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1、第二章 现代食品物流的功能要素,第一节 食品包装,食品包装（food packaging）,食品包装的定义：采用适当的包装材料、容器和包装技术，把食品包裹起来，以使食品在运输贮藏流通过程中保持其原有品质状态和价值。,一 食品包装的功能,保护食品；是包装最主要的功能。商品在贮运、销售、消费等流通中易受到各种不利条件和环境因素的影响。方便物流过程；它必须在生产、流通、消费等环节提供诸多方便。促进销售；包装是提高商品竞争能力、促进销售的重要手段。它好比一个传达媒体，传达包括识别、推销广告及说明。提高商品价值。对商品是最直接的增值方式。,二、包装的分类,1、销售包装（sale packaging）又称
2、小包装或商业包装，瓶、罐、盒、袋及其组合包装。2、运输包装（transport packaging）又称大包装，瓦楞纸箱、木箱、金属大桶、各种托盘、集装箱等。,（一）按在流通过程中的作用分类,1、纸包装容器2、塑料包装容器3、金属包装容器4、复合材料软包装容器5、玻璃、陶瓷包装容器6、其它：木容器、麻袋、布袋、草及竹容器,（二）按包装材料和容器分类,包装材料和容器,可分为:软包装、硬包装和半硬包装。,此外，按包装容器的刚性不同分类,防潮包装防霉包装防虫包装保鲜保质包装充气包装真空包装脱氧包装收缩包装拉伸包装脱氧包装泡罩包装与贴体包装,（三）按包装技术方法分类,真空包装,防潮包装,无菌包装,热收
3、缩包装,贴体包装（appressed packaging),纸类包装材料的特性,纸类包装材料具有的特点：优点：缓冲性能优良、加工贮运方便、印刷装潢适性好、卫生安全、复合加工性好，成本低廉、包装废弃物容易回收缺点：阻隔性差，资源消耗大,物理性质,1.定量：每平方米纸的质量，单位g/m22.厚度：纸样在两测量板之间，在一定压力下直接测出来的厚度，单位mm。3.紧度：纸的单位体积重，指纸的结实与松弛程度。4.成纸方向：与造纸机运行方向平行的方向为纵向，与制造纸机运行方向垂直的为横向。纸与纸板的许多性能都有显著的方向性。如抗拉强度，纵向大于横向；而撕裂度则相反。5.纸面：正面（毯面）指抄纸时与毛毯接触
4、 的一面，比较平滑。反面（网面）指抄纸时贴向抄纸网的一面，比较粗造。,物理性质,6.水分：指单位质量的试样在100105下烘干至恒定时所减少的质量与试样原质量的百分比。7.平滑度：在规定的真空度下，定量体积的空气透过纸样与玻璃面之间的缝隙所用的时间。单位s。8.施胶度（耐水度）：指用标准墨划线后不发生扩散和渗透的线条最大宽度，单位mm。它反应加入胶料的程度。施胶度高，则印刷图文较清晰。9.透气度：指单位压差作用下，在单位时间内通过单位面积试样的平均气流量。单位m3/s。,食品包装用纸,1.牛皮纸 定量在30100g/m2之间，坚韧结实，机械强度高，富有弹性，耐水性、防潮性和印刷性良好。大量用于
5、食品的销售包装和运输包装。多为本色纸，色泽为黄褐色。,2.羊皮纸（硫酸纸）食品包装用羊皮纸定量45、60g/m2，致密，具有良好的耐油性，防潮、阻气性良好，机械强度较高，适用于油性食品、防氧化食品的包装。半透明乳白色磨砂玻璃状的双面平滑纸张。,3.玻璃纸 是一种天然再生纤维素透明薄膜。透明度极好，质地柔软，厚薄均匀，有优良的光泽度、印刷性、阻气性、耐油性，不带静电。防潮性差（涂塑后可制成防潮玻璃纸），撕裂强度较小，干燥后发脆，不能热封。主要用于糖果、糕点、化妆品、药品等商品美化包装，也可用于纸盒的开窗包装。,4.茶叶袋滤纸 专用于袋泡茶的专用包装纸，要求纤维组织均匀，无折痕，无异味，具有较大的
6、湿强度和一定的过滤速度，耐沸水冲泡，同时应有适应袋泡茶自动包装机的干强度和弹性。,包装用纸板,1.白纸板 是一种具有23层结构的白色挂面的耐折纸板。面层通常用漂白的化学木浆制成，芯层和底层由废纸浆、机械原浆等低级原料制成。表面平整、洁白、光亮，适印性好、耐折度高。主要是经过彩色印刷后制作折叠纸盒，用作销售包装，要求有良好的机械力学性能（挺度、耐折度）、加工成型性能和优良的印刷性能。,2.箱纸板 表面平整、光滑，纤维紧密，纸质坚挺、韧性好，具有较好的耐压、抗拉、耐撕裂、耐戳穿、耐折叠和耐水性能，印刷适应性好。多为本色。用于制造瓦楞纸板。,3.瓦楞原纸 是一种低定量的薄纸板，经扎制成瓦楞纸后，与箱
7、纸板复合成瓦楞纸板，供制作纸箱、纸盒、衬垫等用。要求具有一定的耐压、抗拉、耐破、耐折叠的性能。,4.瓦楞纸板*1）瓦楞纸板的结构 由波纹状的瓦楞芯纸与箱纸板粘合而成的多层纸板（瓦楞芯纸由瓦楞原纸扎制成，具有瓦片状波纹）。瓦楞芯纸的剖面结构类似三角形，似桥梁的拱形结构，与箱纸板结合使瓦楞纸板具有较大的刚性和承载能力，且由于存在着中空的空隙而富有弹性，具有较好的缓冲防震性能。,V形：瓦楞似三角形，借助两条斜线的合力，抗压强度高，但载荷超过极限，则迅速破坏，载荷消除也不能恢复原状，缓冲性能差，粘合剂的施涂面小，不易粘合。UV形：性能界于二者之间，具有较高的抗压强度和弹性，是目前广泛应用的瓦楞形状。,
8、2）瓦楞的形状 瓦楞波纹的形状直接关系到瓦楞纸板的抗压强度及缓冲性能。根据瓦楞波纹的形状不同，瓦楞的楞形可分为：U、V、UV形三种。U形：圆弧半径大，弹性大，缓冲性能好，由于受力点呈圆弧状，不稳定，抗压强度较低，粘合剂的施涂面大，容易粘合，但粘合剂用量大。,3）瓦楞的种类（楞型）瓦楞的高度越高、间距越大，瓦楞纸板越柔软，缓冲性能越好；瓦楞的高度越低、间距越小，瓦楞纸板的平压强度越好，表面越平整，适合作装潢印刷。,根据瓦楞的高度以及单位长度（30cm）内的瓦楞的数量不同，瓦楞的种类（楞型）分为：A B C E四类。,A型（大瓦楞），瓦楞宽而高，数量少。有较好的防震、缓冲性，适合包装易碎的物品。B
9、型（小瓦楞），瓦楞细密，数量多。刚硬，减振、缓冲性较差，平压强度较高。适合包装较重、较硬，但对缓冲性要求不高的物品。如罐头等瓶装物。C型（中瓦楞），瓦楞数及瓦楞高度界于A、B型之间，性能接近于A型，最为常用。E型（微小瓦楞），瓦楞数最多，高度最小。具有平坦的表面，能获得优良的印刷效果。大量用于食品的销售包装，比普通纸板的缓冲性能好。,4）瓦楞纸板的种类根据芯层和面层数量的不同可分为：单面瓦楞纸板、单瓦楞纸板（双面瓦楞纸板）、双瓦楞纸板（双芯双面瓦楞纸板）、三瓦楞纸板（三芯双面瓦楞纸板）,AB型双瓦楞纸板结构示意图,在结构上，单瓦楞纸板常采用A型和C型瓦楞，双瓦楞纸板常采用不同的楞型组合，如AB
10、或BC。运输包装中常用的AB型双瓦楞纸板，将B型楞纸板置于表面，将A型楞纸板置于里侧，正是结合了型防震、缓冲性好，B型平压强度较高、表面较平整印刷效果好的优点。,开槽型纸箱：一整块纸板经过裁切、开槽、压线形成纸箱坯片，纸箱坯片通过钉合、粘合剂或胶纸带粘合接头形成纸箱。其中0201型最常用。,0201型瓦楞纸箱结构,1、重量轻，方便运输、销售；2、化学稳定性好，耐一定的酸、碱、盐及油脂；3、包装制品的成型加工性好，可加工成薄膜、片材、丝、带、编织物及各种容器；4、透明，易着色、印刷，且装饰效果好；,塑料材料用于食品包装的优越特性：,5、有一定的阻透性和一定的强度，有良好的封合性；6、良好的复合性
11、，构成性能更好的复合材料7、大多数塑料材料可达到食品对包装的卫生安全性的要求；8、能适应各种包装操作。,塑料材料用于食品包装的优越特性：,1、易带静电，因此已造成包装表面的污染和某些操作上的困难；2、某些塑料存在有毒物质的污染；3、包装废弃物的回收和处理目前还存在着较大的问题。,塑料用于食品包装存在的缺点是：,第一节 塑料的组成、分类和主要包装性能指标,塑料是以一种高分子聚合物-树脂为基本成分，在加入一些用来改善性能的各种添加剂制成的高分子材料。其中树脂是最主要的组分，也是决定塑料类型、性能和用途的根本因素。塑料=树脂+添加剂,一、塑料的组成,树脂在塑料中约占40100%。目前塑料中所用树脂基
12、本上是人工合成的高分子聚合物。,（一）聚合物树脂,按合成方法可分为:1、加聚树脂：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂等;2、缩聚树脂：酚醛、环氧、氨基树脂等。,1、填充剂：弥补树脂某些性能的不足，以改善塑料的使用性能。用量一般为2050%。2、增塑剂：提高树脂可塑性和柔软性的添加剂。3、稳定剂：是为提高树脂的抗老化性能。,二、塑料中常用的添加剂,4、润滑剂：塑料制品成型加工时易脱模，同时使制品表面光亮美观。5、固化剂：用于热固性塑料，使其耐热、坚硬。6、其他添加剂：发泡剂、抗静电剂、着色剂、阻燃剂等。,热塑性塑料主要是加聚树脂为基料，加入少量添加剂而构成。优点：受热易软化，冷却即变硬，加热冷却可重复
13、多次，其基本性能不变。成型加工简单，包装性能良好，废料可回收再成型；缺点：刚硬性低，耐热性不高。,二、塑料的分类,（一）热塑性塑料（thermoplastic),热固性塑料主要以缩降树脂为基料，在加入填料、固化剂及其他添加剂而构成。在一定温度下经一定时间固化，再次受热，只能分解，不能软化，因此不能反复塑制成型。优点：耐热性好、刚硬、不熔等缺点：较脆且不能反复成型。,（二）热固性塑料(thermosetting plastic),三、塑料材料主要包装性能指标,（一）主要保护性能及其指标,1.阻透性2.机械力学性能3.稳定性,1、阻透性：,主要包括对水分、水蒸气、气体、光线的阻隔性能。（1）透气度
14、(Qg)与透气系数(Pg)（2）透湿度(Qv)与透湿系数(Pv)（3）透水度(Qw)与透水系数(Pw)（4）透光度(T),在外力作用下的材料表现出抵抗外力而不发生变形和破坏的性能。（1）刚性：材料具有抵抗外力作用而不发生 弹性变形的性能称为刚性。（2）抗张强度、抗压强度、抗弯强度：材料在拉、压、弯力缓慢作用下不破坏时，单位受力截面所能承受的最大力分别为材料的抗张、抗压、抗弯强度。,2、机械性能：,（3）爆破强度：使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。（4）撕裂强度：材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。（5）戳刺强度：材料被尖锐物刺破所需的最小力。,材料抵抗环境因素（温度、介质、光等）的影响而保持其原
15、有性能的能力。主要包括:（1）耐高低温性:温度升高，塑料材料的强度刚性明显降低，（耐高温性能用温度为指标来表示）。温度降低，会使塑料的塑性和韧性下降而变脆（耐低温性用脆化温度表示）。,3、稳定性,（2）耐化学性 指塑料在化学介质中的耐受程度，主要是塑料在介质中经一定时间后的质量、体积、强度、色泽等的变化情况。（3）抗老化性 指塑料在加工、贮存、使用过程中受到光、热、氧、水、生物等外界因素作用下，保持其化学结构和原有性能而不破坏的能力。,3、稳定性,1、无毒性 塑料由于其成分组成、材料制造、成型加工以及与之相接触的食品之间的相互关系等原因，存在着有毒物的溶出和对食品的污染问题。2、抗生物侵入性（
16、1）虫害侵害率（2）虫害入侵率,（二）卫生安全性,食品包装常用的塑料树脂,主要组成成分是聚乙烯树脂，加少量的润滑剂、抗老化剂等添加剂。聚乙烯是无臭、无毒、外观呈乳白色的蜡状固体。比重 0.910.97。其分子结构式：-CH2-CH2-n,一、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）,（一）聚乙烯（PE）,（1）阻透性：阻水、阻湿性能好，但阻气和阻有机蒸汽性能差；（2）具有良好的化学稳定性：常温下与与一般酸、碱不起作用，但耐油性差。（3）机械性能：有一定的抗拉强度和撕裂强度，柔韧性好。（4）耐高低温性：耐低温性很好，能适应食品冷藏冷冻需要；耐高温性能差，不能随食品蒸煮。,1、主要包装特性,（二）聚丙烯（P
17、P）,主要成分是聚丙烯树脂，密度为0.900.91g/cm1、主要包装特性：阻隔性能优于PE，但因分子无极性，阻气性较差；化学稳定性良好，对酸碱盐及许多溶剂具稳定性；机械性能较好，强度、硬度、刚性高于PE；,耐高温优良，可在100120度长期使用。耐低温性比PE差，-17度性能变脆。光泽度高，透明度高；热封性比PE差，但比其它塑料要好；印刷性差，印刷前须经处理；成型加工性能良好；卫生安全性高于PE。,聚丙烯主要制成薄膜材料包装食品，可替代玻璃纸（PT），耐水、阻湿比PT好，透明度，光泽性、耐撕裂性不低于PT，但印刷性比其差，但成本可低40%。且可用作糖果、点心的扭结包装。聚丙烯薄膜经定向拉伸处
18、理（OPP）后比普通薄膜（CPP）各种性能都有明显提高，尤其是双向拉伸薄膜（BOPP）。PP可制成热收缩薄膜，用于食品热收缩包装；也可制成瓶罐容器及捆扎绳、带等。,2、主要用途,聚苯乙烯由苯乙烯单体加聚合成的。1、性能特点：阻湿、阻气性能差，阻湿性低于PE；耐一般酸、碱、盐、有机酸、低级醇；机械性能好，具有较高刚硬性能，但脆性大；,（三）聚苯乙烯（PS）,光学性能优良，透明度高，光泽性好；耐热性能不高（60-80），耐低温性能好；粘流化温度低，易成型加工；无味、无毒、无臭、不易长霉、卫生安全性好。,主要用途,主要制成食品盒、水果盘、小餐具、冷饮杯；聚苯乙烯得发泡制品可用作保温及缓冲包装材料。,
19、聚氯乙烯塑料由聚氯乙烯树脂为主在加入增塑剂、稳定剂等添加剂组成。包装特性：1、阻气、阻油性优于PE。阻湿性不如PE。硬质PVC阻透性优于软质PVC；,（四）、聚氯乙烯塑料（PVC）,2、化学稳定性优良；3、机械性能好，硬质PVC有很好的拉伸性和刚硬性，软质PVC抗拉强度相对低，但柔韧性和撕裂强度相对PE较高；4、耐高、低温性不佳，一般使用温度（-1555）；,5、着色性、印刷性和热封性较好；6、透光性、光泽度比PE更好；7、卫生安全性：聚氯乙烯树脂本身是一种无毒聚合物，但单体氯乙烯有麻醉作用。应严格控制材料中氯乙烯单体残留量，要求成型制品在1ppm以下。PVC塑料中的稳定剂、增塑剂是另外的不安
20、全因素；,软质PVC增塑剂含量大，卫生安全性差，一般不用于直接接触食品的包装。可制成弹性拉伸薄膜和热收缩薄膜，用于包装新鲜水果和蔬菜。硬质PVC安全性好，可用于矿泉水瓶、饮料瓶，及冰淇淋、果冻等的包装。,主要用途,（五）、聚偏二氯乙烯塑料（PVDC）,聚偏二氯乙烯塑料由聚偏二氯乙烯和少量增塑剂、稳定剂等添加剂组成，商品名为赛纶。PVDC塑料主要制成薄膜材料用于食品包装，优点：1、具有对气、油和异臭极好的阻透性；2、化学稳定性很好，不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀；,3、耐高、低温性能优良，用于需杀菌的食品和冷藏食品的包装；4、制成的收缩薄膜收缩率高（收缩率可达30%60%），适合于香肠、熟食及
21、肉制品的密封贴体包装；5、热封性能不佳，但有良好的自粘性和熔粘性；6、透明性、光泽性良好。,1、耐高温稳定性差，且结晶率高，易使薄膜穿孔或产生小裂纹，薄膜成型加工困难，薄膜制品价格高；2、热封性差，封口强度不高，可采用结扎法封口；3、薄膜挺度低，对包装机械适应性差；4、由于使用稳定剂、增塑剂，有一定的安全性问题。,缺点是：,PVDC膜是一种高阻隔性包装材料，其成型加工困难，价格较高。除单独用于食品包装外，还大量用于与其他材料复合制成高性能的复合膜。由于PVDC有良好的熔粘性，可做复合材料的粘结剂，或溶于溶剂后成涂料，涂敷在其它薄膜材料或容器的表面（K涂），可显著提高复合材料的阻隔性能。,主要用
22、途,七、聚酯（PET）和聚碳酸酯（PC）,聚酯塑料是聚对二甲酸乙二醇酯塑料，俗称涤纶。PET最先用于制成纤维及各种纺织品，在食品包装中用于制成薄膜或薄壁容器。,（一）聚酯（PET）,1、具有优良的阻气、水、油的高阻隔性；2、化学稳定性良好；3、具有其它塑料所不及的高韧性能。抗拉强度是PE的510倍，是Ny的3倍、甚至可与铝箔相匹敌。冲击强度高，使其它薄膜的35倍。还具有耐磨和耐折叠性。,PET具有优良的包装特性：,4、具有有优良的耐高、低温性，可在-70120温度下长期使用，短期使用可耐150高温；5、光泽性好、透明性很高（透光率高达90%以上），可阻挡紫外光；6、由于熔点高，所以加工成型、热
23、封较困难。7、印刷性较好。8、卫生安全性好。,包装特性,1、透明薄膜抗油性好，用于含油及肉类熟食品；2、与其它材料复合如涂铝、涂PVDC等，用于冷冻包装和蒸煮杀菌。3、大量用PET制成容器包装饮料。,主要用途,一、金属包装材料及特性,1、铁：镀锡薄钢板（马口铁）：是一种双面镀有纯锡的低碳薄钢板，是传统的制罐材料，大量用于制造食品、饮料罐及糖果、饼干盒等。镀铬薄钢板（无锡钢板,TFS）镀锌薄钢板,（1）镀锡薄钢板（马口铁）结构：钢基板 锡铁合金层 锡层 氧化膜 油膜 各层的作用：钢基板主要是使罐具有一定的强度；锡铁合金层、锡层、氧化膜及油膜主要是防锈蚀，另外锡层还使镀锡薄钢板容易焊接，油膜提供润
24、滑作用，防止加工、运输过程中锡层的擦伤。,（2）镀铬薄钢板（TFS）：是双面镀有铬和铬系氧化物的低碳薄钢板，是镀锡板的代用材料，成本较低，但耐腐蚀性能不如镀锡板。,2、铝：铝合金板：由于纯铝强度低且昂贵，一般包装用铝材大多采用合金形式。其中所含的合金 元素主要有Mn、Mg、Cu、Zn、Cr等。铝合金板大量用于制造各种饮料罐、盖、软管等。,二、食品用金属罐及包装工艺,1 金属罐的分类及罐形按照材料分为：包括马口铁罐、TFS罐、铝罐等。按照结构分为：三片罐和两片罐。,三、金属罐的内涂料,金属罐最大的缺点即为易受腐蚀，绝大多数罐头用罐均需在罐内壁喷涂料（涂料罐）。主要作用：1）抗硫。肉类罐头杀菌时，蛋白质受热分解释放硫，导致金属罐内壁产生黑色硫化斑；2）抗酸。pH值较低的食品会腐蚀罐壁；3）防止花青素腐蚀罐壁。同时防止水果色素褪色；4）防粘。防止鱼、午餐肉等粘附在罐壁，使其容易倒出而具有完整的形态。国内外目前广泛使用的为环氧酚醛树脂涂料。它耐化学腐蚀性好，对金属表面的附着能力强。既可作为一般的抗硫涂料，又可作为一般的抗酸涂料。214#环氧酚醛树脂涂料是由609环氧树脂和703酚醛树脂以7：3混合而成，颜色为金黄色。,食品包装的种类,三 食品包装的合理化与标准化,影响食品包装的因素合理化标准化,
