发布时间:2024-01-23 14:57:38
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关键词:
色彩;儿童食品;包装设计;仿生设计
中图分类号:J0
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2012)07-0093-01
1 引言
现今人们的生活条件越来越富裕,在许多家庭中人们对于儿童的消费投入越来越多。年轻的父母们经常会满足孩子的要求,据调查,在我国,40%的家庭总支出中大约有40%的资金花在孩子身上。因此,儿童食品的消费市场有着非常大的潜力。成功的儿童食品包装色彩设计一方面可以提高儿童的色彩视觉环境,另一方面可以达到吸引消费者购买的目的。
通过调查研究发现:儿童食品包装色彩大多都会采用比较饱和的色彩进行简单的拼凑,色彩比较鲜艳。
不太符合儿童对于色彩的审美偏好。对此,针对儿童食品包装色彩设计,我们从仿生物色彩的角度研究,设计出更多的符合儿童的审美偏好的设计作品。
2 儿童对色彩审美偏好分析
美国生物学家爱德华・威尔逊提出人类对于自然界的亲近和了解,融入到大自然的环境中可以获得心灵的解放。儿童偏爱自然生活中色彩斑斓、五彩缤纷的色彩世界。因此,将仿生色彩运用到儿童食品包装设计中是较好的设计手法。
3 仿生色彩在儿童食品包装设计的应用
仿生物色彩设计主要通过对生物体的模拟和演变来进行的。通过对于生物色彩的认识,直接利用生物色彩的要素,对生物色彩的客观、自然特征和意义进行较为直观的提取和演绎。
自然界中存在着很多生动有趣的色彩现象,并且对于儿童有着无穷的吸引力。这些自然界色彩斑斓的色彩现象和成因将会为我们进行儿童食品包装的色彩创新,提升儿童的色彩视觉环境起着重要的作用。
3.1 儿童食品包装中的色彩形式与内容异、同原理仿生
自然界中生物系统的色彩现象,生物的色彩表面特征和内部特点相统一。运用色彩形式与内容相统一的原理进行仿生色彩设计在现代儿童食品包装中运用比较普遍,它可以在色彩设计与儿童消费者建立一个无声的沟通的桥梁。如香蕉的黄色,黄色:具有快乐、活泼、希望、光明的感受特点。图1为一款日本儿童果汁饮料的包装,设计师抓住了香蕉最典型的外部特征,模拟香蕉的色彩让消费者在看到包装的第一眼就很快地联想到香蕉的美味,和儿童的联想思维产生共鸣。
色彩形式与内容相异的现象在自然界也是普遍存在的,这种相异性的特点往往会给消费者带来不同寻常的奇特感觉。根据这一现象而进行的仿生色彩设计通常能够突破常规思维,更加有助于色彩设计的创新。例如,图2“每日果实”儿童糖果系列包装设计中,整体采用了色彩形式与内容相异的现象。“每日果实”外部包装采用了富有田园气息的的果篮造型,内部的六个小包装是根据“果实”所设计的。外包装和内部小包装均采用贴近水果浓香的饱和色彩来表现。整个包装令人垂涎欲滴,而果实包装与糖果的内容相异性更加为儿童糖果产品带来了一种奇妙的新奇感。
3.2 儿童食品包装中的生物成色原理仿生
在生物成色原理中色素成色和结构生成色最为主要。鲜花会由于色素的变化呈现出五彩缤纷的色彩现象;蝴蝶的美丽翅膀的色彩由于其结构生成;也有两种成色原理的综合运用生成色彩。儿童食品包装中的生物成色原理仿生一般采用色素成色原理完成。
生物色彩采用色素成色原理进行包装色彩设计可以真实地反映食品的自然特征。图3,此款儿童桔子软糖采用了生物成色原理仿生设计,采用橙色对软糖产品成色,小包装用透明的包装纸进行设计,把产品清晰的展现在消费者面前,且桔子的特征更加深动。整个色彩反映真实的桔子实物的特征,设计非常的深动,鲜活,把桔子的内部结构特征展现得一览无余,吸引儿童消费者的注意,从而达到引起购买的目的。
4 结语
目前的儿童食品包装业充分表明,有着新奇的元素来感染儿童消费者,以获得消费者的好感。色彩重要的视觉元素之一,本论文提出了将仿生色彩运用到儿童食品包装中的新理念,论证了该理论是可行性论点。将生物成色现象原理运用到儿童食品包装中,通过对于色彩的提取与演绎设计出色彩鲜活、明快和美味的色彩,从而和儿童消费者产生心灵的共鸣。
参考文献
关键词:包装 环境影响 绿色营销
一、当前食品包装的发展趋势与环境问题分析
随着包装作为营销工具的垂要性日益加强,当前的食品包装呈现如下发展趋势。
(一)包装新技术、新材料大量涌现
由于市场竞争日益激烈。各国厂商无不加强促销活动,并积极开发包装新技术、新材料。包装技术创新成为当前产品包装发展的显著特点。计算机在包装领域已得到广泛应用,利用计算机控制包装技术及包装经济活动也已成为现代包装发展的共同特点。诸如再封合包装、充气包装、软包装全封口技术正在普遍推广。由于材料工业的高速发展,出现了许多新型包装材料,如微波炉专用包装、蒸煮包装、(聚酯)瓶等各种新型复合材料以及具有较高抗压性、阻隔性、热封性、阻气性等高性能的包装材料。
(二)由于产品销售的需要,销售包装更重视“人”的因素
首先表现在强调便于陈列、展销、携带、使用。同时注意符合消费者的不同消费习惯和消费心理。例如,当欧洲流行“重返自然”时尚时,商品包装的原料便采用自然原料,使包装的色彩、构图趋向自然化;其次表现为重视消费者的健康与安全。如要求食品包装严格符合卫生标准,采用“一次性同量包装”,确保药品使用的卫生与安全‘为延长食品保鲜程度和保鲜时间,“无菌包装”和“换气包装”得到积极发展;第三,食品包装趋于标准化。为适应销售技术现代化和超市、自助商店等新型零售企业的发展,包装的标准化已成为食品包装发展的重要特点。包装标准化包含包装材料标准化、包装技术标准化、包装试验标准化、包装强度和规格标准化,以及包装标志标准化。如条形码的推广实施等内容。国际国内还设置了相应的机构实施包装标准化工作,例如国际标准化组织和我国的国象技术监督局。第四,包装和设计作为品牌工具的作用不断加强。由于食品品牌在销售中的作用日趋重要。尤其是超市等自助销售方式的发展,使品牌对于消费者的购买行为具有难以低估的影响,而销售包装作为食品信息的载体,所具有的传递产品信息、宣传产品的功能。使产品包装和装潢设计在对顾客进行视觉冲击,吸引顾客视线,加深品牌印象。提高顾客购买欲望等方面,产生了前所未有的影响。由此。诸如配套包装、系列包装、附赠包装、透明包装等新的旨在提高品牌吸引力的包装设计策略也应运而生。
(三)食品包装的环境问题
在食品包装迅速发展的同时。因包装引起的环境问题也越来越引起人们的关注。由于包装材料的运用占用了大量物质材料,或是由包装材料污染了自然环境或损害了人体健康,因而包装绿化化成为绿色营销中引人注目的重要内容。
产品包装涉及的环境问题主要有如下方面:
1 包装废弃物增多,严重污染了环境。由于包装材料的大量使用,使废弃物增多。据统计,经济合作与发展组织国家每年产生的包装废弃物几乎占全部市政固体废物的1/3。欧洲国家的废物中约是由典型的家庭废弃物引起的。包装废弃物的增多,使其处理成为一大难题。尤其是某些不易处理的包装材料使环境受到严重污染。例如。化学合成材料在被当作废弃物焚烧时会污染大气,以聚苯乙烯制作的包装物如埋入地下,经过多年也不会分解。因其难以处理,成为著名的“白色污染”。
2 包装材料耗费了大量资源。由于包装材料的使用耗费了大量资源,甚至包括一些稀缺资源。据统计::因包装的生产和使用而耗费的能源占发达国家全部能源耗费的约5%。使用日益增多的包装材料耗费了大量的金属、木材和其他地球的资源。可见,地球的资源日趋短缺。包装也难逃其责。
3 包装容器结构方面存在的环境问题。包装容器结构也存在受到尖锐批评的环境问题,如铅焊接罐包装食品。可能造成食品铅污染;喷雾容器所使用的喷发推进剂会破坏大气臭氧层;化学品(危险品、清洁剂、杀虫剂等)的包装容器的盖子无安全措施,容易造成儿童误饮:为使产品更易引起消费者注意而使用过大的包装容器或不必要的多层次的过度包装。造成材料的和消费者支出的增加。
4 包装设计标示的不当影响了社会环境和市场环境。产品的包装设计标示是常常出现环境问题的一个方面。例如。包装图案设计中仿冒图案、仿冒商标、仿冒造型等侵犯知识产权的行为屡屡发生;以不实标示(包括产品名称、营养成分、疗效、原产地、生产日期和有效期等标示)进行欺骗性宣传的行为频频出现:出口产品包装图案设计冒犯进口国宗教、风俗、习惯和禁忌。常常引起纠纷。
二、食品包装绿色化策略分析
绿色包装是指既要保证自身的性能完好,又要符合环境要求的包装。随着绿色营销的兴起。以无污染包装为营销策略重要内容的绿色包装正在兴起。
(一)食品企业绿色包装策略应遵循的原则
使包装废弃物降到最低。对环境的破坏程度最小。在处理和回收过程中也将对环境无损害,最大限度地保护生态环境。
促进包装企业产品结构调整。对那些有损环保、没有市场的包装,通过绿色包装技术加以创新,使其变为低消耗、高附加值、市场接受的产品。
减少包装企业对所需的石油化工原料、矿产资源及森林资源的浪费,有利于促进国民经济可持续发展战略的实施。
实施包装减量化。不但能节约资源。保护环境,还可大大降低整个产品成本。
由此可见,包装在企业生产和销售产品过程中应特别注意选材、工艺、节能、是否利于回收及废弃后对环境的影响等问题,而在制订营销策略中更要趋利避害,引入先进的营销理念。
(二)企业包装制订绿色营销策略的主要思想
引入绿色包装设计理念。绿色包装设计理念指从资源与环保等方面进行包装构思与设计,建立绿色包装设计概念,研究和确定绿色包装设计原理,通过概念与原理指导包装生产制造与包装消费。绿色包装设计是产品与包装的寿命周期相复合的设计。绿色包装设计通过产品、包装材料性能、使用及处理综合分析,对多个方案进行比较,经过全面量化分析,选择出最优设计方案。合理的包装设计从整个寿命周期的角度考虑。确定目标和研究范围,经过数据量化分析比较,得出正确的设计方案。
绿色包装设计。首先要研制开发无毒、无污染(包括材料的自身生产过程)、可回收利用、可再生或降解的包装原辅材料。研究现有包装材料有害成分的控制技术与替代技术以及自然“贫乏材料”的替代技术(如以塑代木、以纸代
塑等)。其次是优化包装结构。减少包装材料消耗,努力实现包装减量化。同时要提出包装废弃物的回收处理技术与方法,主要包括可直接重复使用的包装、可修复的包装、可再生的废弃物、要降解的废弃物、只能被填埋焚化处理的废弃物等。
包装的绿色制造引导与绿色消费引导。包装的绿色制造引导主要是指生产用材、生产方法及生产后对环境无害、对人体无影响。包括材料的选用、加工工艺及设备、所用能源等要有益环保。对包装的加工和所用能源不应产生有损于环保的气、液、光、热、味等。或不产生对环境和对人体有害的各种反应(光反应、化学反应和热反应)。包装的绿色消费引导。指进行包装的绿色知识的宣传和教育,让绿色包装知识贯彻到人们的生活与消费过程中。
(三)绿色包装策略分析
减少包装材料。在不少发达国家。有许多企业实施了减少包装材料的策略,主要做法是改小包装为大包装。即原来对单个产品加以包装,而现在改为较多数量的产品合起来包装;提倡使用可再充填包装,转向材料需用较少的包装,如(聚酯)塑料比玻璃生产饮料容器需用较少材料。且重量也大为减轻。便于产品的运输。因而塑料在包装中得到了广泛使用。简化包装,如出售不带纸盒的牙膏。不带塑料盒或硬纸盒的自来水笔、圆珠笔等。
重复使用包装。目前,许多国家生产啤酒、饮料、矿泉水等产品的企业采用可重复充装的容器,以达到既不污染环境、又能节约资源的双重效果。玻璃成为最理想的可重复使用的包装材料之一。
使用再生材料或可再生材料包装。使用再生材料生产制作包装已成为当前许多国家流行做法。例如法国的瓦楞纸是用回收废纸为原料生产的。德国为便于纸箱回收,进口商要求出口国的生产企业配合。不能在纸箱表面上蜡、上油。也不能涂塑料、沥青等防潮材料,纸箱上的刷唛必须用水溶性颜料,而不能用油溶性颜料。
可降解包装。由于不易分解的塑料等包装材料严重污染环境。近年来“可降解包装”,即以使用后可分解的材料制作的包装已在许多企业得到使用。可降解材料分为生态降解和生物降解两种。前者是通过阳光照射使包装材料的化学结构遭到破坏而分解,后者是利用微生物所分泌的酶将包装材料蚀解成小块碎片。再由这些微生物吞食、消化。
【关键词】机械自动化;食品;包装行业;应用
1 引言
所谓机械自动化指的是在生产过程中采用自动化技术,以促进连续化、自动化的生产工作的开展。它可以起到对自动生产过程进行优化的作用,同时还可以促进生产投入产品的加工交换与流动速度的进一步提升,以此来改进工作效率。机械的自动化技术能力的好坏不仅仅会从某种程度上影响整个机械制造业的发展,还会影响我国国民经济各部门的技术。
在全球经济一体化的形势下,食品包装机械将面临着前所未有的发展机遇,同时也受到了较大的来自世界各国的挑战。受到激烈的市场竞争的影响,技术创新已经成为各国追求的共同目标。机械自动化技术可以使得食品包装机械的竞争力有所提升,这不仅有利于我国的食品包装行业的发展,同时也是未来我国食品包装机械发展的重要途径。
2 食品包装机械发展情况描述
当前,我国的食品包装机械是一种集光、电、机、磁、气于一体的机械化电子设备。在以后的食品包装机械,将会把侧重点放在提升包装机械的自动化水平上,主要是把食品包装机械的研发和计算机技术的有机结合,采用机电一体化的控制手段对其进行控制。机电一体化主要是采用系统的控制观点,在控制原理的帮助下,实现机械、电子、信息等结合,以此来实现整体的最优化配置。总的来说,微机技术将会慢慢地引入到食品包装机械行业,以促进机电一体化的应用水平的提高。食品包装机械的未来发展趋势是:按照食品包装的工艺要求,设计一个全自动的包装系统,对生产过程的控制与检测工作,同时开展故障的诊断工作,从而达到优质,高产,低耗的目的。
3 机械自动化技术在食品包装机械中的应用
3.1传感技术
传感器在食品包装机械行业里应用较多。除了一些基本的功能以外,当前传感技术又有新的突破。与此同时,市场缺口也就成为了食品机械自动化发展的必争之地。在食品安全形势越来越严峻的情况下,我国十分重视这一问题,并提出了具体的要求。
在以往,我国食品机械制造厂往往不能重视对食品检测技术的应用,相对于提高整机性能来说,食品检测技术的发展空间将会更广泛。其中,传感技术就扮演了比较重要的角色,主要就涵盖了采集食品温度、位置等。根据当前的资料显示,国外食品加工厂已经大量使用了集成电路检测器,其主要功能就是可以准确检测出食品的变质时间。而该装置主要是由扫描仪与传感器组成,检测人员所要做的工作就是将扫描仪对准食品发射出无线电波讯号,以便让食品产生振动,并形成乐谱波,最后送到传感器上。在与标准数据库的参数进行了比对以后,就可以在很短时间内检测到食品变质的日期,且检测结果会很准确。
3.2运动控制系统
运动控制在我国的食品机械发展中占有相当重要的位置,而且技术越来越成熟。运动控制技术主要就是精确地控制位置,同时还要求速度同步,主要是用在食品的输送、装卸、码垛等相关程序中。如果采用了运动控制技术,我们可以对高、中、低档包装机械进行有效划分,这极大地促进了我国食品包装机械的升级。食品包装的机械流水线最显著的特点就是连续性,所以对其速度、精度、动态性与扭矩等指标往往具有较高的要求,这正好与伺服产品的特点是一致的。所以,在自动化技术中的总线型运动控制器在食品包装领域将会有较大的发展。它可以采用高速的总线通讯方式,同时还可以完成高速追踪、转换多个位置控制模式等多种功能。此外,我国食品包装机械已经开始由劳动密集型向知识密集型方式的转变,所以作为企业的管理者一定要对运动控制技术有足够的重视,以便最大化地减少生产成本,提高包装质量。
3.3柔性化生产
就当前来看,为了应对激烈的市场竞争,各大企业都在加速自己的产品更新换代工作。因此,对食品包装机械的灵活性和柔性都有了新的要求。柔性化生产是以食品包装构造的灵活性、质量的灵活性、供货的灵活性几个方面来考虑的。若我们要保持食品包装机械有良好的灵活性与柔性,并使其自动化程度较高,就一定要采用模块技术或微电脑技术。如在食品包装机中,我们可以以同一台机器为基础,组合不同的单元,并采用不同的包装,就可以对多种产品进行包装。
3.4自动化识别
自动化识别技术的主要功能就是对材料的硬度、厚度以及反弹力等指标进行识别,在计算机反馈的帮助下,使机械手对动作幅度做一些调整,同时保证不发生反弹。另外,它往往还有使不同的产品包包装于同一个盒子里的功效。在生产线上,传递产品往往不存在什么顺序,所以往往要采用探头来扫描不同形状物料的所在位置,再把信息反馈给机械手,从而对物料所在的位置及方向做出准确判断,再成功放入托盘中。早在20世纪90年代末,国外食品厂就在使用自动识别技术,这不仅仅使多种食品的封装提供了方便,同时也有助于食品快速、准确的包装,减少了人工操作带来的视觉与体力的疲劳现象。
4 结语
实际上,我国的食品厂大多数是规模比较小的企业。所以,机械自动化技术对提高效率并不能起到很明显的作用。再结合我国食品工业在很长一段时间都是引进国外先进技术与设备,因此大型的食品包装企业的高端设备份额基本上受到国外的垄断,处于相对被动的发展格局中。如果要想彻底提高我国食品包装机械的设计水平,一定要有自主创新能力,这样才能摆脱国外的束缚,从而设计出我国食品包装企业所需的机械自动化产品。
【参考文献】
[1]食品包装与食品安全[J].食品安全导刊.2008(05)
何为无菌食品包装
所谓无菌食品包装,即将经过杀菌的食品(饮料、奶制品、调味品等)在无菌环境中包装,封闭在经过杀菌的容器中,以期在不加防腐剂、不经冷藏的条件下取得较长的货架寿命。简单地说,无菌包装是将包装材料、包装容器和内容物先行杀菌,再在无菌环境下包装:而非无菌包装是先包装,然后将包装容器和内容物再起杀菌。食品工业上无菌的意义,是指每克食品中含有的非致病菌数目在10个以下,只要使食品中的非致病菌不再繁殖,在常温下冷藏或冷冻条件下流通、保存食品,就不会发生食品变质的可能。
包装材料的杀菌方法
无菌包装包括包装材料的杀菌灭菌、无菌化处理;包装内容物食品的无菌化处理;包装环境的无菌化处理。目前,常用的包装材料灭菌方法主要有药物灭菌和紫外线灭菌等。
1 药物灭菌。在药物灭菌中,所用的杀菌剂必须是杀菌能力强、对设备无腐蚀、在杀菌过程中不会产生有害物质且在包装材料中残留物少的药物。
目前最常用的杀菌剂是过氧化氢,一般称之为双氧水。过氧化氢的杀菌能力是与其浓度和温度相关的,浓度越高,温度越高,其杀菌的能力也就越好。常用于杀菌的双氧水浓度为25%~30%,温度为60~65℃。用过氧化氢杀菌应该结合加热处理,因为过氧化氢受热从材料表面蒸发时其杀菌效力会更好。
用双氧水对包装容器进行杀菌,是将包装容器在双氧水中浸渍,或者直接将双氧水喷射在包装容器上进行杀菌,然后再对它们进行热辐射,从而使残留在包装容器上的双氧水与热空气一起完全蒸发,分解成无害的水蒸气和氧。
2紫外线灭菌。一般而言,紫外线的灭菌效果与紫外线的波长、照射度以及照射时间相关,波长在250~360nm左右时作用最强烈。
紫外线的杀菌原理主要是由于紫外线照射后微生物细胞内的核酸产生了化学反应,从而引起微生物的新陈代谢障碍,使其失去了增殖能力。紫外线杀菌是无菌包装或清洁包装较为有效的方法之一,它具有不残留药剂、安全性高、使用方法简便、成本低等优点,但与双氧水相比它的杀菌效果不是很好,一般应与其他杀菌方法联合使用。
常用的无菌包装形式
目前,常用的无菌包装形式有无菌纸板包装、无菌杯式包装、无菌大袋包装、无菌铝/塑袋包装和无菌塑料瓶包装等。
1 无菌纸板包装。无菌纸板包装的材料是纸板/铝/塑复合材料,其中纸板是结构材料,其纸浆的成分配比和性能均为专有技术,且和其独特的包装机相配套;铝箔则是阻隔材料,一般厚度为9μm,且包装必须无气孔和无受损:聚乙烯则是与食品接触的内层材料,且是热封材料。
无菌纸板包装容量一般在200~000mL,包装形式为砖形包和屋顶包,主要用于奶制品、果汁、饮料等的包装。
2 无菌杯式包装。无菌杯式包装使用的杯体材料为多层共挤的中性无菌包装片材(neutrel aseptic system)简称NAS片材。
NAS片材的特点在于有层可剥离的外层,共挤时,利用PP和PE的化学不相容性,采用流动稳定性相匹配的PP、PE材料,在共挤过程中形成光滑的、无菌的、可剥离的界面。在无菌包装机上,NAS片材在进入无菌区前揭开PP保护膜,露出PE无菌表面,在无菌区内完成成型――灌装――封盖的全过程。
NAS片材的另个特点是有层高阻隔材料PVDC或EVOH。由于PVDC和EVOH对氧气的阻隔性极好,所以用NAS片材包装的食品的保鲜期可与玻璃瓶、马口铁罐相媲美。
无菌杯式包装的材料结构中,铝箔是阻隔材料。之所以用MDPE、LDPE和VA含量7%的EVA3层共挤膜做中间层,是因为MDPE的刚性较好,与铝箔之间热黏性较好;而中间的IDPE较为便宜:与食品接触层是VA#量为7%的EVA,因为一般EVA的含量在14%以上,不允许直接接触食品,用EVA代替IDPE作热封层,可以降低热封温度,提高热封层的抗污染能力,缩短热封停留时间,提高生产线的线速度。
3 无菌大袋包装。无菌大袋包装是指包装容量为5~220L,最大可达1000L的复合袋包装。灌装后的袋子装在木质或纸板制成的外包装箱中或钢桶中,主要包装浓浆或基料;5~20L的也可直接供家庭消费。目前,这种包装形式已基本取代了由铁桶或塑料桶做外包装,再在食品内加防腐剂保存食品的包装方法。
大袋包装的材料结构有两种形式――PET膜/铝箔/PE膜或PET镀铝膜/PE膜,采用干式复合的方法复合,由于镀铝膜易有气孔,不能保证其阻隔性能,因此我国一般都采用铝箔做阻隔材料。
4 无菌铝/塑包装和瓶包装。无菌铝/塑包装的包装方法类似于无菌纸包装,只不过使用的材料是铝/塑复合膜,包装形式是袋装,所用的包装膜多采用干式复合和流延复合的方式。
包装材料对油脂保质的影响
富含油脂的食品不易保存,是因为油脂易受到氧气、光照、温度、水蒸气、酶、金属离子的影响发生自动氧化酸败、光敏氧化酸败和水解酸败从而生成氢过氧化物,这是酸败的初级产物。此类物质不稳定,会被进一步分解为具有特殊哈败气味的、挥发性的醛、酮、酸等小分子化合物,从而导致食品变质并产生异味。相关研究表明,氧化酸〉姆⑸速率与影响程度明显大于水解酸败,因此利用包装严格控制氧气与食品的接触是富含油脂类食品的重要保质方式,也是减少食品中抗氧化剂使用量的有效方法。从这个角度来看,包装材料的阻氧性能显得尤为重要。
阻氧性,是包装材料阻隔氧气渗透的能力。当包装材料的两侧存在氧气浓度差时,高浓度侧的氧气分子吸附溶解于包装材料,从低浓度侧解吸而出。整个过程中,不同的包装材料因自身分子的极性、结晶度、密度、湿敏度的差异以及环境温湿度的影响,呈现出不同的氧气透过速率,从而反映在阻氧性上也多有不同。一般来说,阻氧性能较佳的包装材料和包装系统,其对内容物的保质效果也更加理想。
为了进一步验证上述内容,笔者以油脂含量非常丰富的坚果食品为例,测试了各类包装材料的氧气透过率。
测试仪器:VAC-V2压差法气体渗透仪(济南兰光)。
测试条件:温度23℃,湿度0%RH。
测试结果:见表1。
如表1所示,3种包装的坚果过氧化值都随贮藏时间增加而增加,前两个月增长幅度较小,后期增速较快。贮藏末期,增幅最大的当属塑塑复合膜包装的坚果,已达到0.412g/100g,其次为镀铝复合膜包装的坚果,而铝塑复合膜包装坚果的过氧化值能始终维持在一个较低的范围内。
从包装的材料和结构角度来看,铝塑复合膜因铝箔层的加入而具有了优异的阻气、防潮和遮光性,可以有效延长富含油脂食品的保质期。但铝塑复合膜也有一定的局限性,即铝箔易折容易出现针孔、断裂等问题,极大地影响了材料的阻隔性。常用的应对办法是在复合层中加入PA等高阻隔层,形成类似上述试验中PET/AL/PA/CPP的复合结构,一方面保护铝箔层,另一方面减少因铝箔出现穿孔而导致整体阻隔性发生较大的波动。
塑塑复合膜质轻薄,复合层的阻隔性决定了复合膜整体的阻隔效果。富含油脂的食品如采用此类型包装材料,需选择具有高阻隔性能的材料,如PA、PVDC、EVOH作为阻隔层,并与热封性好的PP、CPP等材料复合而成使用。尽管如此,其阻隔效果还是无法与铝箔相媲美,但可以通过增加材料厚度或对复合层材料镀铝来大幅提升塑塑复合膜的阻隔性。这也是上述试验中镀铝复合膜包装的坚果过氧化值升幅小于塑塑复合膜包装坚果的原因。
油脂对塑料包装材料性能的影响
上文分析到,塑料复合包装材料的氧气阻隔性能对于富含油脂的食品储藏保质来说非常重要。但基于这一分析的背景是单一的、静态的,并没有放在包装食品后的动态过程中进行考量。事实上,部分塑料包装材料与油脂接触后,会发生溶胀-溶解现象,导致油脂从包材一侧渗透到另一侧。这是相似相溶的原理,即物质在与其组成相似的溶剂中较易溶解,或极性相近的物质和溶液较易溶解。油脂的脂肪酸,无论饱和或不饱和,都含有十多个碳的长链,而部分塑料包装材料分子结构中也存在相似的饱和碳链,如LLDPE主体结构是-CH2-CH2-,与脂肪酸的分子结构类似,因此根据相似相溶原理,油脂分子很容易进入LLDPE分子链之间再渗透而出。
这种油脂渗透的物理过程是否会对与之接触的包装材料性能产生影响,影响的程度如何,目前尚没有针对性的研究结果。笔者做了一个简单的对比试验,来观察常见塑料包材浸油后的阻氧性的变化。
测试仪器:VAC-V2压差法气体渗透仪(济南兰光)。
测试条件:温度23℃,湿度0%RH。
测试过程:取35~40μm厚的LLDPE薄膜、KPET塑料片材、CPP薄膜、BOPA薄膜试样各6个,每种试样3个为一组,分为对照组和实验组。对照组试样置于23℃,60%RH的环境下预处理24h。实验组试样浸泡于同种花生油中,24h后取出擦拭干净。利用VAC-V2压差法气体渗透仪测试两组试样的氧气透过率。测试结果见表2。
试验中的4种包装材料,在阻隔油脂渗透方面,BOPA薄膜和KPET薄膜通常优于CPP薄膜和LLDPE薄膜。4种包材经过油浸处理后,透氧率上升幅度最大的是LLDPE薄膜,这意味着该种包材与油脂接触后,对氧气的阻隔效果发生了较大幅度的下降。其余3种包材则变化不大。其背后的原因,需要更深层次的试验与研究。
怎样引导初中学生从化学角度了解食品安全呢?笔者带领学生开展了一次主题探究活动。首先进行生活调查,和学生一起去超市,观察食品的保鲜方法,观看食品的标签。同学们找到了很多保鲜方法:低温保存;真空包装,保鲜膜包装,充气包装,添加防腐剂,在包装袋内放独立包装的干燥剂、脱氧剂等。但也提出了很多问题,针对这些问题,笔者组织了一次主题实验探究课。探究主题是“食品保鲜”,设计了3个探究实验。
一、对食品包装内所充气体的探究
首先请同学们讨论充气包装的原因,总结充入气体应具备的性质,再猜想充入气体的成分,同学们提出如下猜想:①氮气,②稀有气体,③二氧化碳,④空气。根据猜想,同学们设计了两个实验方案:(1)用注射器抽取袋内气体,注入澄清石灰水中;(2)取一尖头的塑料管,插入塑料袋中,将一燃着的木条放在塑料管的另一端。有的组看到石灰水变浑,证明猜想③成立,有的组看到木条燃烧情况不变,证明猜想④成立,有的组看到木条熄灭,澄清石灰水不变浑,认为是猜想①或②,而稀有气体价格较高,所以最终确定猜想①成立。
二、对干燥剂成分的探究
首先提出问题:石灰干燥剂主要成分是什么?怎样证明?为什么标签上写着不可食用?不可浸水?不可开袋?同学们利用和水反应放热检验出干燥剂主要成分是生石灰。同时也认识到因为会和水反应所以不可浸水,否则会生成氢氧化钙,而其有腐蚀性所以不可食用。因为开袋后会生成氢氧化钙,甚至碳酸钙,导致失效,所以不可开袋。至此,同学们对问题有了清晰的认识。笔者再提出问题:此时包装袋内的干燥剂可能是什么成分?同学们提出如下猜想:①氧化钙,②氧化钙、碳酸钙,③氧化钙、氢氧化钙,④氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙,⑤氢氧化钙、碳酸钙,⑥碳酸钙。经过分析,大家认为,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,在氧化钙存在的前提下,利用初中学到的知识无法检验氢氧化钙的存在。对猜想①②⑤⑥,有的同学设计的探究方案是:取样,加足量的水,如果干燥剂不溶就是⑥,如果溶解,而且溶解过程没有明显放热是⑤,如果溶解,而且溶解过程放热,可能是①或②,再向其中滴加足量的盐酸,如果看不到气泡是①,如果看到气泡是②。但是,其他同学对此提出了疑问:取样,加水,如果干燥剂不溶,猜想⑤⑥都有可能,因为氢氧化钙微溶于水,不能说就是猜想⑥。针对这种情况,对方案进行了改进:取样,加足量的水,如果放热不明显可能是猜想⑤⑥。再向其中滴加足量的盐酸,如果立刻看到气泡则是⑥,过一段时间看到气泡则是⑤。方案统一以后,同学们对干燥剂成分进行了实验探究,热情非常高。
三、对脱氧剂成分的探究
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(二)食品添加剂的品种、使用范围、用量
(三)专供婴幼儿和其他特定人群的主辅食品的营养成分要求
(四)对与食品安全、营养有关的标签、标识、说明书的要求
(五)食品生产经营过程的卫生要求
(六)与食品安全有关的质量要求
(七)食品检验方法与规程
(八)其他需要制定为食品安全标准的内容
基础标准,主要由第一、第二和第四部分组成
产品标准,主要由第三、第六和第八部分组成
检验方法与规程标准,主要是第七部分
生产经营规范标准,主要是第五部分
食品安全标准的概念由《食品安全法》提出,对其定性为“强制执行的标准”,且“除食品安全标准外,不得制定其他的食品强制性标准”。食品安全标准包括国家标准和地方标准。食品安全国家标准由卫生部负责组织制定和,它的内容包括八个部分,大致可分为四类:
基础标准包括食品中致病性微生物、农药残留、兽药残留、重金属、污染物、真菌毒素等的限量规定等,食品添加剂、食品相关产品添加剂的使用标准,以及标签标识等的规定,对具有一般性和普遍性的食品安全危害和措施进行了规定,涉及的食品类别多、范围广,标准的通用性较强。比如大家熟悉的GB 2760-2011《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中制定了近千种添加剂在十几大类的食品中使用规定,再比如大家不太熟悉的GB 2761-2011《食品安全国家标准 食品中真菌毒素的限量》中制定了六种真菌毒素在十大类食品中的限量。还有与消费者关系最密切的GB 7781-2011《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》和GB 28050-2011《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》等等。
产品标准包括食品产品、食品添加剂和食品相关产品的标准,比如大家关注的GB 14963-2011《食品安全国家标准蜂蜜》等食品产品标准、各种食品添加剂质量规格标准以及各类食品包装材料、洗涤剂和消毒剂标准。若这些标准涉及了基础标准已经规定的内容,就引用基础标准。由于一些产品有其特殊性,可能存在其他的风险,就在相应产品标准中制定相应的指标、限量(或措施)和其他必要的技术要求等。
生产经营规范标准对食品生产和经营过程中为了达到食品安全这个最终目的,而在各个步骤所采取的措施和控制手段需要达到的目标进行要求,主要包括企业的设计与设施的卫生要求、机构与人员要求、卫生管理要求、生产过程管理以及产品的追溯和召回要求等。
检验方法标准规定了物理化学检验、微生物学检验和毒理学检验规程的内容,针对不同的目标,规定所使用的方法及其基本原理、仪器和设备以及相应的规格要求、操作步骤、结果判定和报告内容等内容。
食品安全标准的“唯一”和“强制”性注定了它在整个食品标准体系中的重要性,也意味着它应当拥有自己相对独立的体系。在食品安全国家标准体系中,以基础标准为纬,以产品标准为经,就基本搭建起了一个基础的二维平面网状结构。生产经营规范标准将作为一个全方位对食品、食品添加剂和食品相关产品生产经营过程进行要求的部分,承担起将二维的网状结构变成三维的作用。检验方法标准将成为每一条经纬的支撑部件,起着不可忽视的加固作用。标准体系内各部分成为既相互独立又互相依存的关系。
以GB 14963-2011《食品安全国家标准蜂蜜》为例。标准中规定了蜂蜜的范围、定义、蜜源要求、感官要求、理化指标、微生物限量等。
标准的定义明确了蜂蜜的属性,将以蜂蜜为基础添加包括淀粉类、糖类、代糖类的任何其他物质的产品排除在了“蜂蜜”范围之外,而标准的范围明确了这项标准各项要求只针对符合定义的产品,也就是说,只有是蜂蜜才能谈得上是否符合这项标准。
标准中的各项指标除了有关于危害人体健康物质的限量规定,如致病性微生物的限量,也有与食品安全有关的质量要求,如果糖和葡萄糖、蔗糖等蜂蜜的特征性指标。标准还规定了监测是否符合这些要求或限量时应相应采用的检验方法。当适用的检验方法是已经的标准时,就采用引用的方式;当没有的标准时,检验方法通常作为一个附件放在标准正文后面。这项标准就是这样的。
除了检验方法标准,由于相应的基础标准中已经对蜂蜜中污染物、兽药残留和农药残留的限量做出了规定,因此在这项产品标准中也引用了相应的基础标准,一来避免了重复规定可能引起的管理混乱,二来可以让使用者尽快找到适用的标准。
标准中没有规定“食品添加剂和营养强化剂”的要求,因为GB 2760-2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中不允许向蜂蜜中加入包括防腐剂、澄清剂、增稠剂等在内的任何食品添加剂,GB 14880-2012《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》中也不允许向蜂蜜中加入任何食品营养强化剂。