食品包装学实验报告

　包装材料和包装工艺及光对食品保质期的影响

　一、实验目的 通过本实验了解真空包装、脱氧包装的主要作用及其对包装材料性能的要求，掌握包装真空包装机和气调包装机的使用方法。

　二、实验原理 真空包装、气调包装及脱氧包装能不同程度地降低包装容器内的氧气含量，从而减轻氧对食品造成的不利影响。土豆中富含多酚氧化酶及酚类物质，切分后的土豆在有氧条件下会迅速发生酶促褐变，通过真空包气调包装和脱氧包装配合气密性好的包装材料可抑制褐变和霉变。

　三、实验材料及设备 土豆、馒头、PE 塑料袋、PA/PE 塑料袋、Al/PE 塑料袋、刀具、真空包装机、气调包装机、普通热压封口机、色差仪 四、操作步骤及结果记录 1.

　包装步骤 (1)

　将洗净外皮的土豆切成厚度 4-5mm、大小均匀一致的厚片，每袋 1 片，迅速装入袋中，并进行封口， 其中：

　真空包装：PA/PE

　2 袋， Al/PE

　6 袋 普通包装：PA/PE

　2 袋，Al/PE

　6 袋，PE 2 袋 脱氧包装：PA/PE

　2 袋， Al/PE

　6 袋 气调包装（60%CO2+40%N2）：PA/PE

　6 袋， Al/PE

　6 袋 气调包装（60%CO2+20%O2+20%N2）：PA/PE

　6 袋， Al/PE

　6 袋 (2)

　将馒头切成 10-20mm厚的片，每袋 1 片，迅速装入袋中，并进行封口， 其中：

　普通包装：PA/PE

　2 袋，PE 2 袋 脱氧包装：PA/PE

　2 袋，Al/PE

　6 袋 气调包装（60%CO2+40%N2）：PA/PE

　2 袋， Al/PE

　6 袋 2.

　数据记录 (1)

　分别于包装 0、1、5、20、24、32 小时后观察土豆片的褐变的情况并测定记录土豆片的 L 值。

　 表 表 1 土豆片褐变实验数据记录表

　包装技术 包装材料

　0hr

　2.5hr 19hr 23hr 27hr

　30hr 普通 PE 68.70 72.69 62.51 38.85 31.45 22.43 PA/PE 68.82 61.94 34.67 30.97 25.34 Al/PE 70.05 37.51 16.87 11.45 5.77 真空 PA/PE 70.92 66.11 53.31 40.44 33.52 Al/PE 73.41 66.37 45.50 42.71 36.89 气调包装 60%CO 2+40%N 2 ）

　PA/PE 74.84 69.18 54.53 43.40 31.11 Al/PE 75.57 55.10 26.73 19.09 11.56 脱氧包装 PA/PE 72.66 70.47 56.49 51.78 46.00 Al/PE 70.28 74.32 41.48 40.71 37.99

　(2)包装好的馒头片于 5d、10d、15d、20 d、25 d后拆包(或直接透过包装观察)，观察其霉菌生长的情况并记录（霉斑的多少以＋表示，数量越多表示霉变越严重，每处理观察两袋）。

　表 表 2 ：馒头霉变实验记录表 包装技术 包装材料

　1d 2d 3d 4d

　5d 普通包装 PE 0 0 ＋ ＋＋ ＋＋＋

　PA/PE 0 ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋

　＋＋＋＋＋

　气调包装 60%CO 2 +40% N 2 ）

　PA/PE 0 0 0 0

　＋

　Al/PE 0 0 0 0 ＋

　脱氧包装 PA/PE 0 0 0 0 ＋

　Al/PE 0 0 0 0 0

　五、 结果分析与讨论 1.

　包装材料和包装工艺及光对土豆保质期的影响

　1.1

　包装技术方法对土豆片褐变的影响

　 （PA/PE）

　 （Al/PE）

　图 1 不同包装方法土豆色差 L 值与贮藏时间关系

　分析：由图 1 可以看出，同样用 PA/PE 材料包装的土豆片，四种包装方法的色差 L 值均呈现不断下降的趋势，普通包装色差 L 值的下降趋势最快，气调和真空包装次之，脱氧包装的色差 L 值下降趋势最慢。色差 L 值代表土豆片的褐变程度，而影响土豆片发生褐变

　的最大因素是氧气。由图可知，脱氧、真空及气调包装相比普通包装都有较好的脱氧效果，其中脱氧包装的土豆片褐变速度最慢，原因是脱氧剂的脱氧效果比真空和气调包装的脱氧效果好。

　由图 1 可以看出，同样用 Al/PE 材料包装的土豆片，四种包装方法的色差 L 值均呈现不断下降的趋势，普通和气调包装色差 L 值的下降趋势最快，脱氧和真空包装次之。色差 L值代表土豆片的褐变程度，而影响土豆片发生褐变的最大因素是氧气。由图可知，脱氧、真空及气调包装相比普通包装都有较好的脱氧效果，但气调包装的脱氧效果没有脱氧和真空包装的脱氧效果明显，脱氧和真空包装的脱氧效果不相上下，原因是脱氧剂和抽真空的脱氧效果比气调包装的脱氧效果好。

　图 1 需要注意的是，Al/PE 的脱氧包装在 19hr 时的色差 L 值大于 2hr时的色差 L 值，理论上整体趋势应该是不断下降，该数据明显有问题，但不影响实验的整体效果。

　1.2

　包装材料土豆片褐变的影响

　（普通包装）

　（脱氧包装）

　（真空包装）

　 （气调包装）

　图 2 不同包装材料土豆色差 L 值与贮藏时间关系

　分析：由图 2 可知，同样是普通包装的土豆片，三种不同包装材料的色差 L 值均呈现不断下降的趋势，Al/PE 的下降趋势最快，PE 次之，PA/PE 最慢。原因是三种包装材料的阻气性 PA/PE＞PE＞Al/PE，所以 PA/PE 包装的土豆片褐变速度最慢。

　由图 2 可知，同样是脱氧包装的土豆片，两种不同包装材料的色差 L 值均呈现不断下降的趋势，Al/PE 的下降趋势较快，PA/PE 较慢。原因是两种包装材料的阻气性 PA/PE＞Al/PE，所以 PA/PE 包装的土豆片褐变速度最慢。

　由图 2 可知，同样是真空包装的土豆片，两种不同包装材料的色差 L 值均呈现不断下降的趋势，PA/PE 的下降趋势较快，Al/PE 较慢。说明 Al/PE 比 PA/PE 更适合真空包装。

　由图 2 可知，同样是气调包装的土豆片，两种不同包装材料的色差 L 值均呈现不断下降的趋势，Al/PE 的下降趋势较快，PA/PE 较慢。原因是两种包装材料的阻气性 PA/PE＞Al/PE，所以 PA/PE 包装的土豆片褐变速度最慢。

　综合以上四种包装方法的实验结果可以知道，PA/PE 和 Al/PE 的气密性均比 PE 好，更适合容易发生氧化的食品的包装。

　1.3

　光照对土豆片褐变的影响

　（真空包装）

　（普通包装）

　图 3

　不同包装条件下光对土豆色差 L 值与贮藏时间关系

　分析：此实验根据 PA/PE（透明）、Al/PE（不透明）两种包装材料在真空和普通包装技术下，土豆的色差 L 值的变化，分析光照对土豆品质的影响。由图 3 可知，在真空和普通包装技术下，不透明的 Al/PE 材料相对于透明的 PA/PE 材料，里面的土豆片质量都更好。因此可以推断，光照会一定程度地影响土豆片的质量。

　2.

　包装材料和包装工艺及光对馒头保质期的影响 2.1

　包装技术方法对馒头霉变的影响

　 （普通包装）

　 （气调包装）

　（脱氧包装）

　图 4

　不同包装方法馒头霉变与贮藏时间关系

　由图 4 可以看出，普通包装、气调包装和脱氧包装 3 种包装技术方法中，脱氧包装最好，其次是气调包装，最差是普通包装。

　在这里，我们的实验对象是馒头，馒头主要是由面粉组成，而面粉的主要成分是淀粉，因此霉菌是产生霉斑的主要原因。

　普通包装是不采取任何处理，直接热封；气调包装是选择适合食品的最佳气体种类和混合比例（即理想气体）， 并配合适当的包装材料，使食品在贮藏销售过程中尽量维持理想气体组分和比例，从而最大限度地延长食品的保质期；脱氧包装是在密封的包装容器内，使用能与氧发生化学反应，或能催化氧发生化学反应的脱氧剂（又称去氧剂、吸氧剂），除去包装容器内的游离氧，使被包装物能在氧浓度很低(O2＜0.1%) ，甚至无氧状态下保存的一种技术。

　在抑菌方面，普通包装无法与气调包装和脱氧包装媲美。这与实验结果一致，一般脱氧包装配合高阻隔性包装材料情况下，能使食物保存 2 个月以上，然而实验中有一个实验组出现霉斑，推测应该是使用前脱氧剂暴露在空气的时间较长，降低了脱氧的效用。

　2.2

　包装材料对馒头霉变影响

　 （PA/PE）

　（Al/PE）

　图 5 不同包装材料馒头霉变与贮藏时间关系

　由图 5 可以得出，总体来说 AL/PE包装材料比 PA/PE 包装材料更优越，不管是普通包装、气调包装还是脱氧包装，这三种包装技术方法在使用 AL/PE 材料的情况下产生的霉斑个数都少于使用 PA/PE 包装材料，而这两种材料各方面性能都很接近，唯一不同的就是PA/PE 无法阻隔紫外线。

　来自于太阳的紫外光线，具有较高的能量，可对有机物质造成破坏，所以紫外线可被用来杀菌。光线引发并加速食品中营养成分的分解，发生食品腐败变质反应，主要表现在以下 4 个方面。

　（1）促使食品中油脂的氧化反应而发生氧化性酸败。花生油试验结果有助于了解光线在脂肪含量很高的食品上的作用，在光线照射下的花生油试样与避光保存的试样相比其氧化反应的速度高出 150 倍，所以在光线照射下，很短时间花生油的质量就会因氧化变质，而达到不能容忍的程度。

　（2）使食品中的色素发生化学变化而变色: 光线使植物性食品中的绿、黄、红色及肉类食品中的红色发暗或变成褐色。

　（3）引起维生素和色素的破坏，并与其他物质发生不良的化学变化。光线尤其是波长在 300nm 以下紫外线部分对色素分解的影响最为显著: 如在天然色素中叶绿素和类胡萝卜素，是一种在光照下较易分解的色素；茶叶中大量的抗坏血酸（即维生素 C）对光线是很不稳定的，很容易被氧化成胶氧抗坏血酸，进一步与氨基酸结合发生色素反应，使茶叶味道恶化; 而波长在 415 ～ 455nm 之间的光线对核黄素是特别有害 [3] 的等。

　（4）引起食品中蛋白质和氨基酸的变性。食品中的蛋白质( 如酪蛋白等) 在光照下，会大量遭到破坏。氨基酸中的色氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸等在日光照射下，会因光分解而受到破坏损失。

　由此可以明确的一点是 PA/PE包装材料多出的霉斑有一部分是由于光照造成的而不是微生物引起的。

　2.3

　光对馒头霉变影响

　（气调包装）

　（脱氧包装）

　图 6 光照馒头霉变与贮藏时间关系

　由图 6 可以看出，在忽略误差的情况下，气调包装和脱氧包装无法判断 AL/PE与PA/PE 之间的差异。

　针对本实验的实验对象是馒头，原料为小麦粉，富含丰富的氨基酸，而色氨酸溶液在日光暴晒后变褐；无独有偶，其还含有维生素 B 和维生素 C 等光敏物质，在光照情况下，食品中对光敏感的成分能迅速吸收并转换光能，从而激发食品内部发生变质的变化反应。食品对光能吸收量愈多，转移愈深，食品变质愈快、愈严重。

　因此，有 Al 保护的馒头霉斑数与没有 Al 保护的馒头霉斑数差异明显。

　六、结论 1.

　包装材料和包装工艺及光对土豆褐变的影响 色泽是反映鲜切产品外观品质的一个重要指标：L 值表征切面的亮度，是贮藏过程中由于酶促褐变或色素聚集引起切割表面变暗的一个指标性参数，L 值越低，褐变越严重。通过实验可知，真空包装和脱氧包装比普通包装更具有对土豆切片褐变的抑制作用；Al/PE材料总体比 PA/PE 材料更具有对土豆切片褐变的抑制作用。

　2.

　光照、包装材料及包装技术对馒头褐变的影响 Al/PE 包装材料比 PA/PE 包装材料更优越，但 PA/PE 无法阻隔紫外线，PA/PE包装材料多出的霉斑有一部分是由于光照造成的而不是微生物引起的。普通包装、气调包装和脱氧包装 3 种包装技术方法中，脱氧包装最好，其次是气调包装，最差是普通包装。馒头主要是由面粉组成，而面粉的主要成分是淀粉，因此霉菌是产生霉斑的主要原因。气调包装和脱氧包装无法判断 Al/PE与 PA/PE 之间的差异。食品对光能吸收量愈多，转移愈深，食品变质愈快、愈严重，因此，有 Al 保护的馒头霉斑数与没有 Al 保护的馒头霉斑数差异明显。

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