商品在流通过程中的质量变化,主要是由于商品自身的运动或生理活动的结果。商品自身运动的快慢或生理活动的旺盛与迟滞,又和商品在流通环境中的条件(如日光、温度、湿度、大气成分等)的影响有关。为了减少商品在流通过程中的质量变化,防止商品损耗和损失,就要通过商品质量变化的现象,商品质量变化的规律,研究相应的科学的包装技术和包装方法,保护商品安全地通过流通领域进入消费领域。
商品在流通过程中质量变化的形式很多,概括起来有物理变化、化学变化、生理生化变化等。
一、商品的物理变化
物理变化是指只改变物质本身的外表形态,而不改变其本质,没有新物质生成。很多商品发生物理变化后有的数量减少了,有的质量降低了,有的甚至完全丧失了使用价值。商品的外表形态可分为气态、液态、固态3种,不同形态的商品在一定的温度、湿度或压力下,会发生相互变化,称为“三态变化”,表现形式有商品的挥发、溶化、熔化、凝固、干缩等。
(一)裨发
挥发是指液体商品或经液化的气体商品,在空气中液体表面能迅速汽化变成气体散发到空气中去的现象。挥发属于“三态变化”中的液态变气态的变化。液态商品发生挥发现象,是由于液态商品表面的分子比较活跃,表面的蒸汽压力大于空气中的压力,因此,液态商品表面上的分子不断地散发到空气中去。液态商品的挥发速度与环境温度的高低、商品本身的沸点、空气的流动速度、液态商品表面接触空气的面积等因素有关。环境温度高、商品本身的沸点低、空气的流动速度快、液态商品表面接触空气的面积大、挥发的速度就快,反之挥发的速度就慢。液态商品的挥发,不仅会使商品数量减少,有的还严重影响商品的质量,特别是有的挥发气体,不仅影响人体健康,甚至还会引起燃烧爆炸。因此,对沸点低、易挥发的商品应研究采用密封性能强的包装方法进行包装,以防在流通过程中的挥发。
(二)逵化
溶化是指某些固体商品在潮湿空气中能吸收水分,当吸收水分达到一定程度时,就溶化成液体的现象。溶化是属于“三态变化”中的固态变液态的变化形式。有的商品发生溶化现象是由于其具有吸湿性和水溶性两种性能。商品的吸湿性,是指商品吸着或放出水分的性质。商品的水溶性是指商品吸收水分后,逐渐溶解在所吸收的水分中成为液体的性能。
影响商品溶化的因素,主要有商品成分、结构和性质等内在因素与空气相对湿度、气温等外界因素两个方面。空气相对湿度的大小,对商品溶化影响很大,易溶性商品虽具有吸湿性和水溶性,但在空气相对湿度很低时,仍然不能从空气中吸收水分而溶化;相反含有结晶水的商品,还可能散失水分而“风化”。因此,只有在一定的相对湿度条件下,商品才可能吸湿而溶化。空气的相对湿度越大,易溶性商品就越容易吸湿而溶化。
各种商品在不同的湿度下,吸湿能力也不同,这和每种商品都有自己的吸湿点有关。商品的吸湿点是指商品在一定的温度和压力下开始吸湿的相对湿度。一般而言,随着环境温度的升高,商品的吸湿点就会不断下降,使商品易于吸湿溶化。因此,对于易溶化的商品,掌握其在不同温度下的吸湿点,对于防止商品溶化损失,确保商品安全,具有十分重要的意义。
(三)熗化
商品的熔化是指某些商品受热后发生变软以至变成液体的现象。商品的熔化除受环境温度的影响外,还与商品本身的熔点密切相关。熔点越低、越易熔化;反之越难熔化。易于发生熔化的商品.如医药商品中的油膏类、胶囊等;百货商品中的香脂、发蜡、蜡烛等;化工商品中的松香、石蜡和金属盐类中的硝酸锌等。这类商品熔化的结果有的会造成商品流失;有的会使商品和包装粘连在一起;有的商品将产生体积膨胀,胀破包装;有的还可能玷污其他商品等。因此,对易熔化商品的包装,一般应研究采用密封性能好、隔热性能好的包装方法,尽量减少因环境温度的升高而影响商品的质量。
(四)滲潙
渗漏主要是指液体商品,特别是易挥发的液体商品由于包装容器密封不良,包装质量不符合内装商品的性能要求,搬运装卸时碰撞振动,使包装受损等,而发生商品渗漏现象。此外,某些液体商品包装质量较差,有的容器有砂眼、气泡或焊锡不匀、接口不严等;有些包装材料耐腐蚀性差,受潮镑蚀;有的液体商品因气温升高,体积膨胀或汽化,使包装内部压力加大而胀破包装容器;有的液体商品在低温或严寒季节,也会发生体积膨胀造成包装容器破裂,致使商品受到损失。
还有些商品如玻璃、陶瓷制品、搪瓷制品、铝制品、皮革制品、粉状商品等,在搬运过程中,受到碰、撞、挤压和抛掷等外力的作用下,会发生破碎、变形、结块、脱落散开等形态上的变化,致使这类商品的质量降低或完全丧失了它们的使用价值。
二、商品的化学变化
化学变化是指不仅改变物质的外表形态,而且在变化时生成了其他的物质。商品在流通过程中发生化学变化,就是商品质变的过程,严重时会使商品完全丧失使用价值,商品在流通领域中发生化学变化的形式很多,常见的有化合、分解、水解、氧化、老化等。
(―)化合
商品在流通领域,受外界条件的影响,会出现两种或两种以上的物质相互作用,生成一种新物质的化合反应。如吸潮剂的吸湿过程,就是一种化合反应。
(二)分鮮
分解是指某些化学性质不稳定的商品,在光、热、酸、碱及潮湿空气的影响下,会发生化学变化,由原来的一种物质生成两种或两种以上的新物质。商品发生分解后不仅数量减少而且质量降低,有时产生的新物质还可能有危害性。
(三)水鮮
水解是指某些商品在一定条件下,遇水而发生分解的现象。水解的实质是分子与水作用而发生复分解。如硅酸盐、肥皂等,其水解产物是酸和碱,具有与原成分不同的性质。高分子有机物中的纤维素、蛋白质发生水解,导致链节断裂、强度降低。
(四)氡化
氧化是指商品与空气中的氧和其他物质放出的氧接触,发生与氧结合的化学变化。商品的氧化不仅会降低商品的质量,而且有的还会在氧化过程中产生热量,发生自燃,有的甚至发生爆炸事故。易于氧化的商品很多,如某些化工原料、纤维制品、橡胶制品、油脂类商品等棉、麻、丝等纤维织品,如长期与日光接触,会发生变色现象,就是由于织品的纤维材料被氧化的结果。有些商品在氧化过程中要产生热量,如果热量不易散失,又会加速氧化过程,使温度逐步升高达到自燃点时,就会发生自燃现象。
(五)镑蚀
镑蚀是指金属制品特别是铁制品在潮湿空气或酸、碱、盐类物质的影响作用下发生腐蚀的现象。金属制品的锈蚀不仅会使金属制品的重量减少,更为严重的是会影响制品的质量和使用价值。
(六)老化
老化是指某些以有机高分子聚合物为成分的商品,如橡胶、塑料制品及合成纤维织品等,受日光、热和空气中氧等因素的影响,而发生发黏、龟裂、强度降低以致发脆变质的现象。
橡胶制品容易发生老化现象的基本原因是橡胶分子与氧化合后破坏了橡胶烃的分子结构。因此,日光、高温、潮湿空气等都会加速橡胶制品的老化过程。
塑料制品发生老化是由于合成树脂的分子结构发生变化而造成的。如主链断裂,分子量降低,使塑料变软、发黏、机械性能变坏;若分子发生交联,就会使塑料变僵、变脆、丧失弹性和发生龟裂,如分子链的侧基改变,就会使塑料制品出现变形、龟裂以及性能改变等。合成纤维织品老化是在日光、热和空气中的氧等因素作用下,发生变色、强度降低,甚至逐渐脆化变质。
三、商品的生理生化变化
商品的生理生化变化.是指有机体商品本身所进行的一系列变化。如粮食、果蔬、鲜鱼、鲜肉、鲜蛋等商品,在流通过程中,受各种外界条件的影响,往往会发生各种各样的生理生化变化。这些变化主要有呼吸、发芽和胚胎发育等。
(―)令吸作用
呼吸作用是指有机体的商品在生命活动过程中,不断地进行呼吸,分解体内有机物质产生热能,维持其本身的生命活动的现象。呼吸停止就意味着有机商品生命力的丧失。呼吸作用是有机体在氧与酶的参与下进行一系列的氧化过程。被呼吸作用分解的物质称为呼吸基质,基质中最主要的是糖类中的葡萄糖。呼吸作用可分为有氧呼吸和缺氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是有机体商品中的葡萄糖在空气中氧的作用和呼吸酶的催化下,经过氧化还原,转化为二氧化碳和水,并释放出热量。这种氧化过程叫做有氧呼吸。有氧呼吸产生热量并分解出水分,有利于微生物的繁殖,加速霉变。
缺氧呼吸是指在无氧的条件下,有机体利用分子内的氧进行呼吸作用,葡萄糖在各种酶的催化下,分解成酒精、二氧化碳和释放出热量,这种过程叫缺氧呼吸。这种呼吸作用,葡萄糖还未完全分解,产生出来的酒精属中间产物,这个化学反应过程与发酵酒一样,因此,又把它看成是发酵作用。缺氧呼吸产生的酒精如积累过多,会促使有机细胞中毒死亡,其结果会使粮种发芽率降低,果实和蔬菜腐烂等。
(二) 发芽
有些有机体商品粮食、果蔬等在流通过程中,若水分、氧气、温湿度等条件适宜就可能发芽,其结果会使粮食、果蔬的营养物质在酶的作用下转化为可溶性物质,供给有机体本身的需要,从而降低有机体商品的质量。如各种粮食发芽都会降低加工成品率和食用价值。马铃薯发芽则产生有毒物质。同时,发芽萌发过程中通常伴随发热生霉,不仅增加损耗,而且降低质量,粮食种子则会丧失播种价值。
(三) 屈骀发育
这里主要指的是鲜蛋的胚胎发育。鲜蛋在流通过程中如果温度适宜,胚胎往往会发育成为血环蛋,大大降低鲜蛋的质量。为抑制鲜蛋的胚胎发育,要研究选用合理的商品包装。
有机体商品除进行生理生化变化外,还可能污染微生物,发生霉变,发酵、蛋白质腐败等变化,并可能招致虫蛀,而造成商品破坏。霉变是有机体商品容易发生的变化;发酵主要是污染了酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等,使商品发生分解作用,蛋白质腐败主要是由于细菌污染食品而发生蛋白质分解的现象。
四、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、霉菌等的作用,温度、湿度、压力及日光射照的影响,商品会发生霉腐、虫蛀、锈蚀、老化、溶化、干裂、退色、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) 环境溫、谋度对商品质量的彩响
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。对大多数商品而言,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。因此,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。牢固结合的水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,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,商品本身水分的变化,一般情况下是游离水的变化,它将随着环境温、温度的变化而变化。
环境温度的变化对商品中的含水量有着密切的关系,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,湿度的变化还可引起某些易溶、易熔、易挥发液体,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) 全气中的氣和£1光照射对有品质量的影响
在空气中通常有1/5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,而且有时还会在氧化过程中产生热量,发生自燃,有时还会发生爆炸事故。如氧能加速五金商品的镑蚀,加速害虫的长生繁殖。商品霉变也有氧的作用。在腐败微生物中,缺氧就会受到抑制甚至死亡;含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。有一些具有生理机能的商品要借氧进行呼吸,如粮食、果蔬、鲜蛋等。由此可见,氧对商品的质量变化起着极大的影响。因此,要针对商品的具体性能,研究相应的包装技术与方法,控制包装内的含氧量。
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),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1〜2小时就死亡,其他微生物光照1〜4小时大多数也要死亡。但是,有些商品在日光的照射下发生剧烈或缓慢的破坏作用,而且还可能达到自燃点引起火灾。
(三)商品在洗邋过程中遗受的外冷对其质量的影响
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、中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。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桨的不平衡,尤其当螺旋桨部分露出水面时,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,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。此外,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。因此,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与方法。