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1、包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)自動(dòng)封口工藝動(dòng)畫自動(dòng)封口工藝動(dòng)畫成型成型-充填充填-封口工藝動(dòng)畫封口工藝動(dòng)畫包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)目錄目錄 本課程的教學(xué)思路第一章 緒論及包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)第二章 包裝工藝的化學(xué)基礎(chǔ)第三章 包裝工藝的微生物學(xué)基礎(chǔ)第四章 包裝工藝的氣象環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)第五章 紙包裝工藝第六章 塑料包裝工藝第七章 其他容器包裝工藝第八章 充填工藝第九章 輔助包裝工藝第十章 環(huán)境保護(hù)包裝工藝第十一章 物理防護(hù)包裝工藝第十二章 化學(xué)防護(hù)包裝工藝第十三章 生物防護(hù)包裝工藝第十四章 包裝工藝規(guī)程制訂包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 本課程的教學(xué)思路1.圍繞包裝的標(biāo)準(zhǔn)和定義進(jìn)行。重

2、點(diǎn)體現(xiàn)包裝圍繞包裝的標(biāo)準(zhǔn)和定義進(jìn)行。重點(diǎn)體現(xiàn)包裝的三大(或四大)功能。的三大(或四大)功能。 . 定義:為在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品、方便定義:為在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品、方便儲(chǔ)運(yùn)、促進(jìn)銷售,按一定技術(shù)方法而采用的容儲(chǔ)運(yùn)、促進(jìn)銷售,按一定技術(shù)方法而采用的容器、材料及輔助物的總體名稱。也指為達(dá)到上器、材料及輔助物的總體名稱。也指為達(dá)到上述目的而采用容器、材料及輔助物的過程中施述目的而采用容器、材料及輔助物的過程中施加一定技術(shù)方法等操作活動(dòng)加一定技術(shù)方法等操作活動(dòng)。 . 包裝功能:保護(hù)、便利、促銷、(增包裝功能:保護(hù)、便利、促銷、(增值)。值)。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)2.總體內(nèi)容:四大塊包裝工藝學(xué)(即分有四篇

3、) 緒論-(共三節(jié):工藝學(xué)概念、任務(wù)與內(nèi)容、發(fā)展方向) 包裝工藝學(xué)理論基礎(chǔ)(共四章:物理的,化學(xué)的,生物的,環(huán)境的) 通用包裝工藝(共九章從第五第十三章。其內(nèi)容為:紙包裝工藝,塑料工藝,其它容器工藝,充填工藝,輔助工藝,專用包裝工藝,物理保護(hù),化學(xué)保護(hù),生物保護(hù)) 包裝工藝過程(共二章從第十四章第十五章。其內(nèi)容為:包裝工藝規(guī)程制訂,包裝工藝工程質(zhì)量控制)。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 3. 教學(xué)方法:注意理論與實(shí)際相結(jié)合:最好每次課程內(nèi)容要有實(shí)物作分析。 4. 速度安排:(共十四周,每周三節(jié)課)基本上為每周一章(除緒論加到第一章講,第十二章和第十三章一起講)。 5.藝術(shù)與技巧: 注意三個(gè)重點(diǎn):本課程有

4、重點(diǎn),每一章節(jié)有重點(diǎn),每堂課有重點(diǎn)。具體:實(shí)踐式、搶答式、分組討論式、實(shí)物分析式等集體討論課。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)第一章第一章 緒論及包裝工藝的物理學(xué)緒論及包裝工藝的物理學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)一一.包裝系統(tǒng)與包裝工藝學(xué)包裝系統(tǒng)與包裝工藝學(xué)包裝的定義包裝的定義: : 為在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品、方為在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品、方便儲(chǔ)運(yùn)、促進(jìn)銷售,按一定技術(shù)方法而采用的便儲(chǔ)運(yùn)、促進(jìn)銷售,按一定技術(shù)方法而采用的容器、材料及輔助物的總體名稱。也指為達(dá)到容器、材料及輔助物的總體名稱。也指為達(dá)到上述目的而采用容器、材料及輔助物的過程中上述目的而采用容器、材料及輔助物的過程中施加一定技術(shù)方法等操作活動(dòng)施加一定技術(shù)方法等操作活動(dòng)。

5、 包裝功能包裝功能包裝功能的體系與根源。包裝功能的體系與根源。包裝系統(tǒng)包裝系統(tǒng)現(xiàn)代包裝學(xué)中對(duì)包裝實(shí)現(xiàn)其特現(xiàn)代包裝學(xué)中對(duì)包裝實(shí)現(xiàn)其特定功能的技術(shù)措施和體系總稱。定功能的技術(shù)措施和體系總稱。 包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)4.4.包裝工藝過程:把包裝材料、包裝容器及輔助包裝工藝過程:把包裝材料、包裝容器及輔助物科學(xué)進(jìn)行處理利用,實(shí)現(xiàn)包裝功能的過程。物科學(xué)進(jìn)行處理利用,實(shí)現(xiàn)包裝功能的過程。 這要借助于材料,機(jī)械和方法這要借助于材料,機(jī)械和方法 。例如:例如:袋成型填充封口機(jī)工藝流程動(dòng)畫:袋成型填充封口機(jī)工藝流程動(dòng)畫:包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)5.包裝工藝學(xué):是解決和研究包裝工藝過包裝工藝學(xué):是解決和研究包裝工藝過程

6、及其規(guī)律的科學(xué)。程及其規(guī)律的科學(xué)。 包裝工藝學(xué)研究的問題有三方面:包裝工藝學(xué)研究的問題有三方面: 實(shí)現(xiàn)包裝的功能實(shí)現(xiàn)包裝的功能如四大功能。如四大功能。 研究提高包裝有效性和生產(chǎn)率的方研究提高包裝有效性和生產(chǎn)率的方法法可靠性與速度,效益??煽啃耘c速度,效益。 研究提高包裝經(jīng)濟(jì)效益的方法和技研究提高包裝經(jīng)濟(jì)效益的方法和技術(shù)術(shù)增值增值包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)二、二、包裝工藝學(xué)的任務(wù)及研究?jī)?nèi)容包裝工藝學(xué)的任務(wù)及研究?jī)?nèi)容 1.研究主要包裝產(chǎn)品的特性研究主要包裝產(chǎn)品的特性被包裝產(chǎn)品被包裝產(chǎn)品物質(zhì)(商品)物質(zhì)(商品)包裝對(duì)象包裝對(duì)象 如如 :形體、物理、:形體、物理、化學(xué)、生物化學(xué)、生物(水果、餅干、工藝品)(

7、水果、餅干、工藝品) 2.研究包裝制品的性能研究包裝制品的性能 ,如材質(zhì),如何成形,如如材質(zhì),如何成形,如何對(duì)包裝對(duì)象進(jìn)行保護(hù)何對(duì)包裝對(duì)象進(jìn)行保護(hù) ; 3.研究流通(或儲(chǔ)運(yùn))環(huán)境的影響因素,如物理研究流通(或儲(chǔ)運(yùn))環(huán)境的影響因素,如物理中的力,功中的力,功氣體,氣壓氣體,氣壓; 包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 4.研究包裝設(shè)計(jì)的方法研究包裝設(shè)計(jì)的方法保護(hù)與促銷保護(hù)與促銷,如主如主體與造型、色彩等體與造型、色彩等 ; 5.研究包裝設(shè)備性能與其應(yīng)用研究包裝設(shè)備性能與其應(yīng)用,提高可靠性和提高可靠性和生產(chǎn)率生產(chǎn)率 ; 6.研究包裝工藝的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則研究包裝工藝的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則, 注意兩個(gè)問題:注意兩個(gè)問題: 標(biāo)準(zhǔn)化問題;

8、標(biāo)準(zhǔn)化問題; 環(huán)保問題環(huán)保問題包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)三三、包裝工藝的發(fā)展動(dòng)向包裝工藝的發(fā)展動(dòng)向方向問方向問題題科學(xué)發(fā)展(社會(huì)需要)科學(xué)發(fā)展(社會(huì)需要) 1.研究包裝工藝的理論基礎(chǔ),綜合性。2.保護(hù)環(huán)境:減少污染綠色包裝紙降解塑料環(huán)境要求3.提高精度和質(zhì)量舉例:高附加值產(chǎn)品及其增值面粉與石灰4.提高效率和自動(dòng)化程度機(jī)械化作業(yè)高速化 (見下圖)。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)機(jī)械化高速作業(yè)機(jī)械化高速作業(yè)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)四、產(chǎn)品的物理學(xué)中的物理機(jī)械性能四、產(chǎn)品的物理學(xué)中的物理機(jī)械性能、產(chǎn)品的物理性質(zhì)、產(chǎn)品的物理性質(zhì)這里的產(chǎn)品的更多的是廣義的。指與作為交換或具有使用價(jià)值的物質(zhì)總稱。、產(chǎn)品的內(nèi)容指物質(zhì):如材料、

9、食品、機(jī)械設(shè)產(chǎn)品的內(nèi)容指物質(zhì):如材料、食品、機(jī)械設(shè)備、容器備、容器、性質(zhì)指在物理學(xué)中所涉及到的流動(dòng)性結(jié)合性、性質(zhì)指在物理學(xué)中所涉及到的流動(dòng)性結(jié)合性變化性。如摩擦流動(dòng)性、密度、粘度、沸點(diǎn)、熔變化性。如摩擦流動(dòng)性、密度、粘度、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、蒸汽點(diǎn)、升華、導(dǎo)電絕緣等??捎靡患称伏c(diǎn)、蒸汽點(diǎn)、升華、導(dǎo)電絕緣等。可用一件食品分析:如糖果分析:如糖果。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)、產(chǎn)品機(jī)械性性質(zhì)、產(chǎn)品機(jī)械性性質(zhì)特性:特性: 指在儲(chǔ)運(yùn)中的靜與動(dòng)中表現(xiàn)出來的特性指在儲(chǔ)運(yùn)中的靜與動(dòng)中表現(xiàn)出來的特性材料材料學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)和運(yùn)動(dòng) 靜中:視觀和稱評(píng)。如:尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、質(zhì)量;靜中:視觀和稱評(píng)。如:尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、質(zhì)量; 動(dòng)中:外界

10、力和電。如硬度、剛度、彈性、韌性、動(dòng)中:外界力和電。如硬度、剛度、彈性、韌性、頻率、脆值料。頻率、脆值料。3、影響產(chǎn)品物理性質(zhì)的因素、影響產(chǎn)品物理性質(zhì)的因素 1) 成分與結(jié)構(gòu)成分與結(jié)構(gòu)例如大米制品例如大米制品、 粽子粽子與八寶飯;與八寶飯; 2) 制造方法制造方法面包與餅干;面包與餅干; 3) 環(huán)境環(huán)境春夏秋冬所生產(chǎn)的肉制品保質(zhì)與殺菌要求。春夏秋冬所生產(chǎn)的肉制品保質(zhì)與殺菌要求。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)五、產(chǎn)品在流通中的物理變化1.1.三態(tài)變化(氣三態(tài)變化(氣 液液 固)固)產(chǎn)品的時(shí)間壓力溫度濕度等條件下會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)升華產(chǎn)品的時(shí)間壓力溫度濕度等條件下會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)升華流失干縮風(fēng)干溶解熔化凝固等流失干縮風(fēng)干

11、溶解熔化凝固等揮發(fā)與干縮揮發(fā)與干縮揮發(fā)的定義揮發(fā)的定義揮發(fā)的機(jī)理揮發(fā)的機(jī)理揮發(fā)的速度揮發(fā)的速度揮發(fā)的因素?fù)]發(fā)的因素舉例:食用油與汽油,面包與年糕舉例:食用油與汽油,面包與年糕溶解與風(fēng)化溶解與風(fēng)化定義與機(jī)理:溶解定義與機(jī)理:溶解 風(fēng)化風(fēng)化溶解的因素溶解的因素熔化與凝固熔化與凝固去殼的雞蛋為例去殼的雞蛋為例定義與機(jī)理定義與機(jī)理熔化與凝固的因素熔化與凝固的因素包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 2.滲漏與滲透滲漏與滲透食用油為例食用油為例 .滲漏滲漏針對(duì)氣態(tài)與液態(tài)而言針對(duì)氣態(tài)與液態(tài)而言 a)滲漏的實(shí)質(zhì):指液體在材料不連續(xù)處產(chǎn)生)滲漏的實(shí)質(zhì):指液體在材料不連續(xù)處產(chǎn)生的對(duì)流和擴(kuò)散。對(duì)流受壓強(qiáng)和密度不均所引起;擴(kuò)的對(duì)流

12、和擴(kuò)散。對(duì)流受壓強(qiáng)和密度不均所引起;擴(kuò)散受散受 壓力、濕度、濃度差引起壓力、濕度、濃度差引起 b) 滲透的原因:材質(zhì)不連續(xù)滲透的原因:材質(zhì)不連續(xù) 環(huán)境因素的環(huán)境因素的變異變異 如裂紋如裂紋 ; .滲透滲透由分壓梯度引起的擴(kuò)散由分壓梯度引起的擴(kuò)散 滲透是一種由時(shí)間決定的微觀現(xiàn)象滲透是一種由時(shí)間決定的微觀現(xiàn)象.舉例:如鹽水對(duì)舉例:如鹽水對(duì)木材。木材。 3.機(jī)械性質(zhì)變化機(jī)械性質(zhì)變化 在儲(chǔ)運(yùn)過程中會(huì)會(huì)碰到各種因素(環(huán)境)影響使在儲(chǔ)運(yùn)過程中會(huì)會(huì)碰到各種因素(環(huán)境)影響使產(chǎn)品機(jī)械性質(zhì)產(chǎn)生變化:可視的,非可視的,表面產(chǎn)品機(jī)械性質(zhì)產(chǎn)生變化:可視的,非可視的,表面的,內(nèi)部的的,內(nèi)部的 包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 機(jī)械

13、性質(zhì)變化會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:機(jī)械性質(zhì)變化會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果: 產(chǎn)品性能無損產(chǎn)品性能無損 .產(chǎn)品性能局部受影響產(chǎn)品性能局部受影響 .外觀外觀 無損,內(nèi)部受損,性能降低無損,內(nèi)部受損,性能降低 性能失效,失去價(jià)值性能失效,失去價(jià)值。4.其它變化其它變化 導(dǎo)熱與耐熱性變化導(dǎo)熱與耐熱性變化飲料飲料 場(chǎng)強(qiáng)變化場(chǎng)強(qiáng)變化儀器儀器 儀表儀表 光學(xué)性質(zhì)變化光學(xué)性質(zhì)變化膠卷的曝光膠卷的曝光包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)六、力學(xué)因素對(duì)儲(chǔ)運(yùn)條件的影響力學(xué)因素與運(yùn)輸工具、運(yùn)輸條件(道路等),堆碼方式等密切相力學(xué)因素與運(yùn)輸工具、運(yùn)輸條件(道路等),堆碼方式等密切相關(guān),并產(chǎn)生不同的變力關(guān),并產(chǎn)生不同的變力。1 儲(chǔ)運(yùn)損壞與環(huán)境儲(chǔ)運(yùn)損壞與環(huán)境裝

14、卸:人與機(jī)械裝卸:人與機(jī)械影響到變力、沖擊、加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣影響到變力、沖擊、加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量運(yùn)輸:運(yùn)輸: 鐵路鐵路 公路公路 船舶船舶 飛機(jī)飛機(jī)儲(chǔ)存(藏)儲(chǔ)存(藏) 堆碼方式(高度與碼法)堆碼方式(高度與碼法) .堆碼堆碼 負(fù)載負(fù)載 由最下一件包裝由最下一件包裝 最大負(fù)荷最大負(fù)荷載荷,即載荷,即: p=w(-1) P是載荷,是載荷,w 是單位箱毛重是單位箱毛重, 是箱的層數(shù)是箱的層數(shù)紙箱壓力破損負(fù)載紙箱壓力破損負(fù)載=p(最大堆碼負(fù)載)(最大堆碼負(fù)載)T M A O S I頻率、加速度、振動(dòng)、沖擊、動(dòng)量頻率、加速度、振動(dòng)、沖擊、動(dòng)量包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)2、沖擊與產(chǎn)品脆值、沖擊與產(chǎn)品脆值 脆值定

15、義:產(chǎn)品不發(fā)生物理的或功能的損傷所承受的最大加速脆值定義:產(chǎn)品不發(fā)生物理的或功能的損傷所承受的最大加速度值。用度值。用G G表示。通常定義:是產(chǎn)品破損前的臨界加速度與重力加速表示。通常定義:是產(chǎn)品破損前的臨界加速度與重力加速度之比(無綱量值)。度之比(無綱量值)。 包裝件質(zhì)量與跌落高度包裝件質(zhì)量與跌落高度 產(chǎn)品在裝卸(或其它情況下)其質(zhì)量、跌落與高度和產(chǎn)生跌落產(chǎn)品在裝卸(或其它情況下)其質(zhì)量、跌落與高度和產(chǎn)生跌落 的概率有關(guān)的概率有關(guān)。 所謂跌落高度:指產(chǎn)品底部與地面垂直距離。所謂跌落高度:指產(chǎn)品底部與地面垂直距離。 最高跌落的高度:最高跌落的高度: (式中:(式中:m為產(chǎn)品質(zhì)量,為產(chǎn)品質(zhì)量,

16、H為跌落為跌落高度高度 ) 跌落高度與沖擊作用力跌落高度與沖擊作用力 沖擊作用力:沖擊作用力: 式中:式中: 和和 分別為沖擊開始和結(jié)束時(shí)的速度。分別為沖擊開始和結(jié)束時(shí)的速度。 脆值標(biāo)準(zhǔn):指不同的產(chǎn)品所允許的最大脆值范圍脆值標(biāo)準(zhǔn):指不同的產(chǎn)品所允許的最大脆值范圍不產(chǎn)生破壞不產(chǎn)生破壞時(shí)時(shí)。 注意:以上均受到產(chǎn)品包裝形式:用材、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、運(yùn)輸注意:以上均受到產(chǎn)品包裝形式:用材、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、運(yùn)輸條件的影響條件的影響 。 21300mH121211vvmvgmvgmF1v2v包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)3.機(jī)械振動(dòng)與減輕產(chǎn)品振動(dòng)(方法)機(jī)械振動(dòng)與減輕產(chǎn)品振動(dòng)(方法)機(jī)械振動(dòng)是運(yùn)輸過程中使物品破壞的力學(xué)特征和

17、力學(xué)性質(zhì)。與固有頻率、機(jī)械振動(dòng)是運(yùn)輸過程中使物品破壞的力學(xué)特征和力學(xué)性質(zhì)。與固有頻率、振幅、加速度等有關(guān)。同時(shí)有方向性。振幅、加速度等有關(guān)。同時(shí)有方向性。 振動(dòng)傳遞率振動(dòng)傳遞率振動(dòng)傳遞率是對(duì)包裝產(chǎn)品產(chǎn)生振動(dòng)影響的關(guān)鍵振動(dòng)傳遞率是對(duì)包裝產(chǎn)品產(chǎn)生振動(dòng)影響的關(guān)鍵 振動(dòng)影響力表達(dá)式:振動(dòng)影響力表達(dá)式: 會(huì)有共振會(huì)有共振 隔振(需要)隔振(需要) 變大趨勢(shì)。變大趨勢(shì)。 .最大傳遞率最大傳遞率 但上式中但上式中 時(shí),則時(shí),則 最大;表達(dá)為:最大;表達(dá)為: 此時(shí)產(chǎn)品處于最大響應(yīng)的共振狀態(tài)。應(yīng)加以避免,要非常注意此時(shí)產(chǎn)品處于最大響應(yīng)的共振狀態(tài)。應(yīng)加以避免,要非常注意。 22222121RTncffcc為頻率比

18、系統(tǒng)臨界阻尼系數(shù)系統(tǒng)阻尼系數(shù)為阻尼比1, 0RTRmT218120RT2011RmT包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)非線性彈性系數(shù)緩沖材料的振動(dòng)傳遞率。非線性彈性系數(shù)緩沖材料的振動(dòng)傳遞率。 上述的研究為連續(xù)粘性(或粘彈性)體。上述的研究為連續(xù)粘性(或粘彈性)體。 即即. .彈性系數(shù)(材料的)彈性系數(shù)(材料的)K K為線性,為線性,. .系統(tǒng)阻系統(tǒng)阻尼系數(shù)尼系數(shù)C C為粘性。為粘性。 但包裝中并非如此,上述的就不能反應(yīng)實(shí)際,但包裝中并非如此,上述的就不能反應(yīng)實(shí)際,而實(shí)際只能用實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)而定而實(shí)際只能用實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)而定圖表曲線圖表曲線。經(jīng)驗(yàn)公式有:經(jīng)驗(yàn)公式有: 而且:產(chǎn)品脆值大于而且:產(chǎn)品脆值大于 時(shí),并使時(shí),

19、并使 ,便可保證振動(dòng),便可保證振動(dòng)衰減量。衰減量。 位移分別為輸出,輸入最大加速度分別為輸出,輸入最大lmomlmomxxaa式中l(wèi)mRomlmRomaTxaTaoma2小結(jié):1.能用包裝的定義和功能來分析包裝及其工藝(作能用包裝的定義和功能來分析包裝及其工藝(作業(yè))。業(yè))。2.了解本課程的內(nèi)容和發(fā)展。了解本課程的內(nèi)容和發(fā)展。3.掌握產(chǎn)品的物理性能及流通物理性能及變化對(duì)產(chǎn)掌握產(chǎn)品的物理性能及流通物理性能及變化對(duì)產(chǎn)品的影響品的影響以實(shí)物說明以實(shí)物說明不產(chǎn)生變質(zhì)(不不產(chǎn)生變質(zhì)(不失去使用價(jià)值)。失去使用價(jià)值)。4.熟練掌握力學(xué)因素中的脆值與跌落分析方法,特熟練掌握力學(xué)因素中的脆值與跌落分析方法,特

20、別是脆值與產(chǎn)品保護(hù)條件別是脆值與產(chǎn)品保護(hù)條件。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)第二章 包裝工藝的化學(xué)基礎(chǔ) 將包裝與包裝對(duì)象產(chǎn)品結(jié)合分析一、產(chǎn)品(包裝對(duì)象)的化學(xué)成分產(chǎn)品(包裝對(duì)象)的化學(xué)成分有代表的五種:有代表的五種:食品類:糖類(碳水化合物)、蛋白質(zhì)、脂肪、食品類:糖類(碳水化合物)、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素、維生素、水分、灰粉纖維素、維生素、水分、灰粉藥品類:天然、合成、營養(yǎng)及抗菌成分藥品類:天然、合成、營養(yǎng)及抗菌成分化妝品類:有機(jī)與無機(jī)、添加劑、分散劑化妝品類:有機(jī)與無機(jī)、添加劑、分散劑機(jī)電產(chǎn)品類:有機(jī)與無機(jī)及抗氧化劑機(jī)電產(chǎn)品類:有機(jī)與無機(jī)及抗氧化劑1.化學(xué)危險(xiǎn)類化學(xué)危險(xiǎn)類C、H、O及氧化劑及氧化劑包裝

21、工藝學(xué)包裝工藝學(xué)二、產(chǎn)品(包裝對(duì)象)的化學(xué)性質(zhì): (體現(xiàn)為4性)主要指產(chǎn)品形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其在光、熱、酸、堿、鹽、溫主要指產(chǎn)品形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其在光、熱、酸、堿、鹽、溫度和濕度及各種氣體作用下的化學(xué)變化(如穩(wěn)定性、腐度和濕度及各種氣體作用下的化學(xué)變化(如穩(wěn)定性、腐蝕性蝕性)。)。 1. 產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性受到各種成分作用產(chǎn)生量和質(zhì)的變化、及其性受到各種成分作用產(chǎn)生量和質(zhì)的變化、及其性能的改變能的改變2.產(chǎn)品的毒性產(chǎn)品的毒性產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)與物理化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)與物理化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致變質(zhì),出現(xiàn)毒性。特別是食品、藥品、化妝致變質(zhì),出現(xiàn)毒性。特別是食品、藥品、化妝品。品。

22、3.產(chǎn)品的腐蝕性產(chǎn)品的腐蝕性 產(chǎn)品在與某些物質(zhì)接觸而產(chǎn)生的表面氧化導(dǎo)致產(chǎn)品在與某些物質(zhì)接觸而產(chǎn)生的表面氧化導(dǎo)致腐爛與破壞。有自腐爛與破壞。有自 的,相互的,外來的的,相互的,外來的 。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)4.產(chǎn)品的燃燒爆炸性產(chǎn)品的燃燒爆炸性 .產(chǎn)品的燃燒性產(chǎn)品的燃燒性 屬于一種劇烈的氧化反應(yīng)。屬于一種劇烈的氧化反應(yīng)。 分為四類:分為四類:.易燃液體易燃液體如燃油類如燃油類汽油等;汽油等;.易燃固體易燃固體如赤磷、火柴;如赤磷、火柴;.自燃物品自燃物品如火藥類及硝酸纖維如火藥類及硝酸纖維.氧化易燃物。如活潑金屬氧化易燃物。如活潑金屬(金屬元素周期表金屬元素周期表),金屬氫化物金屬氫化物(氫化金屬

23、氫化金屬,NaOH,鈣、鉀氮化物鈣、鉀氮化物),金屬碳化物(金屬碳化物(CaC2 、Al4 C3).包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué).產(chǎn)品的爆炸性產(chǎn)品的爆炸性 產(chǎn)品的爆炸性是一種由內(nèi)外功作用而產(chǎn)品的爆炸性是一種由內(nèi)外功作用而產(chǎn)生瞬間能量釋放現(xiàn)象。由外在作用參數(shù)產(chǎn)生瞬間能量釋放現(xiàn)象。由外在作用參數(shù)與內(nèi)在本質(zhì)因素作用而產(chǎn)生,表現(xiàn)有四種與內(nèi)在本質(zhì)因素作用而產(chǎn)生,表現(xiàn)有四種: .撞擊性爆炸由能量積累而產(chǎn)生。.易然物在空氣中的爆炸火與氧化為觸發(fā)點(diǎn)。.氧化混合易燃物爆炸氧化主要因素,加上發(fā)熱摩擦。.變熱與摩擦爆炸熱積累而引起。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)三、包裝對(duì)象產(chǎn)品的化學(xué)變化常見的化學(xué)變化有:化合、分解、水解、氧化、銹蝕

24、、常見的化學(xué)變化有:化合、分解、水解、氧化、銹蝕、老化等老化等 。1.化合化合指兩座或兩種以上物質(zhì)作用生成一種新的物質(zhì)指兩座或兩種以上物質(zhì)作用生成一種新的物質(zhì)(A+B=C)例如:水例如:水+生石灰(生石灰( )變成了)變成了 . 這是包裝內(nèi)加這是包裝內(nèi)加抗氧化劑或防潮劑的包裝原理??寡趸瘎┗蚍莱眲┑陌b原理。2. 分解分解 指一種物質(zhì)在外界因素(光、熱、酸、堿、鹽等成指一種物質(zhì)在外界因素(光、熱、酸、堿、鹽等成分)影響產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。分)影響產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。 如:如: AB=A+B 、 或或 這是包裝保護(hù)的原因和依據(jù):這是包裝保護(hù)的原因和依據(jù): 例如:很多物質(zhì)見光、見熱、見空氣就分解。例如:很

25、多物質(zhì)見光、見熱、見空氣就分解。 過氧化氫:過氧化氫: 硝酸:硝酸: OHONOHNO2223244光或熱CaOCaO2OHCa21AAAB熱量高溫 222222OOHOH3.水解:水解: 指某些物質(zhì)遇水便分解,即物質(zhì)分子與水作用而發(fā)指某些物質(zhì)遇水便分解,即物質(zhì)分子與水作用而發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。水解生成原物質(zhì)成分和其它物質(zhì)。生復(fù)分解反應(yīng)。水解生成原物質(zhì)成分和其它物質(zhì)。 例如:例如:蔗糖葡萄糖蔗糖葡萄糖+果糖果糖 葡萄糖葡萄糖+果糖果糖 水解水解4.氧化氧化 指產(chǎn)品(物質(zhì))與氧(空氣中、水中)接觸而發(fā)生的指產(chǎn)品(物質(zhì))與氧(空氣中、水中)接觸而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)。氧化的后果是產(chǎn)生另外的物質(zhì)氧化

26、的后果是產(chǎn)生另外的物質(zhì)與原物質(zhì)不同。如與原物質(zhì)不同。如熱量、氣體(味)、銹斑氧化物、色變、軟化或硬化熱量、氣體(味)、銹斑氧化物、色變、軟化或硬化等,從而變質(zhì)。等,從而變質(zhì)。例如:維生素、油脂、脂肪等物質(zhì)的氧化例如:維生素、油脂、脂肪等物質(zhì)的氧化。這種氧化作用是包裝中(食品類)最重要的保護(hù)工藝問題 。轉(zhuǎn)化酶(蔗糖酶)水溶性薄膜生物水降解葡萄糖淀粉質(zhì)淀粉酶 HnCOnH) OHC(、纖纖維素、蛋白 -主分子斷鏈1262n5126包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)5. 銹蝕銹蝕:指某些物質(zhì),尤其是金屬物質(zhì)其表面與介質(zhì)指某些物質(zhì),尤其是金屬物質(zhì)其表面與介質(zhì)(空氣、濕度、酸、堿、鹽)作用發(fā)生化學(xué)或(空氣、濕度、酸、

27、堿、鹽)作用發(fā)生化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)生成其氧化物?;瘜W(xué)反應(yīng)生成其氧化物。銹蝕也稱腐蝕。有化學(xué)與電化學(xué)兩類銹蝕銹蝕也稱腐蝕。有化學(xué)與電化學(xué)兩類銹蝕 ?;瘜W(xué)銹蝕及原理化學(xué)銹蝕及原理 指金屬類物質(zhì)與表面介質(zhì)產(chǎn)生的直接化學(xué)作指金屬類物質(zhì)與表面介質(zhì)產(chǎn)生的直接化學(xué)作用,介質(zhì)與金屬作用分解出原子。生產(chǎn)化合物用,介質(zhì)與金屬作用分解出原子。生產(chǎn)化合物分子分子銹斑產(chǎn)物。表達(dá)式為:銹斑產(chǎn)物。表達(dá)式為: 式中式中Me為金屬,為金屬,X為介質(zhì)。為介質(zhì)。氧化的化學(xué)銹蝕表達(dá)式為:氧化的化學(xué)銹蝕表達(dá)式為: Me+ O 2 MeO 金屬化合物金屬化合物這是金屬包裝表面要進(jìn)行涂層保護(hù)的原理。這是金屬包裝表面要進(jìn)行涂層保護(hù)的原理。 Me

28、XXMe12包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)化學(xué)銹蝕有五種類型化學(xué)銹蝕有五種類型:. 銹蝕后不成膜而成揮發(fā)物質(zhì)銹蝕后不成膜而成揮發(fā)物質(zhì)重量重量Q變小。變小。 Q=K (K為常數(shù)與材料有關(guān),為時(shí)間為常數(shù)與材料有關(guān),為時(shí)間)。 例如某些金屬隨時(shí)間而減輕,量變的原因。例如某些金屬隨時(shí)間而減輕,量變的原因。. 銹蝕后表面形成不完整的膜、帶孔或裂紋的膜。銹蝕后表面形成不完整的膜、帶孔或裂紋的膜。 例如:鉀、鈉、鈣、鎂的腐蝕表面形成的斑點(diǎn)例如:鉀、鈉、鈣、鎂的腐蝕表面形成的斑點(diǎn) 。其銹蝕量。其銹蝕量 與與 時(shí)間成正比,線性關(guān)系。時(shí)間成正比,線性關(guān)系。. 銹蝕表面形成完整的膜,其膜形成后可阻礙銹蝕的速度,銹蝕表面形成完

29、整的膜,其膜形成后可阻礙銹蝕的速度, 銹蝕量與時(shí)間形成拋物線狀曲線。銹蝕量與時(shí)間形成拋物線狀曲線。 例如:鐵、銅、鎳、錳等的腐蝕。例如:鐵、銅、鎳、錳等的腐蝕。. 銹蝕表面形成完整的膜,其膜對(duì)后期銹蝕有很強(qiáng)的阻礙,銹蝕表面形成完整的膜,其膜對(duì)后期銹蝕有很強(qiáng)的阻礙, 即后期的腐蝕速度與時(shí)間成對(duì)數(shù)關(guān)系。即后期的腐蝕速度與時(shí)間成對(duì)數(shù)關(guān)系。 例如:鋅、鋁等物質(zhì)的腐蝕。例如:鋅、鋁等物質(zhì)的腐蝕。. 金屬表面與氧作用形成氧化膜保護(hù)層。金屬表面與氧作用形成氧化膜保護(hù)層。 其膜厚與金屬性質(zhì)、表面狀態(tài)、氧化溫度、介質(zhì)組成等有其膜厚與金屬性質(zhì)、表面狀態(tài)、氧化溫度、介質(zhì)組成等有 關(guān)。關(guān)。 這種膜有兩種性能:其一,膜

30、形成與時(shí)間成直線,則不具這種膜有兩種性能:其一,膜形成與時(shí)間成直線,則不具 保護(hù)性能;其二,膜形成與時(shí)間成對(duì)數(shù)關(guān)系,則具有保護(hù)保護(hù)性能;其二,膜形成與時(shí)間成對(duì)數(shù)關(guān)系,則具有保護(hù) 性。性。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 電化學(xué)銹蝕及原理電化學(xué)銹蝕及原理 指金屬與酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液或潮濕空氣接指金屬與酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液或潮濕空氣接觸時(shí)發(fā)生電池或微電池作用,有電流產(chǎn)生的腐蝕,也稱觸時(shí)發(fā)生電池或微電池作用,有電流產(chǎn)生的腐蝕,也稱電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕。. 金屬的電極電位金屬的電極電位 在電解液中,金屬表面與電解液交界處發(fā)生電位突在電解液中,金屬表面與電解液交界處發(fā)生電位突變,即金屬表面與同它接觸的電解液

31、層面間產(chǎn)生電位差,變,即金屬表面與同它接觸的電解液層面間產(chǎn)生電位差,這種電位差就是金屬在該電解質(zhì)溶液中的電極電位。這種電位差就是金屬在該電解質(zhì)溶液中的電極電位。 金屬的電極電位代表著金屬在電解液中經(jīng)溶解而被腐金屬的電極電位代表著金屬在電解液中經(jīng)溶解而被腐蝕的趨勢(shì)。蝕的趨勢(shì)。. 電化學(xué)腐蝕原理電化學(xué)腐蝕原理 就是利用原電池原理完成的,即原電池作用及電解作就是利用原電池原理完成的,即原電池作用及電解作用而產(chǎn)生。用而產(chǎn)生。 電化學(xué)腐蝕過程是由陽極反應(yīng),電子流動(dòng)和陰極反應(yīng)電化學(xué)腐蝕過程是由陽極反應(yīng),電子流動(dòng)和陰極反應(yīng)三環(huán)節(jié)組成。金屬電化學(xué)腐蝕滿足下列三條件方可進(jìn)行:三環(huán)節(jié)組成。金屬電化學(xué)腐蝕滿足下列三

32、條件方可進(jìn)行:a.金屬上各部分(或不同金屬間)存在電極電位差金屬上各部分(或不同金屬間)存在電極電位差;b.金屬上各部分相互接觸中(相聯(lián))金屬上各部分相互接觸中(相聯(lián));c.金屬上各部分處于相互聯(lián)通的電解質(zhì)溶液中。金屬上各部分處于相互聯(lián)通的電解質(zhì)溶液中。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué). 問題分析:電化學(xué)腐蝕發(fā)生的根本原因是:金屬表面問題分析:電化學(xué)腐蝕發(fā)生的根本原因是:金屬表面的電化學(xué)不均勻性所引起。的電化學(xué)不均勻性所引起。 例如:金屬在潮濕空氣中,其表面被含有例如:金屬在潮濕空氣中,其表面被含有SOSO2 2、 H H2 2S、HCl、 COCO2 2 、 NH3 3等氣體的水蒸汽形成凝聚(表面吸附與

33、等氣體的水蒸汽形成凝聚(表面吸附與毛細(xì)凝聚、化學(xué)凝聚、鹽類吸附凝聚與自然凝聚等),毛細(xì)凝聚、化學(xué)凝聚、鹽類吸附凝聚與自然凝聚等),形成電解液,加劇金屬的腐蝕。形成電解液,加劇金屬的腐蝕?!拌F銹鐵銹”就是電化學(xué)就是電化學(xué)產(chǎn)物。產(chǎn)物。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)極化作用極化作用 在電化學(xué)腐蝕過程中產(chǎn)生的電流叫腐蝕電流,其大小是腐蝕在電化學(xué)腐蝕過程中產(chǎn)生的電流叫腐蝕電流,其大小是腐蝕速度的函數(shù),分為腐蝕電流強(qiáng)度速度的函數(shù),分為腐蝕電流強(qiáng)度I、腐蝕量、腐蝕量W、腐蝕速度、腐蝕速度V、表、表示如下:示如下:腐蝕電流:腐蝕電流: 腐蝕量:腐蝕量:腐蝕速度:腐蝕速度:式中:式中: E EK K, E EA A分別為

34、陰、陽極電極電位;分別為陰、陽極電極電位;Q為為T時(shí)間內(nèi)流過陰、陽時(shí)間內(nèi)流過陰、陽極的電流量;極的電流量;R為腐蝕電池總電阻(內(nèi)外電阻之和);為腐蝕電池總電阻(內(nèi)外電阻之和);T為腐蝕為腐蝕時(shí)間;時(shí)間;F為法拉第常數(shù);為法拉第常數(shù);n為金屬在腐蝕電池中具有的價(jià)數(shù)(金為金屬在腐蝕電池中具有的價(jià)數(shù)(金屬價(jià));屬價(jià));A為金屬的電子量;為金屬的電子量;S為陽極區(qū)域的表面積為陽極區(qū)域的表面積. a.電極化及其作用電極化及其作用電極化指陰極與陽極接通后,腐蝕電池中有電流產(chǎn)生而造成電電極化指陰極與陽極接通后,腐蝕電池中有電流產(chǎn)生而造成電極電位改變,電極化作用是可降解金屬的腐蝕速度,通過電極極電位改變,電極

35、化作用是可降解金屬的腐蝕速度,通過電極化來保護(hù)金屬制品,分有陽極極化和陰極極化?;瘉肀Wo(hù)金屬制品,分有陽極極化和陰極極化。 b陽極極化陽極極化 陽極電位升高(電位變正)的現(xiàn)象叫陽極極化。陽極電位升高(電位變正)的現(xiàn)象叫陽極極化。 效果:報(bào)金屬制品的做陽極,當(dāng)電極達(dá)到一定電位。陽極效果:報(bào)金屬制品的做陽極,當(dāng)電極達(dá)到一定電位。陽極腐蝕速度強(qiáng)烈陽滯。電位劇烈地向正方向轉(zhuǎn)移,從而使其鈍化,腐蝕速度強(qiáng)烈陽滯。電位劇烈地向正方向轉(zhuǎn)移,從而使其鈍化,不在受腐蝕不在受腐蝕。 REEIAKATInFAQWTnFSAITSWV3600包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)c. 陰極極化陰極極化 陰極電位向負(fù)的方向轉(zhuǎn)移(電位降低)

36、的現(xiàn)象稱陰極極化。陰極電位向負(fù)的方向轉(zhuǎn)移(電位降低)的現(xiàn)象稱陰極極化。 效果:通過把金屬制品作陰極,通往陰極電流越大,陰極電效果:通過把金屬制品作陰極,通往陰極電流越大,陰極電位就變得越負(fù)(負(fù)值增大),陰陽兩極電位差逐漸變小,趨于零時(shí),位就變得越負(fù)(負(fù)值增大),陰陽兩極電位差逐漸變小,趨于零時(shí),金屬的腐蝕就停止了,保護(hù)了金屬制品。金屬的腐蝕就停止了,保護(hù)了金屬制品。 但某些金屬不易極化,從而無法使之保護(hù)(如鐵)但某些金屬不易極化,從而無法使之保護(hù)(如鐵) 還有陰極去極化劑還有陰極去極化劑氧。氧。 影響金屬制品銹蝕的因素兩大因素:兩大因素: 成分,雜質(zhì)成分,雜質(zhì)內(nèi)因內(nèi)因本身特征本身特征 表面狀態(tài)

37、表面狀態(tài) 組織緊密性組織緊密性 空氣成分空氣成分外因外因環(huán)境因素環(huán)境因素 濕度濕度 氣溫氣溫金屬銹蝕表面金屬銹蝕表面包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 6.老化老化 老化指在環(huán)境中長時(shí)間而使之強(qiáng)度、光澤、韌性老化指在環(huán)境中長時(shí)間而使之強(qiáng)度、光澤、韌性等等 性能降低的現(xiàn)象。性能降低的現(xiàn)象。 主要有高分子、纖維材料、橡塑類等制品。主要有高分子、纖維材料、橡塑類等制品。 關(guān)鍵因素是:光、熱、氣體(如:氧等)。關(guān)鍵因素是:光、熱、氣體(如:氧等)。. 塑料老化塑料老化 表現(xiàn)機(jī)理:裂解表現(xiàn)機(jī)理:裂解,斷鏈(分子鏈)斷鏈(分子鏈) 原因是:光、氧和熱。原因是:光、氧和熱。. 橡膠老化橡膠老化 表現(xiàn)機(jī)理:粘連、裂變,脆化

38、。表現(xiàn)機(jī)理:粘連、裂變,脆化。 原因:光、熱、氧、大氣離子。原因:光、熱、氧、大氣離子。 . 老化減少的方法老化減少的方法 加入抗老化劑和表面涂層保護(hù)。加入抗老化劑和表面涂層保護(hù)。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)小結(jié)小結(jié):1.了解包裝制品的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)(種類及關(guān)了解包裝制品的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)(種類及關(guān)系),并分析它們的表現(xiàn)形式?;瘜W(xué)重點(diǎn)解決使用系),并分析它們的表現(xiàn)形式?;瘜W(xué)重點(diǎn)解決使用價(jià)值問題。價(jià)值問題。2.熟練分析包裝產(chǎn)品的化學(xué)變化原理,如何控制其熟練分析包裝產(chǎn)品的化學(xué)變化原理,如何控制其變化。變化。3.重點(diǎn)分析化學(xué)變化的因素和機(jī)理,并用如何包裝重點(diǎn)分析化學(xué)變化的因素和機(jī)理,并用如何包裝的角度

39、予以控制,特別是氧化、銹蝕和老化現(xiàn)象的角度予以控制,特別是氧化、銹蝕和老化現(xiàn)象。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)一.微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)分析三種菌:細(xì)菌、霉菌和酵母菌。 1.細(xì)菌細(xì)菌 細(xì)菌形態(tài)細(xì)菌形態(tài) 球菌球菌球狀球狀 桿菌桿菌桿條狀桿條狀細(xì)菌大小細(xì)菌大小生物顯微鏡下觀察組織。生物顯微鏡下觀察組織。細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)七大部分:壁、核、質(zhì)、膜、莢、芽孢、七大部分:壁、核、質(zhì)、膜、莢、芽孢、鞭毛鞭毛見圖:見下頁。見圖:見下頁。2.霉菌霉菌 霉菌的形態(tài)霉菌的形態(tài)枝狀。枝狀。 霉菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu):壁、膜、質(zhì)、核及內(nèi)含物,霉菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu):壁、膜、質(zhì)、核及內(nèi)含物, 3.酵母菌酵母菌 .形態(tài)形態(tài)三莢狀三莢狀 .結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)同

40、上。同上。 這種微生物中,前兩者只有,后者有蓋這種微生物中,前兩者只有,后者有蓋合理應(yīng)用。合理應(yīng)用。第三章 包裝工藝的微生物學(xué)基礎(chǔ)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)二微生物的生理活動(dòng):代謝與繁殖1. 微生物的新陳代謝微生物的新陳代謝 呼吸呼吸 . 呼吸的性質(zhì)呼吸的性質(zhì) 酶的作用:分解與合成,能量的釋放和呼吸,能量的氧化還酶的作用:分解與合成,能量的釋放和呼吸,能量的氧化還 原,氧化的三方式:原,氧化的三方式:a.氧的加入,氧的加入,b.化合物脫氧,化合物脫氧,c.失去電子。失去電子。 . 呼吸類型呼吸類型 需氧呼吸(有氧),需氧呼吸(有氧),b.厭氧呼吸(無氧),厭氧呼吸(無氧),c.

41、兼性厭氧呼吸。兼性厭氧呼吸。 微生物的物質(zhì)代謝及其產(chǎn)物微生物的物質(zhì)代謝及其產(chǎn)物 a. 碳水化合物的代謝碳水化合物的代謝 過程:多糖過程:多糖 雙糖雙糖 單糖單糖 丙酮酸丙酮酸 有機(jī)酸、醇、有機(jī)酸、醇、醛等醛等 COCO2 2 + H H2 2O O等。等。 從多糖變單糖,從復(fù)雜物質(zhì)變簡(jiǎn)單物質(zhì)的過程從多糖變單糖,從復(fù)雜物質(zhì)變簡(jiǎn)單物質(zhì)的過程。 b.蛋白質(zhì)的代謝蛋白質(zhì)的代謝 過程:在氧環(huán)境在被分解而被稱腐化,即完全氧化。過程:在氧環(huán)境在被分解而被稱腐化,即完全氧化。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白胨蛋白胨 小肽小肽 多肽多肽 氨基酸氨基酸 有機(jī)酸、靛基質(zhì)、有機(jī)酸、靛基質(zhì)、胺、硫化氫、氨、甲烷、氫、胺、硫化氫、氨

42、、甲烷、氫、 COCO2 2等。等。 有科學(xué)利用的價(jià)值有科學(xué)利用的價(jià)值獲得營養(yǎng)成分獲得營養(yǎng)成分氨基酸等。氨基酸等。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)c c.脂肪的代謝脂肪的代謝 在微生物的脂肪水解酶作用下成為脂肪酸和甘油,再經(jīng)氧在微生物的脂肪水解酶作用下成為脂肪酸和甘油,再經(jīng)氧化再進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化,最后分解為和水?;龠M(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化,最后分解為和水。 過程:過程: 脂肪脂肪 水解酶 脂肪酸脂肪酸+甘油甘油 脫氧 丙酮酸丙酮酸 三羥酸氧化 COCO2 2 + H H2 2O O 代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物 主要產(chǎn)物為:抗菌素、毒素、主要產(chǎn)物為:抗菌素、毒素、 色素和微生素。色素和微生素。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)2.微

43、生物的生長繁殖微生物的生長繁殖 如何抑制其生長繁殖是包裝工藝學(xué)的主要任務(wù)。如何抑制其生長繁殖是包裝工藝學(xué)的主要任務(wù)。 .繁殖方式繁殖方式細(xì)菌繁殖:分有性繁殖與無性繁殖兩種。細(xì)菌繁殖:分有性繁殖與無性繁殖兩種。霉菌繁殖:分有性與無性繁殖兩種。霉菌繁殖:分有性與無性繁殖兩種。酵母菌繁殖:分芽殖、裂殖和產(chǎn)生孢子繁殖三種。酵母菌繁殖:分芽殖、裂殖和產(chǎn)生孢子繁殖三種。微生物繁殖應(yīng)有的條件:營養(yǎng)物質(zhì)、環(huán)境條件(溫度、濕微生物繁殖應(yīng)有的條件:營養(yǎng)物質(zhì)、環(huán)境條件(溫度、濕度、度、 酸堿度)酸堿度)單細(xì)胞微生物的典型生長曲線單細(xì)胞微生物的典型生長曲線細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)時(shí)時(shí) 間間生長速度 0(+)()123456活菌

44、數(shù)總菌數(shù)01,2延遲期延遲期 3對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)期 4,5穩(wěn)定期穩(wěn)定期 6衰亡期衰亡期 包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)三對(duì)微生物生命流動(dòng)的影響因素: 滅菌、消毒、防腐、無菌滅菌、消毒、防腐、無菌 .主要是環(huán)境因素主要是環(huán)境因素,通過不同環(huán)境可使微生物抑制、變異通過不同環(huán)境可使微生物抑制、變異和和 死亡。死亡。包裝目的:抑制、殺滅與無菌的概念。包裝目的:抑制、殺滅與無菌的概念。1.滅菌、消毒、防腐與無菌的概念滅菌、消毒、防腐與無菌的概念滅菌:利用化學(xué)與物理因素,使物體內(nèi)外的微生物失去滅菌:利用化學(xué)與物理因素,使物體內(nèi)外的微生物失去活性?;钚?。消毒:利用化學(xué)與物理的方法(如藥劑、高溫、時(shí)間)消毒:利用化學(xué)與物理的

45、方法(如藥劑、高溫、時(shí)間)殺死或消除微生物殺死或消除微生物.防腐防腐:利用理化因素利用理化因素(低溫、干燥、鹽、糖處理低溫、干燥、鹽、糖處理)使微生物使微生物暫時(shí)不生長、不繁殖、不死亡暫時(shí)不生長、不繁殖、不死亡.無菌無菌:利用化學(xué)或物理的方法利用化學(xué)或物理的方法,使微生物處于無生存的空使微生物處于無生存的空間間.生物因素化學(xué)因素物理因素包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)2.物理因素對(duì)微生物生長與死亡的影響物理因素對(duì)微生物生長與死亡的影響包括包括:溫度、干燥、滲透壓、輻射等溫度、干燥、滲透壓、輻射等 .溫度溫度 是食物變質(zhì)的主要因素是食物變質(zhì)的主要因素,微生物生長的關(guān)鍵條件微生物生長的關(guān)鍵條件.-細(xì)菌繁殖細(xì)菌

46、繁殖 很多包裝都是要靠溫度進(jìn)行處理很多包裝都是要靠溫度進(jìn)行處理.其目的是滅菌其目的是滅菌.具體方法有具體方法有:滅菌滅菌這工藝方法這工藝方法:有時(shí)間、溫度限制,并附加壓力和化工原料有時(shí)間、溫度限制,并附加壓力和化工原料(如堿、如堿、鹽、酸鹽、酸) . 干燥干燥 讓微生物失去生存與繁殖的水分讓微生物失去生存與繁殖的水分,無水分便不能新陳代謝。無水分便不能新陳代謝。 細(xì)胞死亡細(xì)胞死亡細(xì)胞蛋白質(zhì)變和鹽分濃度增高。細(xì)胞蛋白質(zhì)變和鹽分濃度增高。 .滲透壓滲透壓 通過改變滲透壓使微生物細(xì)胞失去活性,主要是使用通過改變滲透壓使微生物細(xì)胞失去活性,主要是使用NaCl溶液壓力突變。溶液壓力突變。 .超聲波超聲波

47、 超聲波可使所以微生物細(xì)胞破裂而死亡,但不同的微生超聲波可使所以微生物細(xì)胞破裂而死亡,但不同的微生物有不同的敏感性。物有不同的敏感性。 . 輻射輻射 主要是利用紫外線、主要是利用紫外線、X和射線對(duì)微生物進(jìn)行殺菌消毒和射線對(duì)微生物進(jìn)行殺菌消毒殺死細(xì)菌,但光合細(xì)菌則不能被殺死。殺死細(xì)菌,但光合細(xì)菌則不能被殺死。巴氏消毒法間歇滅菌法高壓蒸汽滅菌法濕熱滅菌:煮沸消毒法)干燥滅菌法(干燥箱中干熱滅菌:燃燒滅菌法包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)3.化學(xué)因素對(duì)微生物生長與死亡的影響化學(xué)因素對(duì)微生物生長與死亡的影響化學(xué)物質(zhì)主要對(duì)微生物有三個(gè)方面的影響:其一化學(xué)物質(zhì)主要對(duì)微生物有三個(gè)方面的影響:其一,提供營養(yǎng)物促進(jìn)生提供營

48、養(yǎng)物促進(jìn)生物代謝;其二,抑制生物代謝物代謝;其二,抑制生物代謝抑菌作用;其三,破壞代謝和菌抑菌作用;其三,破壞代謝和菌體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)殺菌作用。殺菌作用。 . 酸堿度酸堿度PH值值 微生物最適合的微生物最適合的PH值值59 ,一般強(qiáng)酸和強(qiáng)堿具有殺菌作用。一般強(qiáng)酸和強(qiáng)堿具有殺菌作用。同樣一些酸性和堿性物質(zhì)易于保存也是原因之一。同樣一些酸性和堿性物質(zhì)易于保存也是原因之一。 . 重金屬及其化合物重金屬及其化合物 重金屬及其化合物是有效的殺菌劑和防腐劑。最強(qiáng)的有汞銀和重金屬及其化合物是有效的殺菌劑和防腐劑。最強(qiáng)的有汞銀和銅。原因是重金屬鹽可使蛋白質(zhì)沉淀,與細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生變性,銅。原因是重金屬鹽可使蛋白

49、質(zhì)沉淀,與細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生變性,與酶基結(jié)合失活。與酶基結(jié)合失活。 . 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 某些有機(jī)化合物是常用的殺菌劑,如酚、醇、醛等。原因是:某些有機(jī)化合物是常用的殺菌劑,如酚、醇、醛等。原因是:可使細(xì)胞蛋白質(zhì)變性,破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁,使蛋白質(zhì)脫水等??墒辜?xì)胞蛋白質(zhì)變性,破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁,使蛋白質(zhì)脫水等。 . 鹵族元素及化合物鹵族元素及化合物 某些鹵族元素具有很強(qiáng)的殺菌作用,如碘、氯及其化合物碘酊、某些鹵族元素具有很強(qiáng)的殺菌作用,如碘、氯及其化合物碘酊、次氯酸,原因是對(duì)微生物進(jìn)行氯化,破壞細(xì)胞膜和壁。次氯酸,原因是對(duì)微生物進(jìn)行氯化,破壞細(xì)胞膜和壁。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)4. 生物因素對(duì)微

50、生物生長與死亡的影響生物因素對(duì)微生物生長與死亡的影響 微生物的生長與發(fā)育與相關(guān)生物間具有相互聯(lián)系和微生物的生長與發(fā)育與相關(guān)生物間具有相互聯(lián)系和影響作用。從而達(dá)到抑制或制約微生物的生長與發(fā)育。影響作用。從而達(dá)到抑制或制約微生物的生長與發(fā)育。. 寄生寄生 一種生物(寄生物)生活在另一種生物體(寄主或宿一種生物(寄生物)生活在另一種生物體(寄主或宿主)內(nèi)生長繁殖,另一生物則變損甚至死亡。主)內(nèi)生長繁殖,另一生物則變損甚至死亡。 寄生三種方式:寄到另一微生物中,例如:植物中,寄生三種方式:寄到另一微生物中,例如:植物中,人體或動(dòng)物中(見圖)人體或動(dòng)物中(見圖). 共生共生 兩種生物共居于一起,共同生長

51、,或成為互補(bǔ)。兩種生物共居于一起,共同生長,或成為互補(bǔ)。 例如:根瘤菌與豆科植物共生,刺激根部形成根瘤而例如:根瘤菌與豆科植物共生,刺激根部形成根瘤而固定空氣中的氮元素。(見圖)固定空氣中的氮元素。(見圖)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)寄生寄生共生共生包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué). 互生互生 兩種可獨(dú)立生活的生物共同生活在一起,兩種可獨(dú)立生活的生物共同生活在一起,相互幫助提供條件而成活(形成有利條件)。相互幫助提供條件而成活(形成有利條件)。 例如:土壤中需要氧微生物吸收游離氧為例如:土壤中需要氧微生物吸收游離氧為厭氧微生物創(chuàng)造必要條件。厭氧微生物創(chuàng)造必要條件。.拮抗拮抗 指一種生物在生命中產(chǎn)生了不利于其它生指

52、一種生物在生命中產(chǎn)生了不利于其它生物的因素,使其它生物要抑制甚至死亡。物的因素,使其它生物要抑制甚至死亡。 例如:酵母菌在酒精發(fā)酵中,產(chǎn)生酒精,例如:酵母菌在酒精發(fā)酵中,產(chǎn)生酒精,因此酒精的存在,可抑制細(xì)菌的生長。因此酒精的存在,可抑制細(xì)菌的生長。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)四四.微生物與包裝:微生物與包裝: 包裝材料、包裝設(shè)備、包裝環(huán)境(現(xiàn)場(chǎng)、車間、工場(chǎng)等),包裝材料、包裝設(shè)備、包裝環(huán)境(現(xiàn)場(chǎng)、車間、工場(chǎng)等),包裝操作人員都會(huì)有可能有細(xì)菌微生物。由此而使產(chǎn)品的貨架壽命包裝操作人員都會(huì)有可能有細(xì)菌微生物。由此而使產(chǎn)品的貨架壽命降低,而包裝工藝設(shè)置和處理上需要加以考慮解決。主要是考慮對(duì)降低,而包裝工藝設(shè)

53、置和處理上需要加以考慮解決。主要是考慮對(duì)材料與容器進(jìn)行滅菌處理。材料與容器進(jìn)行滅菌處理。1.食品包裝的化學(xué)滅菌食品包裝的化學(xué)滅菌 .過氧化氫滅菌過氧化氫滅菌 對(duì)包裝材料用過氧化氫溶液進(jìn)行浸漬或噴淋,再經(jīng)熱空氣烘干,對(duì)包裝材料用過氧化氫溶液進(jìn)行浸漬或噴淋,再經(jīng)熱空氣烘干,達(dá)到滅菌。達(dá)到滅菌。 有過氧化氫濃度要求(有過氧化氫濃度要求(15%30%)和時(shí)間要求()和時(shí)間要求(39秒),溫秒),溫度要求度要求90100 oC.方法要求潤濕或不潤濕(前者效果好)。方法要求潤濕或不潤濕(前者效果好)。 .環(huán)氧乙烷滅菌環(huán)氧乙烷滅菌 主要用于食品包裝機(jī)部件、包裝容器及封口材料與器件上,技術(shù)主要用于食品包裝機(jī)部

54、件、包裝容器及封口材料與器件上,技術(shù)要求:溫度約要求:溫度約50 oC ,時(shí)間約,時(shí)間約1015分鐘,能使分鐘,能使99%細(xì)菌殺滅。細(xì)菌殺滅。容器容器干燥干燥食品食品滅菌滅菌無菌包裝無菌包裝封口材料封口材料環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷延長食品儲(chǔ)存期延長食品儲(chǔ)存期環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷干熱滅菌法包裝系統(tǒng)干熱滅菌法包裝系統(tǒng)包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)2.食品包裝的物理滅菌食品包裝的物理滅菌 主要介紹紫外線、微波和輻射三種滅菌法。主要介紹紫外線、微波和輻射三種滅菌法。. 紫外線滅菌紫外線滅菌 將紫外線照射包裝材料、容器和食品,達(dá)到滅菌。將紫外線照射包裝材料、容器和食品,達(dá)到滅菌。技術(shù)要求:照射強(qiáng)度、照射距離、照射時(shí)間、紫外線

55、技術(shù)要求:照射強(qiáng)度、照射距離、照射時(shí)間、紫外線波長等。波長等。 例如:立體包裝照射時(shí)間要求平面照射增強(qiáng)例如:立體包裝照射時(shí)間要求平面照射增強(qiáng)35倍倍時(shí)間。與干熱、過氧化氫或乙醇滅菌方法結(jié)合使用,時(shí)間。與干熱、過氧化氫或乙醇滅菌方法結(jié)合使用,效果會(huì)更好。有可能對(duì)某些包裝材料的封口性能帶來效果會(huì)更好。有可能對(duì)某些包裝材料的封口性能帶來影響(如低密度聚乙烯)。影響(如低密度聚乙烯)。.微波滅菌微波滅菌 利用微波對(duì)包裝食品進(jìn)行短時(shí)處理(加熱)達(dá)到利用微波對(duì)包裝食品進(jìn)行短時(shí)處理(加熱)達(dá)到滅菌。技術(shù)特點(diǎn):從內(nèi)部開始,可整體進(jìn)行,微波頻滅菌。技術(shù)特點(diǎn):從內(nèi)部開始,可整體進(jìn)行,微波頻率為率為30030000

56、0MHz.對(duì)包裝材料有要求。如鋁箔有反對(duì)包裝材料有要求。如鋁箔有反射而不能用,有保護(hù)風(fēng)味效果。射而不能用,有保護(hù)風(fēng)味效果。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué). 輻射滅菌輻射滅菌 用離子輻射消滅食品或包裝材料(容器)的細(xì)菌。用離子輻射消滅食品或包裝材料(容器)的細(xì)菌。特點(diǎn):在常溫下進(jìn)行特點(diǎn):在常溫下進(jìn)行,可對(duì)冷凍食品處理,但某些細(xì)菌可對(duì)冷凍食品處理,但某些細(xì)菌卻殺不滅(如酵母菌和過濾性病毒)。卻殺不滅(如酵母菌和過濾性病毒)。 按劑量可分為兩類:按劑量可分為兩類: .小劑量型(小劑量型(10KGg以下)以下)輻射劑量。輻射劑量。 用于生鮮食品用于生鮮食品(如冷凍鮮魚和禽類、果蔬等)的消毒。主要用于硝酸纖維材料

57、(如冷凍鮮魚和禽類、果蔬等)的消毒。主要用于硝酸纖維材料和偏二氯乙烯材料作涂層的包裝材料。和偏二氯乙烯材料作涂層的包裝材料。 .大劑量(大劑量(4060KGg)輻射劑量。輻射劑量。 用于需長時(shí)間保用于需長時(shí)間保存的未經(jīng)冷凍的肉類及禽類食品。主要適于金屬類包裝和多層復(fù)存的未經(jīng)冷凍的肉類及禽類食品。主要適于金屬類包裝和多層復(fù)合包裝材料。合包裝材料。 現(xiàn)在輻射滅菌可用于水果和魚、肉類以及化妝品,如柑橘、現(xiàn)在輻射滅菌可用于水果和魚、肉類以及化妝品,如柑橘、土豆等,但存在是否有殘留的爭(zhēng)議。土豆等,但存在是否有殘留的爭(zhēng)議。輻射滅菌設(shè)備輻射滅菌設(shè)備包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)3.無菌包裝和活性包裝無菌包裝指在包裝前

58、對(duì)包裝物和包裝制品進(jìn)行無菌處理。再在無菌包裝指在包裝前對(duì)包裝物和包裝制品進(jìn)行無菌處理。再在無菌環(huán)境下進(jìn)行充填封合的技術(shù)。無菌環(huán)境下進(jìn)行充填封合的技術(shù)。活性包裝指通過包裝使包裝對(duì)象(產(chǎn)品)與環(huán)境想?yún)f(xié)調(diào)達(dá)到大活性包裝指通過包裝使包裝對(duì)象(產(chǎn)品)與環(huán)境想?yún)f(xié)調(diào)達(dá)到大大延長包裝貨架期的包裝技術(shù)。特點(diǎn)是靠包裝成分實(shí)現(xiàn)包裝對(duì)大延長包裝貨架期的包裝技術(shù)。特點(diǎn)是靠包裝成分實(shí)現(xiàn)包裝對(duì)象所需環(huán)境的協(xié)調(diào)。象所需環(huán)境的協(xié)調(diào)。無菌包裝的工藝過程:無菌包裝的工藝過程:無菌包裝滅菌包括:無菌包裝滅菌包括: 材料及輔助物滅菌,材料及輔助物滅菌, 產(chǎn)品滅菌,設(shè)備滅菌,產(chǎn)品滅菌,設(shè)備滅菌, 車間滅菌。車間滅菌。 活性包裝主要加入活

59、性劑。如:吸氧劑等?;钚园b主要加入活性劑。如:吸氧劑等。 滅滅 菌菌 車車 間間包裝包裝 無無 菌菌 成成 品品 滅菌滅菌滅菌滅菌 材料(容器)材料(容器)包裝對(duì)象(產(chǎn)品)包裝對(duì)象(產(chǎn)品)果漿果漿,濃縮果汁濃縮果汁無菌包裝生產(chǎn)線無菌包裝生產(chǎn)線包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué) 小結(jié)小結(jié): 1.了解微生物細(xì)菌種類的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理活動(dòng)。了解微生物細(xì)菌種類的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理活動(dòng)。 2.熟悉微生物生命活動(dòng)的影響因素,并分析哪熟悉微生物生命活動(dòng)的影響因素,并分析哪 些方法可抑制微生物生長繁殖。些方法可抑制微生物生長繁殖。 3.重點(diǎn)分析什么技術(shù)方法可提高包裝效果重點(diǎn)分析什么技術(shù)方法可提高包裝效果 抗菌、抗菌、 滅菌等技

60、術(shù),哪些方法最有效而適用。滅菌等技術(shù),哪些方法最有效而適用。包裝工藝學(xué)包裝工藝學(xué)第四章 包裝工藝的氣象環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)主要是光、熱、溫、濕、氣分、壓力等主要是光、熱、溫、濕、氣分、壓力等一、氣象因素一、氣象因素1.溫度溫度.溫度與平均溫度溫度與平均溫度.高溫與低溫高溫與低溫.溫差溫差2.濕度濕度.濕度與相對(duì)濕度濕度與相對(duì)濕度 空氣中實(shí)際水蒸氣壓與同溫度下飽和水蒸氣壓之比稱為相對(duì)濕空氣中實(shí)際水蒸氣壓與同溫度下飽和水蒸氣壓之比稱為相對(duì)濕度。度。.濕度與絕對(duì)濕度濕度與絕對(duì)濕度 絕對(duì)濕度是指單位體積濕空氣所含有的水蒸氣質(zhì)量,即空氣中絕對(duì)濕度是指單位體積濕空氣所含有的水蒸氣質(zhì)量,即空氣中的水蒸氣密度。的水蒸氣

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