《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第一篇 商品包裝概論

第二章　商品在流通中的質量變化

第五節　商品質量變化的外界因素

商品在運輸、儲存等流通過程中，要與空氣接觸，有時受日光的直接照射。由于空氣的成分，特別是其中的氧、水蒸氣、有害氣體、細菌等的作用，溫度、濕度、壓力及日光照射的影響，商品會發生霉腐、蟲蛀、銹蝕、老化、溶化、干裂、褪色、揮發、燃燒和爆炸等物理、化學、生化變化，使商品的質量下降，甚至報廢。因此研究這些外界因素與商品質量變化的關系，對于探討商品包裝的技術條件有重要的意義。

一、環境溫、濕度對商品質量的影響

商品中都含有水分，其含水分的多少因商品的組成成分及結構而異。對大多數商品來說，水分是組成商品的必要成分。環境溫、濕度的變化必然引起商品含水量的增減，引起商品質量的變化，引起儲存環境中微生物、蟲害的生長、繁殖和死亡。所以商品的水分與環境溫、濕度的大小密切相關。

商品中所含的水分根據存在的狀態和性質，可以分為結合水和游離水。

結合水是以氫鍵的形式與商品成分中膠體系統內的親水性物質，如糖類、蛋白質等牢固結合的水，又稱束縛水。它是以商品的化學成分而存在的，且和商品正常的生理活動緊密地聯系在一起，具有與一般水不同的性質，如零度時不結冰，一般溫度下不蒸發，一般不能作為酶的介質等。同時對霉腐微生物的活動一般沒有可給性，故沒有直接意義。但結合水是商品的組成成分，它和商品體的其他物質共同決定商品的使用價值，如果失去這部分水，商品質量就會受到影響。

游離水是吸附在商品表面或結構中毛細管內的游離狀態的水，又稱為自由水。這種水具有一般水的性質，在一般情況下，它是商品水分變化的主體部分，它是霉腐微生物等生物因子進行生命活動所需的水分來源。由此可見商品本身水份的變化，一般情況下是游離水的變化，它將隨著環境溫、濕度的變化而變化。由于多數商品中含有糖類、蛋白質等親水物質，與水有很強的結合力，同時商品結構又存在大大小小的毛細管，內外縱橫貫通，空氣中的水蒸汽分子不僅可以吸附于商品表面，也可以通過毛細管作用進入商品的內部，吸附于親水物質的表面。這種吸附并不穩定，水蒸汽分子不斷的運動又能重新逸到空氣中去。商品對水分的吸附和水分從商品內的逸出是同時進行的。當商品干燥而空氣潮濕時，進入商品的水汽分子比逸出的多，總的來說商品水分趨于增加，這就是商品的吸濕反潮；相反，當商品潮濕而空氣干燥，逸出的水汽分子比進入的多，商品的水分就減少，即散濕干燥。商品通過吸濕和散濕進行水分交換的性能，稱為商品的吸濕性。商品的吸濕和解吸的性能是隨著大氣濕度的變化而變化的。在一定溫度條件下，當商品吸濕和解吸的速度相等時，則商品的水分就會暫時穩定在一個數值上，這一數值上的水分，稱為在這溫度下的平衡水分。在溫度不變時，商品的平衡水分與濕度成正比。

總之，商品的平衡水分是一種動態平衡，這種動態平衡是相對的、暫時的。這時商品的吸濕和散濕過程照樣進行。只不過是數量相等而已。如果環境的溫度或相對濕度發生變化。原來的平衡立即遭到破壞，又要在新的條件下建立新的平衡。

在理論上一般把游離水即將出現之前，即飽和狀態的結合水，稱為商品的臨界水分。在一般情況下，處于臨界水分的商品較安全。但是儲存商品的穩定性除受水分條件的影響外，還要受到溫度、濕度、氣體成分等環境因素的影響。一般情況下，商品盡管出現了游離水，但我們可以通過一定的包裝技術和方法將其他條件制約，同樣也能達到安全儲存的目的。

環境溫度的變化對商品中的含水量同樣有著密切的關系，而且直接影響商品質量的變化，在相對濕度不變的情況下，溫度的變化可以提高或降低商品中的含水量，同時溫度的變化還可以引起某些易熔、易溶、易揮發商品，以及有生理機能的商品發生質與量的變化，使商品在數量上和質量上受到損失。

二、空氣中的氧和日光照射對商品質量的影響

在空氣中通常有五分之一的氧存在。商品發生化學和生化變化絕大多數與空氣中的氧有關，氧是很活潑的氣體，能與許多商品直接化合，使商品氧化，不僅降低商品質量，有時還會在氧化過程中產生熱量，發生自燃，甚至還會發生爆炸事故。如氧能加速五金商品的銹蝕，加速害蟲的生長繁殖，商品霉變也有氧的作用。在腐敗微生物中，也有部分的氣性菌需要氧，缺氧就會受到抑制甚至死亡；有不飽和成分的油脂和肥皂，接觸空氣中的氧能逐漸氧化、酸敗。另一些具有生理機能的商品要借氧進行呼收，如糧食、果蔬、鮮蛋等。

由此可見，氧對商品的質量變化有著極大的影響。所以我們要針對商品的具體性能，研究相應的包裝技術和方法，控制包裝內的含氧量。通常在氧含量降到5％以下時，呼吸強度明顯下降。但氧的含量又不能太低，許多蔬菜在氧含量低于1％時，缺氧呼吸明顯增加，發生缺氧生理病害，抗病性大為削弱。另外在有氧呼吸的同時要產生大量二氧化碳，二氧化碳對細胞原生質有麻醉作用。空氣中積累適量的二氧化碳也能抑制呼吸作用。高含氧量加速呼吸和供熱作用，可由提高二氧化碳含量來抑制；高二氧化碳的毒害又可由提高氧的含量來減少或消除。

日光也是影響商品變質的一個重要因素，日光中包含著各種頻率的色光（可見光譜），以及紅外線和紫外線，紅外線約占43％，紫外線約占7％。紅外線有增熱作用，可以增加商品的溫度，降低商品的含水量。紫外線對微生物有殺傷作用。大多數細菌只要日光照射1～2h就死亡，其他微生物光照1～4h大多數也要死亡。但是有些商品在日光照射下發生劇烈或緩慢的破壞作用，例如酒類在日光下與空氣中的氧作用會變濁；油脂會加速酸敗；橡膠、塑料、紡織品、紙張會加速老化。商品的成分中如含有不飽和的化學鍵在日光的作用下，易發生聚合反應，丙烯晴、福爾馬林、桐油等結塊沉淀就屬于這種情況。有些商品如油布、油紙在日光照射下氧化放熱，若不及時散熱，不僅會加速這些商品的氧化，而且還可能達到自燃點引起火災。照相膠卷和感光紙未使用時見光，發生光化學反應而成為廢品。

三、商品在流通過程中遭受的外力對其質量的影響

商品在流通過程中需經過各種運輸工具的運輸及運輸途中車船碼頭、周轉倉庫的儲存與搬運、裝卸，致使商品受到振動、沖擊等因素的影響，而使其質量受損。例如我們目前常用的交通運輸工具有汽車、火車、輪船、飛機等。而各種運輸工具的減振系統皆不相同，因此其運載商品受到的振動情況也不同，火車的振源主要來自車輪通過路軌接頭處或軌道面凹凸處的沖擊振動，車輪的偏心，道路的起伏不平，車輛的摘掛、上下坡、過岔道、啟動、緊急制動等因素。以上振源在一定條件下可以單獨起振也可能同時作用，引起更為復雜的疊加振動。輪船的振動源主要來自主機及螺旋漿的不平衡，尤其當螺旋漿部分露出水面時，振動更大。此外波浪的撞擊也能引起振動。飛機的振源一般來自發動機及氣流突變所發生的抖動，此外飛機起落時，突然瞬間著地或由于跑道不平則往往引起沖擊振動。除此之外，商品在儲存運輸過程中的層層堆碼，使底層商品承載過重，以及商品在裝卸、搬運過程中的意外跌落等因素產生的外力對商品質量的損害。所以為了保護商品在流通過程中避免或減輕各種外力的損害，就要研究相應的包裝技術和方法。

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