低或经过防霉处理后的产品,在不密封条件情况下能达到防霉腐效果的包装。常用的防霉腐包装技术主要有以下几种。
1.化学药剂防霉腐包装技术
化学药剂防霉腐包装技术是指使用对致霉腐微生物有抑制或杀灭作用的化学药剂对内装物、包装材料及包装制品进行适当处理的包装技术。这种方法属非密封防霉腐包装。
防霉防腐剂的杀菌机理:使菌体蛋白质凝固、沉淀、变性;用防霉防腐剂与菌体酶系统结合,影响菌体代谢;用防霉防腐剂降低菌体表面张力,增加细胞膜的通透性而发生细胞破裂或溶解。
防霉防腐剂有两大类,一类是用于工业品的防霉剂,如多菌灵、百菌清、灭菌丹等。另一类是用于食品的防霉腐剂,如苯甲酸及其钠盐、脱氢蜡酸、托布津等。
2.气相防霉腐包装技术
气相防霉腐包装技术是指使用具有挥发性的防霉防腐剂,利用其挥发产生的气体直接与霉腐微生物接触,达到杀死抑制其生长,防止产品霉腐的目的。这种方法属密封防霉腐包装。
常用的气相防霉腐剂有多聚甲醛、甲醛、环氧乙烷、SF501等。使用多聚甲醛时可包成小包或制成片剂放入包装容器内,加以密封,任其自然升华扩散。环氧乙烷只可应用于日用工业品的防霉,不宜作粮食和食品的防霉。(www.daowen.com)
3.气调防霉腐包装技术
气调防霉腐包装就是在密封包装的条件下,通过改变包装内气体组成成分,来抑制霉腐微生物的生命活动与生物性产品的呼吸强度,从而达到对被包装产品防霉腐的目的。因为绝大部分霉腐微生物都需要通过有氧呼吸进行代谢,如向包装内通入二氧化碳便可以达到抑制其生长繁殖的目的。这种方法属于密封防霉腐包装。采用这种防霉腐方法时,包装材料和容器必须对气体或水蒸气有一定的阻透性,才能保持包装内的气体浓度。
气调防霉腐包装技术所填充的气体同时还需要满足无色、无味、低溶解度、低透过率等条件,应用最广泛的是二氧化碳、氮气和一些惰性气体。将这些气体按一定比例混合能更多地保持食品天然风味和营养,在肉类、果蔬、焙烤等食品储存保鲜方面应用广泛,是一种低碳环保的包装技术。
4.干燥防霉腐包装技术
在干燥的条件下,霉菌不能繁殖生长,产品便不会发霉、腐烂。干燥防霉腐包装技术是通过降低密封包装内的水分与产品本身的含水,使霉腐微生物得不到生长繁殖所需水分来达到防霉腐的目的。可通过在密封的包装内放置一定量的干燥剂来吸收包装内的水分,使内装产品的含水量降到其允许含水量以下。食品包装中常用的干燥剂有硅胶、铁粉和生石灰。这种防霉腐包装技术在很多产品上都得到应用。它属于密封防霉腐包装,由于要防止水分侵入包装件内部,因此这种包装的材料和容器也需要有一定的阻水性。
5.电离辐射防霉腐包装技术
电离辐射防霉腐包装是利用射线(X射线、γ射线)照射被包装物品来达到杀菌防霉腐的目的。电离辐射的直接作用是当辐射线通过微生物时能使微生物内部成分分解而引起诱变或死亡。这种方法属于非密封防霉腐包装。
电离辐射防霉腐包装操作可以先将产品进行辐射处理再包装或者先包装后再辐射处理。包装后的产品经电离辐射灭菌后,如不再污染,再配合冷藏条件,小剂量辐射能延长保存期数周(月);大剂量辐射可彻底灭菌,长期储存。
紫外线具有杀菌能力,但其穿透力很弱,所以只能杀死产品表面的霉腐微生物。此外,含有脂肪或蛋白质的食品不宜用紫外线照射杀菌。紫外线一般用来处理包装容器(或材料)及非食品类的被包装物品。
微波的杀菌机理是微生物吸收微波能量后,一方面转变为热量而杀菌,另一方面菌体的水分和脂肪等物质受到微波的作用,其分子间发生振动摩擦而使细胞内部受损而产生热能,促使菌体死亡。微波产生的热能在内部,所以热能利用率高,加热时间短而均匀。微波杀菌只适用于霉菌、酵母菌等不耐热微生物,但对附着在食品背面,水分含量低的食品效果不显著。
远红外线的作用与微波相似。其杀菌机理主要是远红外线的光辐射产生的高温使菌体迅速脱水干燥而死亡。
高频电场的杀菌机理是含水分高的产品和微生物能“吸收”高频电能转变为热能而杀菌。只要产品和产品上的微生物有足够的水分,同时又有一定强度的高频电场,消毒瞬间即可完成。
上述均属非密封防霉腐包装。除了上述方法外,采用霉腐微生物不易侵蚀的包装材料进行包装,可以提高包装件防霉腐的能力。
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