油脂食品的特性及包装技术原理之续

2021年08月18日乌兰察布机械设备网

油脂食品的特性及包装技术原理之续

三、油脂食品的塑料包装

货架寿命的理论研究

1．吸氧速度、氧分压与袋体积变化的关系。

塑料薄膜或多或少地具有透气性，当某种气体的分压在薄膜两侧不同时，该气体就会从分压高的一侧向分压低的一侧逸去。含气包装时，最初，袋内外氧的分压相等，但是，当油脂一吸收氧，袋内的氮分压就会降低，反之，氧分压却上升。由于该分压差的存在，氧就透进袋内，而氮却逸向袋外。从袋外透进来的氧继续被油脂吸收(见图1)，结果袋内体积减少。图1还表明，若在某分压下吸氧速度一定时，则在相同的氧分压下，吸氧速度和透氧速度就达到了平衡。

氧和氮的透过速度表示如下式中：

Q：油脂的吸氧量(ml)

t：贮存天数(天)

x：袋内氧的体积(ml)

y：袋内氮的体积(ml)

pX：氧的透过度(m1／m2·24hr·atm)

py：氮的透过度(m1／m2·24hr／atm)

pn：袋内氮分压(atm)

po：袋内氧分压(atm)

C：空气中的氧分压(0．2095atm)

C2：空气中的氮分压(0．7809atm)

a：袋的表面积(m2)

设吸氧速度(dQ／dI)不变时，就可对方程求解。下面再设氧的透过度Px=1000ml／m2 24hr·atm，袋内的表面积(a)=0．05m2，吸氧速度(dQ／dI)=5ml／24hr，封入袋内的空气量=100ml，通过计算，其结果见图1，从而证明了上述理论。吸氧速度与透氧度速度达到平衡时氧分压虽然大致接近，但在此时，吸氧速度略大于透氧速度，袋内的氧的体积渐趋减少。图1如下：

2、吸氧量与POV的关系。

相对于1摩尔的氧，就有1摩尔过氧化物产生，假设生成这一摩尔过氧化物经过如下反应，使得1摩尔的碘游离时，则每1kg的油脂吸收1毫摩尔氧。换算成POV就相当于增大2毫摩尔／kg。

的增量(POV)。

1ml氧=32000／22400=1．43mg

吸氧重量=1．43ml×Qmg

式中，G：油脂重量(g)

关于该吸氧量和POV的关系，使用瓦压尔格力计和玻璃容器作了研究。在精制红花油、猪油、豆油等各种食用油及亚甲基纤维素等物质中，计算值与实测值基本接近，但在干燥冷冻鱼及鱼粉中，计算值却比实际值大几倍甚至几十倍。其原因在于过氧化物发生了分解和高(次)脂质发生了化学反应。尽管用POV来测定油脂氧化程度的例子很多，但是这一点在进行氧化评定时，应该引起注意。

3．吸氧速度与氧分压的关系。

吸氧速度和氧分压还受到食品的氧化表面积等条件的影响。但一般来说，当氧分压不低于0．01~0．02大气压(氧浓度为1～2％)时，吸氧速度就不太降低。设薄膜的透气度为0m1／m2．24hr·atm，由(3)式可以计算出从封袋时的含氧量和油脂量达到分压时的△POV，结果，只要有足够的氧，薄膜的阻氧性几乎就不起作用。这种情况往往出现于含气包装。

四、奶油花生米塑料包装

1．理论计算

把(1)式积分，就有：

(4)式中，x：封袋时氧的体积(m1)由于氧分压(P0一C1)与氧分压(PN—C2)的绝对值很接近，所以，把(PN—C2)=(P0—C1)代入(2)式中操作分就有：

式中：：封袋时氮的体积(m1)

由(4)式和(5)式对吸氧量(Q)求解：

∫(P0—C1)at可由被袋内氮分压变化曲线和空气中的氧分压直线所包围部分的面积求得。(6)式中，吸氧量Q几乎不受氮透过度(Py)的影响。在塑料薄膜中，通常氮的透过度与氧的透过度之比(Py／Px)在0．2～0．5之间，当未知氮的透度过时，可设Py／Px=0．3，通过计算还求得：体积变化与吸氧量及氧、氮分压之间的关系，按下式求得：

由(1)式和(2)式可得：

对于(7)式积分：

用袋内体积(V)除(8)式两边，经整理得：

2．实验

①原材料：奶油花生米，各种塑料薄膜袋；

②实验条件：40℃，RH75％，避光，每隔4~5天照射30分钟日光；

③POV的测定。

3．理论计算和实验测试比较

从图2含气包装和充氮包装奶油花生米时，氧分压和POV的变化，以及图3含气包装奶油花生米时，氧分压、POV及袋内体积、氮氧的体积变化可以看出：

(1)奶油花生米塑料包装的POV，计算值比实测值高几倍，说明前述建立的理论模型尚需修正。

(2)用阻隔性奸的薄膜充氮包装时，袋内的氧很快就会被吸收，设平衡分压为0atm，计算出的△POV与用氧分压变化曲线得到的计算值很接近，所以可以简单的推算出贮存期△POV的最大值。

(3)对于袋内体积变化来说计算值和实测值很接近。