《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第二篇 包裝技術與工藝

第三章　防蟲害包裝技術

第四節　防蟲包裝中滅蟲、抑蟲技術及相應的包裝技術

五、真空或充惰性氣體殺死或抑制害蟲

真空或充氣包裝主要是將包裝抽真空、充氮氣或二氧化碳氣體，其作用機理是因蟲體內缺氧或受二氧化碳毒性的作用，而引起害蟲死亡。真空、充氮或二氧化碳包裝，一般是將包裝好的物品內抽真空后密封或向包裝內充氮氣或二氧化碳后密封。

充氮與真空兩者對抑制害蟲的機理基本相同，主要是降低包裝內氧濃度。當包裝內O2濃度降至4．5～1．0％范圍以下，兩周內可使害蟲死亡。

充二氧化碳包裝，可使對二氧化碳抵抗能力弱的害蟲在CO2濃度5％以上、O2的濃度13％以下的條件兩周內死亡。對抵抗能力強的害蟲CO2濃度高于60％、O2濃度低于70％的條件兩周內也會死亡。

二氧化碳殺蟲效果雖好，但易與食品中水分子形成酸，損壞食品風味。對于呼吸性物品如種子等易被二氧化碳毒害而不能發芽。所以需根據物品物理特性、用途加以選擇。

六、使用化學藥劑抑蟲、殺蟲包裝技術

因施用的化學藥劑多有毒性，所以宜用于非食品類物品上，施用化學藥劑的方式基本與防霉腐包裝中的施加方式相同，主要有包裝內施加、包裝材料上浸涂或填加等。但因防蟲包裝的主要目的是防止倉庫內害蟲對包裝的侵害，所以不少化學殺蟲劑主要用于外包裝上，如放在瓦楞紙箱的楞內，涂在瓦楞紙箱的四角或表面上用于防止鼠咬或害蟲的入侵。有時也將防蟲劑直接放于瓦楞紙箱內的小包裝件中間，以防止內部害蟲的棲息和繁殖。常用的化學藥劑即殺蟲劑主要有：萘、對位二氯化苯、除蟲菊、胡椒基丁醚、丁氧基葵花香精等等。因除蟲菊、除蟲菊脂、胡椒基丁醚的低毒性，常用于防蟲包裝內。

從除蟲菊中提取的除蟲菊酯是常用的殺蟲劑，是一種神經毒劑。除蟲菊酯在較高的溫度條件下，會加速分解，因此對于具有較高體溫的鳥類和哺乳動物等毒性較低，在較高溫度下，昆蟲也對除蟲菊呈現較高的抵抗能力。除蟲菊酯中毒癥狀為興奮、痙攣、麻痹及死亡，這是典型的神經毒劑的中毒現象。中毒的昆蟲神經和肌肉都發生組織病理變化。主要表現在神經節和腦內神經纖維的蛋白質結構被破壞，神經細胞的染色質聚集成塊，細胞內產生空泡，染色質塊漸漸消失；另一方面，肌肉方面的組織改變，肌肉產生空泡，肌肉纖維彼此分開，細胞核集聚成小塊。除蟲菊脂具有快速擊倒效能，多種害蟲觸及后在幾秒鐘內中毒死亡。除蟲菊酯對人畜幾乎無毒性，使用安全。除蟲菊和丁氧基葵花香精的混合物可以使用于多層紙袋，且這種混合物是一種安全的殺蟲劑。

用摻混驅蟲劑的方法可制作防蟲包裝材料。

（一）在包裝材料中摻入驅蟲劑

1°包裝固體湯料

每袋重量為56．7g，分別由下列三種不同結構的復合材料制成：

（1）防油紙聚氨酯粘合劑＋驅蟲劑／驅蟲劑／聚乙烯／鋁箔／離子型聚合物。防油紙為40．7g／m2，聚乙烯為11．4g／m2，鋁箔厚度為0．0089mm，離子型薄膜為22．8g／m2。防油紙作為外層，離子型薄膜作為內層；

（2）材料的結構同上，但在粘合劑中不含驅蟲劑；

（3）商業上采用的復合材料：涂塑亞硫酸鹽槳紙（57g／m2）／離子型樹脂（11．4g／m2）／鋁箔（0．0089mm）／離子型樹脂（22．8g／m2）。

2°包裝巧克力粉末

每袋重量為28．3g，分別由如下三種不同的復合材料制成：

（1）防油紙（40．7g／m2）／粘合劑＋驅蟲劑／聚乙烯（8．1g／m2）鋁箔（0．0089mm）／聚乙烯（16．2g／m2）；

（2）結構同上，但粘合劑中不含防蟲劑；

（3）單面壓光牛皮紙（40．7g／m2）／聚乙烯（8．1g／m2）／鋁箔（0．0089mm）／聚乙烯（16．2g／m2）。這種材料是商業上應用的。

包裝固體湯料和巧克力的復合材料袋子分別提前在充填前9天和34天制成，并在商業衫生產設備上熱封包裝食品袋有－1．1～－1．7℃溫度下置34天，在此期間將可消滅大部分潛伏的昆蟲。然后把包裝食品從冷庫中取出，恢復到室溫后，放入于有昆蟲群的模擬倉庫地板上。倉庫的溫度調節在22～35℃，溫度與實際環境相同，每隔12小時明亮和黑暗交變。在模擬倉庫中，試驗的食品袋按照一定的規律堆碼，并放入煙草蟲甲、鋸谷盜、米象、谷蠹和谷蛾等昆蟲和培養基（飼料）。定期檢查每堆袋子被昆蟲咬破的程度，以及昆蟲是否鉆進袋中的食品內部。分析食品中驅蟲劑的轉移量是將五袋包裝食品打開后混合在一起取樣的。

驅蟲劑通常采用除蟲菊酯和胡椒基丁醚。除蟲菊酯的用量微小，分析其轉移量比較困難，所以試驗時采用胡椒丁基醚為驅蟲劑，分析較為方便。

摻入除蟲菊酯的湯料袋，經過12個月與大量穿透力和侵襲性很強的昆蟲接地，結果只有一個袋子被穿透。而未加入驅蟲劑的湯料袋子，僅在1個月內就有33％袋子被昆蟲穿透。

對于巧克力粉的包裝袋子，含有驅蟲劑的被穿透的百分率也比不含驅蟲劑的低很多，但是被昆蟲侵襲的程度遠比湯料袋的為甚，被昆蟲穿透的百分率高于同樣結構的湯料袋。在試驗過程中發現，不含驅蟲劑的巧克力粉袋子被穿透數量超過100袋，而含有驅蟲劑的湯料袋只被穿透25袋。

在湯料或巧克力粉中，不論在試驗開始時或定期檢查時均未發現有胡椒基丁醚的殘留物。由此表明，雖然復合材料在制袋以前都是卷筒形的，但卻未探測出驅蟲劑轉移到外層紙基材料表面，由此再轉移到聚乙烯或離子型樹脂的內表面上。

據實際分析得知，復合材料在復合以后以及粘合劑固化之前及時進行化學分析，測出殘留在復合材料中的胡椒基丁醚為5～10％以上。這表明要從已固化的粘合劑中去除胡椒基丁醚是相當困難的。食品包裝袋經貯存12個月以后，復合材料中的胡椒基丁醚含量并無明顯的減小。

由實際試驗的結果可以推斷，采用含有胡椒基丁醚的復合材料包裝食品，能夠抵制昆蟲侵襲的有效期限，對于國內流通條件一般是可以滿足的。同時，易受昆蟲侵襲的食品包裝在防蟲的復合材料袋里，并未探測出有胡椒基丁醚的殘留物。這種防蟲包裝袋經過衛生管理部門依據相關法令批準后，方可以用于多種食品的防蟲害。

（二）在包裝材料或容器表面涂敷驅蟲劑

在包裝材料或包裝容器的表面涂敷驅蟲劑，也能有效地達到防蟲的效果。常用的涂敷方法是將驅蟲劑（除蟲菊酯或胡椒基丁醚）與適當的溶劑或載體（胺基藻酸鹽、酒精、丙醇和石蠟等）配制成為涂料，采取輥涂、噴涂等工藝進行涂布。下面列舉兩種不同的涂料配比（按重量百分比計算）。

（1）苯乙烯共聚物　　25．00％

除蟲菊酯　　0．71％

胡椒基丁醚　　7．10％

丙醇　　67．19％

（2）胺基藻酸鹽　　8．50％

除蟲菊酯　　0．71％

胡椒基丁醚　　7．10％

丙醇　　83．69％

對于紙袋的涂布量一般為107．6mg／m2除蟲菊酯和1076mg／m2的胡椒基丁醚。容量為22．7kg的紙袋，其涂敷限量規定為每平方米64．6mg除蟲菊酯和646mg的胡椒基丁醚棉面袋的涂敷限量為除蟲芝酯59．2mg／m2，胡椒基丁醚592mg／m2。有關的食品包裝法令規定，食品（干果等）中的除蟲菊酯的殘留量不得超過1．0ppm，胡椒基丁醚的殘留量不得超過10ppm。對于湯料包裝來說，一般選用耐油紙類／粘合劑／鋁箔／聚乙烯的復合材料，將除蟲菊酯和胡椒基丁醚摻入于粘合劑中。由于復合材料含有鋁箔基材，具有較好的隔絕性能，更有效地防止驅蟲劑對食品的轉移和滲透。這一點必須引起足夠的重視。

在一般條件下，經過涂敷驅蟲劑的紙袋、紙箱的復合材料，用它們包裝各種食品，其防蟲效果可保持9～12個月。

表2－3－2是各種昆蟲對不同包裝材料（未經驅蟲劑處理的）穿透速度比較。據試驗結果得知，在各種塑料薄膜中，防蟲能力最強的是聚酯薄膜。鋁箔的防蟲效果更好。但是，軟質鋁箔的厚度應不小于0．3mm，硬質鋁箔的最小厚度應達0．2mm。鋁箔最好經過涂塑，或與其他基材復合使用。各種薄膜的穿透速度，單層牛皮紙的穿透速度為1周，如采用多層結構，穿透速度可達4．5周。聚乙烯薄膜的厚度增加將可相應地延長其穿透期。

表2－3－2各種昆蟲①對包裝材料的穿透速度

①11種穿透性昆蟲中包括多米尼加谷蠹。

②封套包裝試驗：包裝內放入食物。

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