常用的防霉腐包裝技術的幾種類型。
2018-01-22 09:18:13
天緯化學
在商品包裝貯運過程中，防止商品發生霉腐（即霉變和腐敗）是十分重要的問題。商品霉腐是由霉菌作用產生的，同有機物構成的商品，如生物性物品和制品或含有生物成分的物品，它們在日常環境條件下容易受霉菌作用而發生霉腐，使商品質量受到影響和損害。霉菌危害的范圍非常廣泛，有機物之外的材料在一定條件下也會遭到霉菌的侵蝕，如玻璃、金屬、陶瓷等均可能受到霉菌的侵蝕，這主要是霉菌在粘附其上的有機物上生長，其代謝產物對此類物質產生作用的結果。由于商品種類繁多，規格、數量不一，在流通的多個環節中都有被霉腐微生物污染的機會，只要有適宜霉菌生長的環境條件，霉菌就會從商品和外界環境中不斷地汲取營養和排出廢物，在大量生長繁殖的同時，商品也就逐漸遭到分解破壞，也就是商品發生霉腐。因此，為了保護商品安全地通過貯存、流通、銷售等各個環節，必須對易霉腐商品采用防霉腐包裝技術，以防止商品發生霉變。防霉腐包裝技術就是指在物品包裝時，采取一定的技術措施使其處在能夠抑制霉菌微生物滋長的特定條件下，從而延長商品保質期的包裝技術。歸納起來，目前常用的防霉腐包裝技術主要有以下幾種類型。
一、化學藥劑防霉腐包裝
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。這些化學藥劑統稱為防霉防腐劑，一般有兩大類，一類是用于工業品的防霉劑，另一類是用于食品的防霉腐劑。應用防霉腐劑，有的是將藥劑添加到原材料中生產出防霉腐包裝材料，有的是直接加在某個包裝工序中，有的是將藥物制成溶液，噴灑或涂抹在商品表面，有的用藥液浸泡包裝材料、包裝容器后再用于包裝。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。要特別注意防霉防腐劑的使用范圍，尤其是食品、藥品等生活用品的防霉腐包裝一定要保證藥劑符合安全衛生的標準。同時還要求該防霉防腐劑不影響商品的性能和質量，有較好的穩定性、耐熱性與持久性，對金屬等包裝材料無腐蝕作用。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，一類是用于工業制品的防霉劑，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
氣相防霉腐包裝是利用氣相防霉腐劑的揮發氣體直接與霉腐菌接觸，殺死這些微生物或抑制其生長，以達到商品防霉腐的效果。氣相防霉腐是氣相分子直接作用于商品上，對商品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氣率小，密封性能好的特點。 常用的氣相防霉腐劑有多聚甲醛、環氣乙烷等防霉腐劑。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的水蒸氣結合形成甲酸，對金屬有腐蝕性，因此不能用金屬包裝的商品。另外甲醛氣體對人的眼睛粘膜有刺激作用，對眼睛有損害，所以操作人員應注意做好保護。環氧乙烷作為防霉腐劑，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，因此殺菌力也比甲醛強，環氧乙烷可在低溫下使用，比較適宜于怕熱、怕潮的商品防腐包裝。但環氧乙烷能使蛋白質液化，會破壞糧食中的維生素和氨基酸，還會殘留下在毒物質氯乙醇，因此不宜用作糧食和食品的防霉腐，只可用于日用工業品的防霉腐。
三、氣調防霉腐包裝
氣調防霉腐包裝是將各類商品用不同的保護氣體置換包裝內的空氣以達到防霉腐的效果。氣調防霉腐包裝主要用于各類食品的保鮮，以延長食品貨架期，提升食品價值。氣調防霉腐包裝常用的氣體有二氧化碳、氮氣、氧氣等。二氧化碳具有抑制大多數腐敗細菌和霉菌生長繁殖的作用。氮氣是理想的惰性氣體，它一般不與食品發生化學作用，也不被食品所吸收，但能減少包裝內的含氧量，極大地抑制細菌、霉菌等微生物的生長繁殖，減緩食品的氧化變質及腐敗。氧氣具有抑制大多數厭氧腐敗細菌的生長繁殖，維持新鮮果蔬生鮮狀態的呼吸代謝的作用。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。只要有效地控制其中一個因素，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，通過對包裝盒或包裝袋的空氣進行置換，改變盒（袋）內食品的外部環境，抑制細菌（微生物）的生長繁衍，減緩新鮮果蔬新陳代謝的速度，從而延長食品的保鮮期或貨架期。如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。
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進行降氧。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。進行降氧防霉包裝，可先將包裝容器內抽真空到一定程度再充入氮氣或二氧化碳，也可在包裝容器內加入脫氧劑來消耗包裝內的氧氣，從而降低氧氣的濃度。但無論如何，包裝材料都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。氣調包裝材料大多是低阻隔材料，具有較大的氣體透過性。因此，要對產品進行氣調包裝，就必須根據產品的特性進行包裝材料透氣性的合理選擇。大部分氣調保鮮包裝的包裝材料都要求采用對氣體高阻隔的復合包裝材料，以保持包裝內保護氣體的組分。如貨架期不必很長，一般阻隔性的 PA／PE 或 PET／PE 就可滿足。貨架期要求長的最好采用高阻隔性PVDC 或 EVOH 復合的包裝材料。新鮮果蔬的包裝薄膜起著氣體交換膜的作用，通過薄膜與大氣進行氣體交換來維持包裝內的氣體成分。常用透氣性的 PE、PP、PVC 薄膜，但這種薄膜還不能滿足高呼吸速度的熱帶水果、菇類等的包裝要求，需要高透氣性的薄膜。因此要注意研究開發新的氣調防霉腐包裝材料。如美國研制開發的用二氧化碳制塑料包裝材料，即使用特殊的催化劑，將二氧化碳和環氧乙烷（或環氧丙烷）等量混合，制成新的塑料包裝材料，其特點具有玻璃般的透明度和不通氣性；類似聚碳酸酯和聚酰胺樹脂；在 240 攝氏度下不會完全分解成氣體；有生物分解性能，不會污染環境與土壤等特點。我國也已研究成功利用納米技術，高效催化二氧化碳合成可降解塑料。即利用二氧化碳制取塑料的催化劑粉碎到納米級，實現催化分子與二氧化碳聚合，使每克催化劑催化 130 克左右的二氧化碳，合成含 42%二氧化碳的新包裝材料。
四、低溫防霉腐包裝
低溫防霉腐包裝技術是通過一定的技術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，從而抑制商品的呼吸和代謝分解，同時也抑制微生物繁殖的代謝和生長繁殖，從而達到防霉腐的目的。低溫冷藏防霉腐所需的溫度與時間應按具體商品而定，在低溫環境下，霉菌的活動不僅會受到極大的抑制，甚至死亡。所以一般來說，環境溫度越低，持續時間越長，霉腐微生物的死亡率愈高，防霉腐的效果越好。
按冷藏溫度的高低和時間的長短，低溫防霉腐可分為冷藏和冷凍兩種。冷藏防霉腐包裝的溫度一般為 3 攝氏度～5 攝氏度。在此溫度下，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，因此霉菌的生長繁殖受到極大地抑制，但并未死亡。冷藏一般適于含水量大又不耐冰凍的易腐商品，如水果、蔬菜、鮮蛋等。冷凍是適于耐冰凍含水量大的易腐商品，溫度通常控制在－12 攝氏度以下的凍結儲藏，在此溫度下，霉菌多數死亡。在冷凍期間，商品的品質基本上不受損害，商品上霉腐微生物同細胞內水變成冰晶脫水，冰晶水損壞細胞質膜而引起死傷。冷凍一般適合于肉類、魚類等防霉腐包裝，但低溫冷凍防霉包裝時應注意選用耐低溫包裝材料。
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