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包裝材料與技術(shù)對(duì)醬腌菜酸敗抑制的研究

閱讀:274      發(fā)布時(shí)間:2017-7-5
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摘要:醬腌菜酸敗變質(zhì)主要是由微生物的活動(dòng)引起的,微生物存在于醬腌菜產(chǎn)銷各個(gè)環(huán)節(jié)。采用阻隔性良好包裝材料,如KPA/PE,以及*包裝技術(shù)能在其貯藏、流通、銷售環(huán)節(jié)抑制包裝內(nèi)微生物的繁殖,對(duì)于控制醬腌菜保質(zhì)期內(nèi)的酸敗變質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期有著明顯的效果。
關(guān)鍵詞:醬腌菜,酸敗,阻隔性,包裝

 

  我國(guó)是蔬菜資源豐富的大國(guó)之一,長(zhǎng)沙馬王堆西漢墓出土的世界貯藏zui悠久的豆豉姜表明自西漢起,我們已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)蔬菜的腌制加工。經(jīng)過(guò)兩千多年的傳承發(fā)展,腌制材料由起初的鹽發(fā)展為如今的醬、糖、醋、蜜、蝦油、魚露、辣椒等,蔬菜經(jīng)過(guò)上述材料的腌制后,形成了風(fēng)味*、鮮脆爽口的醬腌菜,即可直接食用,又可作為食品調(diào)味料使用,現(xiàn)多采用規(guī)?;虡I(yè)生產(chǎn)。

  同其他食品一樣,醬腌菜包裝出售后,常存在保質(zhì)期內(nèi)酸敗變質(zhì)、色澤褐變、風(fēng)味喪失等問(wèn)題,這是由于醬腌菜富含蛋白質(zhì)、糖類、有機(jī)酸等有機(jī)成分,易受環(huán)境中微生物的影響發(fā)生品質(zhì)劣變,不僅影響其銷量,甚至?xí)斐善髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)及信譽(yù)危機(jī)。在醬腌菜日常生產(chǎn)銷售中,微生物可能存在于各個(gè)加工環(huán)節(jié):(1)原材料初始菌含量過(guò)高;(2)生產(chǎn)加工過(guò)程中,設(shè)備、人員、生產(chǎn)工序、生熟材料的微生物交叉污染;(3)包裝環(huán)境、設(shè)備和材料的微生物感染;(4)貯存、運(yùn)輸環(huán)節(jié)外力造成包裝破損導(dǎo)致微生物侵入;(5)包裝阻隔能力較差,空氣滲透加速包裝中殘留微生物的生長(zhǎng)繁殖。

  在上述環(huán)節(jié)中,原材料及生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備、人員的消毒滅菌已在企業(yè)中得到的廣泛的落實(shí),但在生產(chǎn)后期的包裝相關(guān)環(huán)節(jié),卻常常被企業(yè)所忽視,這就是當(dāng)前醬腌菜企業(yè)倍感困惑的“保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品酸敗,風(fēng)味喪失”的重要原因之一。包裝像一所抵擋外界侵害的房屋,以包裝材料為墻為窗,以包裝技術(shù)為梁為樁,保護(hù)內(nèi)容物的安全與品質(zhì)。當(dāng)包裝材料阻隔能力較差,封口強(qiáng)度低,密封不嚴(yán)時(shí),外界的氧氣和水蒸氣會(huì)滲透入包裝內(nèi)部,造成油脂氧化、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值喪失、氧化褐變加劇、微生物加速繁殖等;與此同時(shí),利用*包裝技術(shù)制成功能化包裝,如真空包裝、氣調(diào)包裝等,將會(huì)使包裝某一方面的性能得到大幅提升,更好的滿足包裝需求。為了提高醬腌菜的安全質(zhì)量,延長(zhǎng)期保質(zhì)期,筆者從包裝材料和包裝技術(shù)入手,進(jìn)行了相應(yīng)分析。

 

1、包裝材料阻隔性研究

1.1試驗(yàn)材料

  分別選取三款國(guó)內(nèi)品牌醬腌菜的成品包裝,為保護(hù)品牌信息,每種均以內(nèi)容物名稱命名,每種包裝取3個(gè)待測(cè)樣品,分別編號(hào)為A、B、C。

 

1.2試驗(yàn)儀器

  VAC-V2壓差法氣體滲透儀:濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司研制,可以測(cè)定塑料薄膜、復(fù)合膜、高阻隔材料在各種溫度下的氣體滲透量,測(cè)試范圍為0.05~50,000 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。W3/0120水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀,濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司研制,可以測(cè)定塑料薄膜、復(fù)合膜、高阻隔材料的水蒸氣透過(guò)量,測(cè)試范圍為0.1~10,000 g/(m2·24h)。

 

1.3試驗(yàn)步驟

  氧氣滲透性測(cè)試:從成品包裝上取Ф97mm的圓形試樣在23℃±2℃,相對(duì)濕度50%±10%條件下對(duì)試樣進(jìn)行4h的狀態(tài)調(diào)節(jié)。將狀態(tài)調(diào)節(jié)好的試樣放入試驗(yàn)腔中,設(shè)置試驗(yàn)溫度23℃。此時(shí)試樣將試驗(yàn)腔隔離為上下腔,對(duì)整個(gè)腔體真空處理后,向上腔充入一定壓力的氧氣,氣體在壓差梯度的作用下向下腔滲透,通過(guò)對(duì)低壓側(cè)壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)處理,得出試樣的氧氣透過(guò)量參數(shù)。

  水蒸氣滲透性測(cè)試:從成品包裝上取Ф74mm的圓形試樣在23℃±2℃,相對(duì)濕度50%±10%條件下對(duì)試樣進(jìn)行4h的狀態(tài)調(diào)節(jié)。在透濕杯中注入一定量蒸餾水,將狀態(tài)調(diào)節(jié)好的試樣放入透濕杯杯槽中,連同透濕杯一起移入測(cè)試腔試驗(yàn)架中,設(shè)置試驗(yàn)溫度38℃,濕度90%RH。水蒸氣透過(guò)透濕杯中的試樣進(jìn)入干燥的一側(cè),通過(guò)測(cè)定透濕杯重量隨時(shí)間的變化量,從而求出試樣的水蒸氣透過(guò)量參數(shù)。

 

1.4、結(jié)果與討論

表1. 三類包裝材料氧氣和水蒸氣透過(guò)量測(cè)試結(jié)果

試樣名稱

材質(zhì)

厚度μm

樣品號(hào)

氧氣透過(guò)量

cm3/(m2·24h·0.1MPa)

氧氣透過(guò)量平均值

水蒸氣透過(guò)量g/(m2·24h)

水蒸氣透過(guò)量平均值

醬菜

PA/PE

70

A

52.189

51.802

3.684

3.666

B

52.354

3.652

C

52.863

3.661

麻辣三絲

PA/PE

80

A

38.428

38.389

2.732

2.732

B

38.663

2.718

C

38.075

2.746

紅油榨菜

KPA/PE

80

A

4.908

4.940

1.621

1.611

B

4.952

1.605

C

4.961

1.608

 

1.4.1 PA/PE材料

  從表1可以看出,醬菜和麻辣三絲的包裝均采用了PA/PE材料,PA(尼龍)是分子鏈中含有酰胺鍵的一類高分子化合物,具有優(yōu)良的氣體阻隔性、耐穿刺性、耐油性和耐高低溫性,適用于油膩性食物包裝、真空包裝等。但其對(duì)水蒸氣的阻隔性以及熱封性較差,并且易吸潮造成氣體阻隔性的大幅下降,因此常與熱封性佳的聚烯烴類材料(比如PE)復(fù)合而成使用,利用聚烯烴材料自身良好的防潮性使復(fù)合膜保有高度的阻隔性。測(cè)試結(jié)果顯示,兩類試樣的氧氣透過(guò)量和水蒸氣透過(guò)量均體現(xiàn)出一種隨厚度增加而減小的趨勢(shì),在設(shè)定的15個(gè)月的保質(zhì)期內(nèi),該包裝可以達(dá)到基本的保質(zhì)要求。

  但是考慮到流通、貯存和銷售展示階段的環(huán)境復(fù)雜性,將會(huì)對(duì)產(chǎn)品包裝性能的穩(wěn)定性造成影響。例如,溫度會(huì)對(duì)塑料薄膜的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,溫度升高會(huì)使樹(shù)脂的結(jié)晶度、定向度降低,分子間距拉大,密度降低,導(dǎo)致材料的阻隔性下降。因此,當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生急劇的變化,上述PA/PE包裝將很難在保質(zhì)期內(nèi)提供理想的阻隔性保障,水氧的加速滲透為微生物的活躍繁殖提供了條件,加速醬腌菜的酸敗。

1.4.2 PVDC涂布膜

  第三種紅油榨菜包裝采用了80μm厚的KPA/PE材料,在同樣條件下該材料的氧氣與水蒸氣透過(guò)量較同厚度的PA/PE材料有了明顯的下降,這為醬腌菜的長(zhǎng)期保質(zhì)提供了可靠的保障。KPA/PE是經(jīng)PVDC乳液涂布加工后的PA膜與PE膜復(fù)合而成的膜,其中PVDC(聚偏二氯乙烯)的大分子中,含有眾多的負(fù)離子氯,呈對(duì)稱分布,結(jié)構(gòu)緊密,內(nèi)聚力大,分子鏈不易運(yùn)動(dòng),分子易于結(jié)晶,因此它表現(xiàn)出特別優(yōu)良阻氧性和防潮性[1]。另外,PVDC阻隔性受溫度的影響較小,經(jīng)其涂布處理后的薄膜,阻隔性明顯提高并在多變的環(huán)境中能保持一定的穩(wěn)定性。表2體現(xiàn)了在20℃,85%RH條件下,常見(jiàn)薄膜經(jīng)PVDC涂布處理前后的阻隔性變化情況。

表2 不同材質(zhì)薄膜經(jīng)PVDC涂布處理前后的阻隔性變化情況

基材厚度

μm

基材材質(zhì)

PVDC涂層

g/m2

氧氣透過(guò)量

cm3/(m2·24h·0.1MPa)

水蒸氣透過(guò)量g/(m2·24h)

90

PE

0

1500

0.9

5

4.43

0.5

PET

0

10

1.5

5

2.68

0.2

PA

0

3.65

10

5

1.79

0.2

  PVDC涂布的zui終目的是改善薄膜的阻隔性,因此所選用的PVDC樹(shù)脂除了需具備優(yōu)異的阻隔性外,還需具有良好的涂布加工性、抗粘連性和較好的乳液儲(chǔ)存穩(wěn)定性。在涂布過(guò)程中,PVDC的層厚也關(guān)系到阻隔性的改善情況,應(yīng)根據(jù)內(nèi)容物貯存需求來(lái)設(shè)定基材和涂層的厚度。通常,食品包裝可按照涂層厚度與總厚度為1:5的比例設(shè)定。

 

2包裝技術(shù)

  包裝材料可以為醬腌菜提供基本的阻隔保護(hù),但阻隔性要求越高,相應(yīng)的成本越高。在預(yù)算有限的前提下,采用*的包裝技術(shù)也可提高包裝整體的阻隔性。

  真空包裝(vacuum packaging)也稱減壓包裝,是將包裝內(nèi)的空氣全部抽出密封,維持內(nèi)部處于高度減壓狀態(tài),空氣相當(dāng)于低氧效果,抑制微生物(好氧菌)的生長(zhǎng)繁殖和油脂氧化,以達(dá)到醬腌菜防酸敗的目的,是現(xiàn)今醬腌菜行業(yè)應(yīng)用較廣的一項(xiàng)包裝技術(shù)。馮作山[2]的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)殺菌處理的真空包裝醬腌菜的貯藏期可達(dá)1年以上,而普通包裝無(wú)論是否添加防腐劑,貯藏期僅能達(dá)到180-300天。但需要注意的是,真空包裝不能抑制厭氧菌的繁殖和因酶反應(yīng)引起的色變,因此在后續(xù)仍需冷藏、殺菌等環(huán)節(jié)的配合。

  氣調(diào)包裝(MAP)是充入一定比例O2、CO2、N2混合氣體的包裝。高濃度的CO2能阻礙好氧菌的繁殖,延長(zhǎng)微生物增長(zhǎng)的停滯期及指數(shù)增長(zhǎng)期,起放酸敗作用;O2抑制大多數(shù)厭氧菌的繁殖; N2是理想的惰性氣體,做保香護(hù)色之用。目前這種技術(shù)尚未大規(guī)模應(yīng)用于醬腌菜包裝行業(yè),但據(jù)文獻(xiàn)記載[3],該技術(shù)曾應(yīng)用于榨菜包裝,起到模擬壇腌榨菜中后期發(fā)酵的貯存環(huán)境,這樣醬腌菜即可在低鹽、無(wú)防腐劑、無(wú)需高溫殺菌的條件下獲得較長(zhǎng)的保質(zhì)期。

 

3 總結(jié)

  醬腌菜酸敗變質(zhì)主要是由微生物的活動(dòng)引起的,微生物存在于醬腌菜產(chǎn)銷各個(gè)環(huán)節(jié)。采用阻隔性良好包裝材料,如KPA/PE,以及*包裝技術(shù)能在其貯藏、流通、銷售環(huán)節(jié)抑制包裝內(nèi)微生物的繁殖,對(duì)于控制醬腌菜保質(zhì)期內(nèi)的酸敗變質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期有著明顯的效果。

 

 

 參考文獻(xiàn):

[1]陳昌杰.塑料薄膜的印刷與復(fù)合.北京.化學(xué)工業(yè)出版社,2012

[2]馮作山,熱合曼,楊靜.袋裝醬腌菜的防腐保藏技術(shù)研究.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,23(2):60~62.

[3]蘇履端.換氣包裝技術(shù)與榨菜包裝的改進(jìn).株洲工學(xué)院學(xué)報(bào),1996,10(3):21~24.

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