食品罐装技术综述
一、军用食品的发展历史
1.军用食品的定义:按照军队规定的技术标准生产供应的各类标准食品的总称。这个概念告诉我们，无论是军粮还是军粮，都有特定的技战术要求。比如要求体积小，重量轻，携带和食用方便，营养结构合理；适口性好；易于消化吸收:安全卫生；耐储存性。这里可以量化，比如每餐的重量要小于1000克，储存要2年以上，在野外环境下可以食用。
中国人民解放军的军用食品可分为四类:战争食品、远航食品、救生食品和一般食品。顾名思义，军用食品在不同的场合有不同的要求。军用食品的产品形式主要有脱水食品和罐头食品。目前，一些水分适中的食品通过栅栏技术和包装技术提高了保质期，开始进入军用食品领域。
2.军用食品研究的定义:开发和改进军用食品的科学研究活动。这是军事研究的一个组成部分。其主要任务是用科学的方法，为战争环境或非常情况下的各类军人研制方便、美味、安全、卫生、营养的标准食品。
对军粮的研究可以追溯到1790。当时拿破仑率领的法军经常在离家很远的地方作战，漫长的战线使粮食供应矛盾突出，粮食还没到前线就变质了。因此，法国军队成立了一个军用食品研究委员会，成员包括盖·吕萨克和其他科学家。1810年，法国的N. Appel发明的食品装罐方法，是早期军用食品研究的重要成果。在随后的100年间，食品科学和营养学的发展以及维生素的发现，为军用食品研究奠定了理论基础。二战期间，美军食品研究走上系列化。比如针对不同的作战环境，开展通用、专用、救生食品的研究；对个体和集体食品的研究应根据供应商的不同数量进行。在1941 ~ 1945期间，美军研制了23种食品，其中比较著名的有应急用的D口粮、伞兵和坦克兵用的C口粮和K口粮。1957年美军开始研究用软包装替代马口铁包装材料，1978年研制成功可长时间储存食物的蒸煮袋，这是军用食品研究在包装材料和包装技术上的突破。从1978开始，美国陆军对军用食品的研究从保证战场热食的需要出发，开始研制机动作战条件下可以方便加热的军用食品。1982年，新一代集体口粮T-1研制成功。1988之后，美军开始研究21世纪作战条件下的军用食品，重点发展热量密度高、营养成分最优、可连续食用、成分模块化的军用食品。
从军用食品的发展史来看，罐装技术是为军事需要而诞生的。在这个过程中，包装从玻璃瓶、马口铁发展到软包装，最早用于军事，后来逐渐转为民用产品。
3.军用食品研究的主要内容
军用食品加工。包括研究确定所需原辅材料、容器、生产工艺(包括装罐、干燥、辐照、压缩、真空渗透等。)，加工工艺和防腐抗氧化技术。研究不同环境下不同人群的营养需求和保健需求。包括组合食物的营养如膳食谱、膳食和日常膳食。
军用食品包装材料与技术。军用食品的包装应符合储存、携带和运输的要求。包装材料应能抗撕裂、脆化和冲击；耐穿刺和摩擦，耐高温或低温；防水、防蒸汽和防气体；能防霉、防虫、防油脂酸败，能满足空投、漂浮的需要；它可以防止中子和化学试剂的损害。目前广泛使用的有马口铁、塑料薄膜、多层复合膜。
军用食品在储运过程中的变化。
军用食品添加剂。包括抗氧化剂、防腐剂、防霉剂、生物活性物质和风味物质。
军用食品的特性。包括感官可接受性、营养功能、携带和运输。例如，军用食品通常以日常或膳食为基本单位，根据不同作战环境下各种作战人员的膳食需求提供热能，强调蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等营养物质的平衡。在某些场合，要求军用食品具有抗疲劳、抗缺氧、抗寒冷、抗辐射、脂肪动员和体力。
军用食品质量和功能鉴定方法。包括物理、化学和感官评价方法。
4.军用食品研究的特点
重视军事利益。为了达到军用食品的性能、技术和战术指标，在军用食品研究中应综合运用各种技术和工艺。比如便于军粮携带的压缩技术；军用食品加工的罐装技术、干燥技术、辐照技术和真空渗透技术；用于提高耐储存性的防腐、抗氧化技术和包装技术；自加热技术和添加生物活性物质以提高可接受性的技术。
注意营养均衡。一般来说，军用食品包括每日部分或膳食。它不仅是简单的充饥食物，也是军人在战斗环境中生存和维持体力的必需品。营养要丰富全面，防止维生素缺乏，保持各类战斗人员的体力和精力。
二、我军野战食品发展简史
1.阶段1 (1949 ~ 1976)
1949之前，中国人民解放军没有标准军粮。解放后，抗美援朝期间发展供应军用食品。受当时条件限制，开发的品种少，口味单一，不耐储藏，容易变质。军事医学科学院卫生与营养研究所，1953研究过熟米饭和方便面:供应副食品罐头:1958总后勤部与上海食品工业研究所联合研制压缩甜咸饼干、杂粮饼干、压缩蚕豆饼、玉米羊羔肉。
在援越抗美期间，开发了701和702压缩干粮。
这个阶段的主要成果是701和702压缩干粮。因为是干制品，所以采用铁桶、嵌盖、充氮、锡焊。罐头食品主要是罐装硬罐头食品。
2.第二阶段(1976 ~ 1982)
从1976到1982，我军研制出一种由三种主食(761压缩干粮、脱水面条、脱水米饭)和三种副食(午餐肉罐头、什锦肉炒肉罐头、酱肉丁罐头)组成的新型食品，并将此命名为第一代野战食品。
这一阶段研究的主要特点:军粮开始考虑主副食结合，但没有形成正餐。脱水大米和面条因为技术问题没有装备部队。现阶段封装没有大的突破，1阶段的封装材料基本都介绍完了。
3.第三阶段(1983 ~ 1994)
从1983到1986，我军开始研制第二代野战食品。它由普通的个人食物、普通的集体食物、边防巡逻食物和坦克兵食物组成。由于当时一些条件的限制，最终没有研制出设备。
八十六年后，我院研制出高原部队边防巡逻专用食品(861单兵口粮)、侦察兵食品、陆琴系列野战食品、90压缩干粮、94脱水大米、军用蔬菜罐头。其中分别应用了脱水大米、陆琴系列野战食品和90种压缩干粮。
这一阶段的主要特点是:餐食、日食、个体食、集体食；在营养学上，提出了热量指数和营养比指数；同时，海军和空军还开发了远航食品、救生食品和机载食品。在这一阶段，软包装材料用于罐装包装，具有阻隔性能的多层复合材料用于储存干燥产品，如脱水大米。由于软罐头生产工艺的特殊性，在生产过程中存在着封口处污染、破损率高等问题，在品种的选择上也出现了一些问题。
4.第四阶段(1995 ~)
我军开展了以主食、副食、汤料饮料三大系列为基础的高能野战食品、跨海登陆食品、高原山地野战食品和新一代野战食品的研究。
首次在高能野战食品中使用功能性物质，首次在跨海野战食品中使用自热装置。直条营养方便面实现了40年来的突破，可以冷水复水，热水复水，水煮复水。前不久，主食系列、副食系列、汤和饮料系列、米粥罐头4个项目通过了总后勤部军需部通过的技术鉴定，一批高水平产品亮相。这些项目在相应的技术领域取得了重大突破，达到了国内领先水平。与此同时，我军自热器的研制有了很大突破，加热效率已达到美军90年代的技术水平。
这一阶段的特点:开展了高热量密度、模块化、功能性野战食品的研究；开展了自热式野战食品的研究；先研究基础品种，再把系列、餐谱、热食结合起来，提高我军野战食品综合保障能力。这一阶段正在进行，将于2004年左右完成。现阶段，在包装技术方面，软罐头的生产技术得到了提高，并作为基础品种广泛应用于各种野外食品；尝试了一批铝塑罐，但在高原使用时遇到了物理罐体膨胀的问题，制约了其在部队的使用。易开易拉罐进入军用食品，解决了长期以来“罐头吃起来很好吃，但不好开”的问题；一些复合包装材料已经广泛应用于军用食品中，如自热罐中使用的保温材料，脱水米饭和面条中使用的复水盒，以及一些餐具。为了满足漂浮和空投的需要，使用了玻璃棉和发泡材料。
三、军用食品包装的发展趋势
1.罐头食品是军用食品的主要品种。罐头可在常温下长期保存，对外界不利条件有很强的抵抗力。目前罐头市场不景气，军队还是对其情有独钟。罐头包装按其硬度可分为软包装、硬包装和介于两者之间的半硬包装。从发展趋势来看，这三种包装在军事上都有发展前景。
①硬包装
军用食品是由硬包装罐头发展而来的。硬罐最重要的优点是对不利的外部条件有很强的抵抗力。比如老鼠对硬罐头就无能为力，硬罐头对外包装要求低，储运过程中抗冲击能力强。
从目前部队的情况来看，硬罐头主要用于野战食品中的集体食品或者一般食品中。军用硬罐头包装的未来发展趋势如下:
A.易开盖:如前所述，硬罐有不易打开的缺点。近年来推出了一批易开军用食品，如直径90 mm的962罐、口径更小的八宝粥罐等。但这满足不了军用罐头的要求。因为使用最多的军用罐是1068罐，直径100 mm .由于技术原因，这么大口径的易开盖在国内还不够。此外，易开盖还存在拉环易断、刻痕深浅不一等技术问题。因此，易开硬罐头的研究是未来军用罐头发展的主要方向之一。
B.异形罐头食品:美国陆军的T型口粮其实是一种长方形的扁平罐头食品，由镀铬马口铁制成。它包含3公斤的食物。t配给其实就是一个两件式的罐子，由一个底部和一个盖子组成。这种罐可以当锅用，可以放在火上，也可以放在蒸汽台上加热保温。还可以作为餐具代替碗碟，提高了军粮的便利性。同时，它也是一个存储容器。目前中国还不具备生产这种大型长方形易拉罐的能力。其技术难点主要在于封口时废品率高，导致生产成本高，无法应用。
C.涂层:军用罐保质期3年以上。此外，要求涂层具有耐硫性和耐酸性。目前一些军用易拉罐经常生锈。
②软包装
软包装罐头是在硬罐头的基础上发展起来的。软包装的主要问题是对外界不利条件的耐受能力差，密封性能比硬罐更脆弱。铝箔包装的抗皱性差，真空度高时，袋子产生的褶皱容易产生针孔。此外，防鼠也是一个重要问题。
根据目前部队的情况，罐装软包装主要用于野战食品中的单兵食品。如果技术改进，也可能用于集体食品。未来软罐头包装将向以下方向发展:
A.铝箔袋:铝箔有很好的阻气性，阻光性。但抗皱性较差，铝箔在起皱的情况下容易出现断裂等问题。通过与其他材料复合来提高抗皱性是今后研究的一个方向。
B.复合材料:由高抗、耐扎、耐高温材料复合而成的新型软包装袋。这种袋子比铝箔袋有一个突出的优点，就是可以微波加热，但是遮光性能差，需要采取一些措施来弥补。
C.热封层:在软罐生产中，如果袋口被污染，如油污，封口可能不严密或强度降低，这个问题对生产速度和产品质量影响很大。
目前，相关专家正在探索使用新型热封层，在被油污污染的情况下，仍然具有良好的密封强度。这项技术的突破将对软包装技术产生巨大影响。
D.防鼠:经常发生软包装罐被老鼠咬的情况。尤其是在战斗条件下，储存在简易野战仓库中的野战食品更是如此。这种情况严重限制了软罐的使用。未来，要么通过包装材料的强度，要么通过在包装材料中给老鼠添加难闻的气味，来解决这个问题。
E.自然降解:鉴于环保的要求，开发可自然降解的软包装材料。
③半硬包装
半硬包装是一种新型的罐装包装材料。因为它介于硬罐和软罐之间，兼顾了两者的一些优点。尤其是在开盖上，比硬软罐更胜一筹。开发新型半硬罐头材料将是未来军用罐头的发展方向之一。
A.铝塑包装:用于外军的一些野战食品。如果酱，奶油和一些调味品。铝塑罐头是一种有气体的罐头。由于我国地域辽阔，又有相当大的高原，带气的罐头在高海拔会产生体质肥胖。为了在我军使用铝塑罐，我们必须解决这个问题，才能有光明的未来。
B.多层材料* * *挤出包装:该材料以EVOH为阻隔材料，能承受121℃的高温。由于塑料成型性好，容易做成网格状，顶部采用塑料复合材料热封。这样一个盒子里就可以有好几种饭。这是金属罐很难做到的。国内企业已经试用了这种包装材料，我们今后也准备进行这方面的实验研究。这种包装应该是最有前景的。而且在民用市场会有很好的开发价值。
2.干燥产品的包装
干品耐常温保存，所以很多军用食品都采用这种形式。我军干货的包装材料应用广泛，如马口铁、铝箔、复合包装材料等。
①隔氧包装
大部分军用干粮都含油，有些还是比较高的，比如压缩干粮。影响这类食品保存期的最关键因素是脂肪氧化。因此，这类产品的包装必须具有良好的阻氧性能。根据目前包装的发展，马口铁、铝箔包装袋和多层复合袋将广泛应用于军用食品。特别指出的是，有些干货，比如脱水大米，含油量低，但也非常容易产生辣味。该产品的包装要求与高脂肪产品的包装要求相同。
②防水防蒸汽包装。
一些干燥产品具有良好的储存特性，例如脱水面条。只要能防止吸湿，这种产品可以保存很长时间。所以这类产品使用的包装材料比较简单，价格也比较便宜。
3.可食用包装
国外一些先进部队正在研究可食用包装。这种包装常用于内包装。一方面可以减少包装的体积和质量，增加整套食品的可食用部分。另一方面可以提高使用的便利性，减少食物的污染和掉渣。目前我军对可食性包装的研究很少，但会是一个很有发展前景的研究内容。
4.组合包装
军用食品通常由多种产品组成。如果有罐头，压缩干粮，调料之类的。当这些产品按照一定的营养成分组合成膳食食品或日常食品时，使用的包装就是组合包装。根据使用场合的不同，组合包装使用的材料也不同。目前用于组合包装的材料有纸箱、复合袋、塑料盒、马口铁等。在提供防护性能的前提下，这些材料最重要的原则是减轻重量，降低价格。
5.保护性包装
现代战争对军用食品的需求越来越大。由于战争的快速性和机动性，要求军用食品能承受空投和伞降，能浮在水面上，能防止各种核武器爆炸造成的损伤和污染。目前使用泡沫塑料、玻璃棉等作为保护包装。
这两种材料既能浮在水面上，又能缓冲空投造成的冲击力。这方面的研究需要进一步加强。
6.保温包装
为了提高军用食品的感官可接受性，军队研制了一种自热式无焰加热器。这种加热器可以将罐头食品的中心温度加热到60℃左右。为了有效提高加热片的效率，防止热量流失，防止皮肤被过高的温度烫伤，需要使用隔热材料。这种包装材料要求体积小，隔热效果好。
7.外包装
纸箱现在被用于军用食品的外包装。预计未来可能与保护性包装相结合，生产纸板和塑料复合包装。
总的来说，军用食品包装将向轻量化、可靠性、增加功能和可生物降解的方向发展。