《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第一篇 商品包装概论

第二章　商品在流通中的质量变化

第五节　商品质量变化的外界因素

商品在运输、储存等流通过程中，要与空气接触，有时受日光的直接照射。由于空气的成分，特别是其中的氧、水蒸气、有害气体、细菌等的作用，温度、湿度、压力及日光照射的影响，商品会发生霉腐、虫蛀、锈蚀、老化、溶化、干裂、褪色、挥发、燃烧和爆炸等物理、化学、生化变化，使商品的质量下降，甚至报废。因此研究这些外界因素与商品质量变化的关系，对于探讨商品包装的技术条件有重要的意义。

一、环境温、湿度对商品质量的影响

商品中都含有水分，其含水分的多少因商品的组成成分及结构而异。对大多数商品来说，水分是组成商品的必要成分。环境温、湿度的变化必然引起商品含水量的增减，引起商品质量的变化，引起储存环境中微生物、虫害的生长、繁殖和死亡。所以商品的水分与环境温、湿度的大小密切相关。

商品中所含的水分根据存在的状态和性质，可以分为结合水和游离水。

结合水是以氢键的形式与商品成分中胶体系统内的亲水性物质，如糖类、蛋白质等牢固结合的水，又称束缚水。它是以商品的化学成分而存在的，且和商品正常的生理活动紧密地联系在一起，具有与一般水不同的性质，如零度时不结冰，一般温度下不蒸发，一般不能作为酶的介质等。同时对霉腐微生物的活动一般没有可给性，故没有直接意义。但结合水是商品的组成成分，它和商品体的其他物质共同决定商品的使用价值，如果失去这部分水，商品质量就会受到影响。

游离水是吸附在商品表面或结构中毛细管内的游离状态的水，又称为自由水。这种水具有一般水的性质，在一般情况下，它是商品水分变化的主体部分，它是霉腐微生物等生物因子进行生命活动所需的水分来源。由此可见商品本身水份的变化，一般情况下是游离水的变化，它将随着环境温、湿度的变化而变化。由于多数商品中含有糖类、蛋白质等亲水物质，与水有很强的结合力，同时商品结构又存在大大小小的毛细管，内外纵横贯通，空气中的水蒸汽分子不仅可以吸附于商品表面，也可以通过毛细管作用进入商品的内部，吸附于亲水物质的表面。这种吸附并不稳定，水蒸汽分子不断的运动又能重新逸到空气中去。商品对水分的吸附和水分从商品内的逸出是同时进行的。当商品干燥而空气潮湿时，进入商品的水汽分子比逸出的多，总的来说商品水分趋于增加，这就是商品的吸湿反潮；相反，当商品潮湿而空气干燥，逸出的水汽分子比进入的多，商品的水分就减少，即散湿干燥。商品通过吸湿和散湿进行水分交换的性能，称为商品的吸湿性。商品的吸湿和解吸的性能是随着大气湿度的变化而变化的。在一定温度条件下，当商品吸湿和解吸的速度相等时，则商品的水分就会暂时稳定在一个数值上，这一数值上的水分，称为在这温度下的平衡水分。在温度不变时，商品的平衡水分与湿度成正比。

总之，商品的平衡水分是一种动态平衡，这种动态平衡是相对的、暂时的。这时商品的吸湿和散湿过程照样进行。只不过是数量相等而已。如果环境的温度或相对湿度发生变化。原来的平衡立即遭到破坏，又要在新的条件下建立新的平衡。

在理论上一般把游离水即将出现之前，即饱和状态的结合水，称为商品的临界水分。在一般情况下，处于临界水分的商品较安全。但是储存商品的稳定性除受水分条件的影响外，还要受到温度、湿度、气体成分等环境因素的影响。一般情况下，商品尽管出现了游离水，但我们可以通过一定的包装技术和方法将其他条件制约，同样也能达到安全储存的目的。

环境温度的变化对商品中的含水量同样有着密切的关系，而且直接影响商品质量的变化，在相对湿度不变的情况下，温度的变化可以提高或降低商品中的含水量，同时温度的变化还可以引起某些易熔、易溶、易挥发商品，以及有生理机能的商品发生质与量的变化，使商品在数量上和质量上受到损失。

二、空气中的氧和日光照射对商品质量的影响

在空气中通常有五分之一的氧存在。商品发生化学和生化变化绝大多数与空气中的氧有关，氧是很活泼的气体，能与许多商品直接化合，使商品氧化，不仅降低商品质量，有时还会在氧化过程中产生热量，发生自燃，甚至还会发生爆炸事故。如氧能加速五金商品的锈蚀，加速害虫的生长繁殖，商品霉变也有氧的作用。在腐败微生物中，也有部分的气性菌需要氧，缺氧就会受到抑制甚至死亡；有不饱和成分的油脂和肥皂，接触空气中的氧能逐渐氧化、酸败。另一些具有生理机能的商品要借氧进行呼收，如粮食、果蔬、鲜蛋等。

由此可见，氧对商品的质量变化有着极大的影响。所以我们要针对商品的具体性能，研究相应的包装技术和方法，控制包装内的含氧量。通常在氧含量降到5％以下时，呼吸强度明显下降。但氧的含量又不能太低，许多蔬菜在氧含量低于1％时，缺氧呼吸明显增加，发生缺氧生理病害，抗病性大为削弱。另外在有氧呼吸的同时要产生大量二氧化碳，二氧化碳对细胞原生质有麻醉作用。空气中积累适量的二氧化碳也能抑制呼吸作用。高含氧量加速呼吸和供热作用，可由提高二氧化碳含量来抑制；高二氧化碳的毒害又可由提高氧的含量来减少或消除。

日光也是影响商品变质的一个重要因素，日光中包含着各种频率的色光（可见光谱），以及红外线和紫外线，红外线约占43％，紫外线约占7％。红外线有增热作用，可以增加商品的温度，降低商品的含水量。紫外线对微生物有杀伤作用。大多数细菌只要日光照射1～2h就死亡，其他微生物光照1～4h大多数也要死亡。但是有些商品在日光照射下发生剧烈或缓慢的破坏作用，例如酒类在日光下与空气中的氧作用会变浊；油脂会加速酸败；橡胶、塑料、纺织品、纸张会加速老化。商品的成分中如含有不饱和的化学键在日光的作用下，易发生聚合反应，丙烯晴、福尔马林、桐油等结块沉淀就属于这种情况。有些商品如油布、油纸在日光照射下氧化放热，若不及时散热，不仅会加速这些商品的氧化，而且还可能达到自燃点引起火灾。照相胶卷和感光纸未使用时见光，发生光化学反应而成为废品。

三、商品在流通过程中遭受的外力对其质量的影响

商品在流通过程中需经过各种运输工具的运输及运输途中车船码头、周转仓库的储存与搬运、装卸，致使商品受到振动、冲击等因素的影响，而使其质量受损。例如我们目前常用的交通运输工具有汽车、火车、轮船、飞机等。而各种运输工具的减振系统皆不相同，因此其运载商品受到的振动情况也不同，火车的振源主要来自车轮通过路轨接头处或轨道面凹凸处的冲击振动，车轮的偏心，道路的起伏不平，车辆的摘挂、上下坡、过岔道、启动、紧急制动等因素。以上振源在一定条件下可以单独起振也可能同时作用，引起更为复杂的叠加振动。轮船的振动源主要来自主机及螺旋浆的不平衡，尤其当螺旋浆部分露出水面时，振动更大。此外波浪的撞击也能引起振动。飞机的振源一般来自发动机及气流突变所发生的抖动，此外飞机起落时，突然瞬间着地或由于跑道不平则往往引起冲击振动。除此之外，商品在储存运输过程中的层层堆码，使底层商品承载过重，以及商品在装卸、搬运过程中的意外跌落等因素产生的外力对商品质量的损害。所以为了保护商品在流通过程中避免或减轻各种外力的损害，就要研究相应的包装技术和方法。

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