控制或消除导致食品变质的因素(如微生物、氧气、水分、光照、温度等)。以下是主要技术及其作用原理:
一、控制微生物生长(防腐的核心)
无菌包装(Aseptic Packaging)
- 原理:食品与包装分别灭菌(超高温瞬时杀菌UHT+化学/物理灭菌),在无菌环境中灌装密封(如利乐包)。
- 效果:无需冷藏,保质期可达数月(如牛奶、果汁)。
气调包装(Modified Atmosphere Packaging, MAP)
- 原理:替换包装内空气,填充惰性气体(如氮气、二氧化碳)抑制微生物呼吸和酶活性。
- 应用:高二氧化碳抑制细菌(肉类、沙拉),低氧气延缓氧化(坚果、咖啡)。
活性包装(Active Packaging)
- 抑菌剂释放:包装膜含抗菌剂(银离子、天然提取物)缓慢释放,杀灭表面微生物。
- 吸氧剂:铁粉等物质吸收残留氧气,防止好氧菌滋生(糕点、熟食)。
二、阻断氧化反应(延缓酸败与变色)
高阻隔材料
- 材质:铝箔、镀硅氧化物膜(SiOₓ)、EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)等,阻氧率<0.1 cc/m²/day。
- 应用:油炸食品(防油脂氧化)、奶粉(防营养流失)。
真空包装(Vacuum Packaging)
- 原理:抽真空后密封,彻底消除氧气(如火腿、奶酪)。
- 延伸技术:贴体包装(Skin Packaging)紧密贴合食品,进一步减少空气残留。
三、控制水分活度(抑制微生物与化学反应)
防潮阻隔层
- 材料:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)薄膜,添加干燥剂(如硅胶小袋)。
- 应用:脆性食品(饼干、薯片)防潮变软。
半透膜控制
- 选择性渗透:允许水蒸气缓慢逸出(如新鲜果蔬包装),避免冷凝水滋生霉菌。
四、阻隔光照与紫外线(防光敏反应)
- 技术:添加紫外线吸收剂或使用有色/不透明包装(如啤酒瓶用棕色玻璃防光臭)。
- 材料升级:金属化膜、含钛白粉(TiO₂)的塑料层反射紫外线。
五、智能包装(实时监控与预警)
时间-温度指示器(TTI)
- 原理:标签随温度累积变色,显示食品新鲜度(如冷链运输中的海鲜)。
新鲜度指示剂
- 检测代谢物:标签感应微生物产生的CO₂或挥发性胺类,变色预警(如肉类腐败)。
六、辅助技术协同增效
- 微波灭菌包装:包装内层含金属粒子,微波加热时辅助杀菌(即食餐)。
- 纳米技术:纳米银、纳米氧化锌增强抗菌性;纳米粘土提升材料阻隔性。
总结
现代包装技术通过多重屏障系统(物理阻隔、化学活性、生物抑菌)和智能监控,针对不同食品的变质机理定制解决方案。例如:
- 鲜切水果:气调包装(5-10% O₂ + 15-20% CO₂) + 抑菌膜。
- 咖啡:含吸氧剂的高阻隔铝塑复合袋 + 单向排气阀(防爆袋)。
- 罐头食品:马口铁罐真空密封 + 121℃高温灭菌。
这些技术的综合应用使食品保质期从数天延长至数月甚至数年,同时减少防腐剂的使用量,提升安全性与便利性。