《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第二篇 包装技术与工艺

第三章　防虫害包装技术

第四节　防虫包装中灭虫、抑虫技术及相应的包装技术

五、真空或充惰性气体杀死或抑制害虫

真空或充气包装主要是将包装抽真空、充氮气或二氧化碳气体，其作用机理是因虫体内缺氧或受二氧化碳毒性的作用，而引起害虫死亡。真空、充氮或二氧化碳包装，一般是将包装好的物品内抽真空后密封或向包装内充氮气或二氧化碳后密封。

充氮与真空两者对抑制害虫的机理基本相同，主要是降低包装内氧浓度。当包装内O2浓度降至4．5～1．0％范围以下，两周内可使害虫死亡。

充二氧化碳包装，可使对二氧化碳抵抗能力弱的害虫在CO2浓度5％以上、O2的浓度13％以下的条件两周内死亡。对抵抗能力强的害虫CO2浓度高于60％、O2浓度低于70％的条件两周内也会死亡。

二氧化碳杀虫效果虽好，但易与食品中水分子形成酸，损坏食品风味。对于呼吸性物品如种子等易被二氧化碳毒害而不能发芽。所以需根据物品物理特性、用途加以选择。

六、使用化学药剂抑虫、杀虫包装技术

因施用的化学药剂多有毒性，所以宜用于非食品类物品上，施用化学药剂的方式基本与防霉腐包装中的施加方式相同，主要有包装内施加、包装材料上浸涂或填加等。但因防虫包装的主要目的是防止仓库内害虫对包装的侵害，所以不少化学杀虫剂主要用于外包装上，如放在瓦楞纸箱的楞内，涂在瓦楞纸箱的四角或表面上用于防止鼠咬或害虫的入侵。有时也将防虫剂直接放于瓦楞纸箱内的小包装件中间，以防止内部害虫的栖息和繁殖。常用的化学药剂即杀虫剂主要有：萘、对位二氯化苯、除虫菊、胡椒基丁醚、丁氧基葵花香精等等。因除虫菊、除虫菊脂、胡椒基丁醚的低毒性，常用于防虫包装内。

从除虫菊中提取的除虫菊酯是常用的杀虫剂，是一种神经毒剂。除虫菊酯在较高的温度条件下，会加速分解，因此对于具有较高体温的鸟类和哺乳动物等毒性较低，在较高温度下，昆虫也对除虫菊呈现较高的抵抗能力。除虫菊酯中毒症状为兴奋、痉挛、麻痹及死亡，这是典型的神经毒剂的中毒现象。中毒的昆虫神经和肌肉都发生组织病理变化。主要表现在神经节和脑内神经纤维的蛋白质结构被破坏，神经细胞的染色质聚集成块，细胞内产生空泡，染色质块渐渐消失；另一方面，肌肉方面的组织改变，肌肉产生空泡，肌肉纤维彼此分开，细胞核集聚成小块。除虫菊脂具有快速击倒效能，多种害虫触及后在几秒钟内中毒死亡。除虫菊酯对人畜几乎无毒性，使用安全。除虫菊和丁氧基葵花香精的混合物可以使用于多层纸袋，且这种混合物是一种安全的杀虫剂。

用掺混驱虫剂的方法可制作防虫包装材料。

（一）在包装材料中掺入驱虫剂

1°包装固体汤料

每袋重量为56．7g，分别由下列三种不同结构的复合材料制成：

（1）防油纸聚氨酯粘合剂＋驱虫剂／驱虫剂／聚乙烯／铝箔／离子型聚合物。防油纸为40．7g／m2，聚乙烯为11．4g／m2，铝箔厚度为0．0089mm，离子型薄膜为22．8g／m2。防油纸作为外层，离子型薄膜作为内层；

（2）材料的结构同上，但在粘合剂中不含驱虫剂；

（3）商业上采用的复合材料：涂塑亚硫酸盐桨纸（57g／m2）／离子型树脂（11．4g／m2）／铝箔（0．0089mm）／离子型树脂（22．8g／m2）。

2°包装巧克力粉末

每袋重量为28．3g，分别由如下三种不同的复合材料制成：

（1）防油纸（40．7g／m2）／粘合剂＋驱虫剂／聚乙烯（8．1g／m2）铝箔（0．0089mm）／聚乙烯（16．2g／m2）；

（2）结构同上，但粘合剂中不含防虫剂；

（3）单面压光牛皮纸（40．7g／m2）／聚乙烯（8．1g／m2）／铝箔（0．0089mm）／聚乙烯（16．2g／m2）。这种材料是商业上应用的。

包装固体汤料和巧克力的复合材料袋子分别提前在充填前9天和34天制成，并在商业衫生产设备上热封包装食品袋有－1．1～－1．7℃温度下置34天，在此期间将可消灭大部分潜伏的昆虫。然后把包装食品从冷库中取出，恢复到室温后，放入于有昆虫群的模拟仓库地板上。仓库的温度调节在22～35℃，温度与实际环境相同，每隔12小时明亮和黑暗交变。在模拟仓库中，试验的食品袋按照一定的规律堆码，并放入烟草虫甲、锯谷盗、米象、谷蠹和谷蛾等昆虫和培养基（饲料）。定期检查每堆袋子被昆虫咬破的程度，以及昆虫是否钻进袋中的食品内部。分析食品中驱虫剂的转移量是将五袋包装食品打开后混合在一起取样的。

驱虫剂通常采用除虫菊酯和胡椒基丁醚。除虫菊酯的用量微小，分析其转移量比较困难，所以试验时采用胡椒丁基醚为驱虫剂，分析较为方便。

掺入除虫菊酯的汤料袋，经过12个月与大量穿透力和侵袭性很强的昆虫接地，结果只有一个袋子被穿透。而未加入驱虫剂的汤料袋子，仅在1个月内就有33％袋子被昆虫穿透。

对于巧克力粉的包装袋子，含有驱虫剂的被穿透的百分率也比不含驱虫剂的低很多，但是被昆虫侵袭的程度远比汤料袋的为甚，被昆虫穿透的百分率高于同样结构的汤料袋。在试验过程中发现，不含驱虫剂的巧克力粉袋子被穿透数量超过100袋，而含有驱虫剂的汤料袋只被穿透25袋。

在汤料或巧克力粉中，不论在试验开始时或定期检查时均未发现有胡椒基丁醚的残留物。由此表明，虽然复合材料在制袋以前都是卷筒形的，但却未探测出驱虫剂转移到外层纸基材料表面，由此再转移到聚乙烯或离子型树脂的内表面上。

据实际分析得知，复合材料在复合以后以及粘合剂固化之前及时进行化学分析，测出残留在复合材料中的胡椒基丁醚为5～10％以上。这表明要从已固化的粘合剂中去除胡椒基丁醚是相当困难的。食品包装袋经贮存12个月以后，复合材料中的胡椒基丁醚含量并无明显的减小。

由实际试验的结果可以推断，采用含有胡椒基丁醚的复合材料包装食品，能够抵制昆虫侵袭的有效期限，对于国内流通条件一般是可以满足的。同时，易受昆虫侵袭的食品包装在防虫的复合材料袋里，并未探测出有胡椒基丁醚的残留物。这种防虫包装袋经过卫生管理部门依据相关法令批准后，方可以用于多种食品的防虫害。

（二）在包装材料或容器表面涂敷驱虫剂

在包装材料或包装容器的表面涂敷驱虫剂，也能有效地达到防虫的效果。常用的涂敷方法是将驱虫剂（除虫菊酯或胡椒基丁醚）与适当的溶剂或载体（胺基藻酸盐、酒精、丙醇和石蜡等）配制成为涂料，采取辊涂、喷涂等工艺进行涂布。下面列举两种不同的涂料配比（按重量百分比计算）。

（1）苯乙烯共聚物　　25．00％

除虫菊酯　　0．71％

胡椒基丁醚　　7．10％

丙醇　　67．19％

（2）胺基藻酸盐　　8．50％

除虫菊酯　　0．71％

胡椒基丁醚　　7．10％

丙醇　　83．69％

对于纸袋的涂布量一般为107．6mg／m2除虫菊酯和1076mg／m2的胡椒基丁醚。容量为22．7kg的纸袋，其涂敷限量规定为每平方米64．6mg除虫菊酯和646mg的胡椒基丁醚棉面袋的涂敷限量为除虫芝酯59．2mg／m2，胡椒基丁醚592mg／m2。有关的食品包装法令规定，食品（干果等）中的除虫菊酯的残留量不得超过1．0ppm，胡椒基丁醚的残留量不得超过10ppm。对于汤料包装来说，一般选用耐油纸类／粘合剂／铝箔／聚乙烯的复合材料，将除虫菊酯和胡椒基丁醚掺入于粘合剂中。由于复合材料含有铝箔基材，具有较好的隔绝性能，更有效地防止驱虫剂对食品的转移和渗透。这一点必须引起足够的重视。

在一般条件下，经过涂敷驱虫剂的纸袋、纸箱的复合材料，用它们包装各种食品，其防虫效果可保持9～12个月。

表2－3－2是各种昆虫对不同包装材料（未经驱虫剂处理的）穿透速度比较。据试验结果得知，在各种塑料薄膜中，防虫能力最强的是聚酯薄膜。铝箔的防虫效果更好。但是，软质铝箔的厚度应不小于0．3mm，硬质铝箔的最小厚度应达0．2mm。铝箔最好经过涂塑，或与其他基材复合使用。各种薄膜的穿透速度，单层牛皮纸的穿透速度为1周，如采用多层结构，穿透速度可达4．5周。聚乙烯薄膜的厚度增加将可相应地延长其穿透期。

表2－3－2各种昆虫①对包装材料的穿透速度

①11种穿透性昆虫中包括多米尼加谷蠹。

②封套包装试验：包装内放入食物。

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