食品包裝材料的使用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
| 包裝在對食品提供保護(hù)，防止食品受外界微生物或其它物質(zhì)的污染，防止或減少食品氧化和其它反應(yīng)方面有著不可替代的作用。用于食品包裝的材料必須有適當(dāng)?shù)淖韪粜?，如油脂食品要求高阻氧性和阻油性；干燥食品要求高阻濕性；芳香食品要求高保香性；而果品、菜類鮮活食品又要求包裝有一定的氧氣、二氧化碳和水蒸氣的透過性。此外食品包裝材料還要有良好的抗拉伸強(qiáng)度、耐撕裂、耐沖擊等機(jī)械性能；良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不應(yīng)與內(nèi)裝食品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，確保食品安全。另外還要有較高的耐溫性，適合食品的高溫消毒和低溫儲藏等特點(diǎn)。 食品包裝自古就有，但直至成為食品不可缺少的組成部分，還是第二次世界大戰(zhàn)以后的事情。原來許多傳統(tǒng)不包裝的食品，如鮮肉、水果、蔬菜現(xiàn)在也使用了包裝。 1.常用的食品包裝材料 紙、塑料、金屬、玻璃是常用的食品包裝材料。 紙包裝材料有許多優(yōu)點(diǎn)：價格低廉、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、防護(hù)性能好、生產(chǎn)靈活性能好、儲運(yùn)方便、易于造型裝潢、不污染內(nèi)裝物、能與其他材料合成并提高材料性能等，所以是目前被廣泛使用的一種包裝材料。同時因為紙品包裝使用后可再次回收利用，即使有少量紙品遺棄在環(huán)境中也可以自然分解，對自然環(huán)境沒有不利影響，所以紙板及其制品是綠色產(chǎn)品，符合環(huán)境保護(hù)的要求，用其來替代部分塑料類包裝材料對減少由于塑料造成的白色污染能起到積極的作用。隨著人們對環(huán)保意識的增強(qiáng)及生活實(shí)際需要，開發(fā)植物纖維快餐盒，研發(fā)天然綠色包裝材料等將作為今后紙制品食品包裝材料的趨勢。另外，隨著包裝科技的迅速發(fā)展，可食性包裝紙是現(xiàn)代食品包裝的重要發(fā)展方向。這種包裝具有重要的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)價值。目前，國外的可食性紙有兩種，一種以蔬菜為主要原料，將蔬菜成型后烘干；另一種是將淀粉、糖糊化，加入其他食品添加劑，爭取與造紙類似的方法成型。從應(yīng)用與發(fā)展前景來看，以蔬菜為原料的綠色產(chǎn)品更具有發(fā)展?jié)摿Α?BR> 高分子塑料目前已成為一種重要的食品包裝材料，由于它質(zhì)量輕、使用方便，阻隔性、滲透性、耐熱性、耐寒性、耐蝕性好,以及外形外觀色彩斑斕、美麗等特性,而被廣泛運(yùn)用。因為塑料材料及含塑料復(fù)合材料有其它材料所不具備的優(yōu)點(diǎn)，所以在食品包裝材料中，塑料制品及復(fù)合包裝材料占有著舉足輕重的地位。因此，近幾十年來它的發(fā)展很快，估計以后塑料包裝市場還將有很大增長。而且它本身的物質(zhì)不易移入被包裝的食品中,但一些未參與聚合的游離單體及裂解物,以及為了包裝材料的外觀耐久性而加入的穩(wěn)定、增塑、潤滑、著色劑，如果質(zhì)量不當(dāng)也會產(chǎn)生毒害作用，而導(dǎo)致其不安全。值得注意的是高分子包裝材料有一個突出的缺點(diǎn)，不易降解，焚燒會產(chǎn)生有毒氣體。而且塑料包裝材料屬于塑料制品中使用周期最短的品種，一般為1個月～3個月，最長一年，此后大多成為城市固體廢棄物進(jìn)入垃圾處理系統(tǒng)，有的則隨意丟棄，造成“白色污染”。塑料包裝材料在廢棄物中所占的比例******，其對環(huán)境所造成的污染也是各類包裝材料中最為嚴(yán)重的。目前的處理方案為回收利用和開發(fā)應(yīng)用降解塑料相結(jié)合。另外，由于塑料制品本身有缺陷，其耐濕性和阻隔性總體還不如金屬和玻璃容器，所以改善已有的塑料性能、開發(fā)新品種、提高強(qiáng)度和阻隔性、減少用量以及重復(fù)使用、分類回收等非常重要。 金屬材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，牢固、耐壓、不碎、可延展、可咬合、可焊接、可粘接，具有優(yōu)良的阻濕性和氣密性，以及易于回收、容易處理，其廢棄物對環(huán)境的污染相對塑料和紙較小等優(yōu)點(diǎn)，因此金屬在包裝材料中占有相當(dāng)重要的地位。罐頭以及一些液體、糊狀、粉狀或高級食品，多用這類包裝材料。常用的金屬包裝材料有馬口鐵和鋁，廣泛用于制造食品和飲料的包裝罐。由于金屬包裝材料易于回收、容易處理，則其廢棄物對環(huán)境的污染相對塑料和紙較小。常用的金屬包裝材料有馬口鐵和鋁，廣泛用于制造食品和飲料的包裝罐。近年來，金屬罐的變化和發(fā)展方向為：（1）提高材料的強(qiáng)度，減少基板厚度，可較大程度地節(jié)約金屬材料的用量，降低成本，而且能減輕未回收罐對環(huán)境的影響；（2）減少馬口鐵的鍍錫量；（3）以馬口鐵代鋁制罐，由于鋁成本高，而且價值不穩(wěn)定，各國紛紛采用馬口鐵代替鋁生產(chǎn)兩片罐作食品、飲料罐；（4）采用電阻焊，實(shí)現(xiàn)無鉛污染；（5）采用鋁箔代替塑料和紙 由于鋁箔的回收非常容易，對環(huán)境幾乎沒有污染，所以采用鋁箔代替塑料和紙是比較好的發(fā)展方向。許多食品可采用鋁箔制成的容器來包裝。 玻璃是很常用的包裝材料之一。玻璃包裝材料的主要特點(diǎn)是美觀、衛(wèi)生、抗腐蝕、成本低，而且是惰性材料，對環(huán)境污染小。牛奶、軟性碳酸飲料、酒類和果醬等普遍采用玻璃容器包裝。玻璃包裝容器有以下優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性好；阻隔性、衛(wèi)生性與保存性好；一般不會變形；容易用蓋密封，開封后仍可再度緊封；易于美化；原料豐富成本低廉等。牛奶、軟性碳酸飲料、酒類和果醬等普遍采用玻璃容器包裝，一些烹調(diào)用具和餐具也采用玻璃包裝。玻璃包裝材料的缺點(diǎn)是易碎、笨重。從國外玻璃包裝材料的發(fā)展來看，食品包裝用的玻璃瓶，朝著提高玻璃強(qiáng)度和輕量化（薄壁化）的方向發(fā)展。輕量化和薄壁化必然會影響玻璃容器的強(qiáng)度，解決這個問題的方法除了采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計以外，主要是采用化學(xué)的和物理的強(qiáng)化工藝，以及表面涂層強(qiáng)化方法，提高玻璃的物理機(jī)械強(qiáng)度。同時還要改善玻璃性能,特別是玻璃包裝制品的回收利用和對它易破碎的改性,降低單件玻璃包裝容器的能耗和原料消耗。 2 包裝新材料及技術(shù) 2.1活性包裝材料 活性包裝技術(shù)的應(yīng)用將成為今后發(fā)展趨勢?！盎钚园b”的概念來自于與通常由法律或習(xí)慣所選定的“惰性”包裝材料相反，特別指應(yīng)用在食品包裝上，并由目前歐洲法規(guī)認(rèn)可的具有“屏蔽”功能的包裝材料?；钚约夹g(shù)包裝包括包裝與包裝內(nèi)部的氣體及食品之間的相互作用。活性包裝能夠有效地保持食品的營養(yǎng)和風(fēng)味。由于材料科學(xué)、生物科學(xué)和氣體包裝的進(jìn)步，近年來活性包裝技術(shù)發(fā)展很快，如包裝剩余空間的氧氣會加速食品的氧化，除氧活性包裝體系應(yīng)運(yùn)而生。上個世紀(jì)70年代脫氧劑就開始用于食品包裝。其中鐵系脫氧劑是發(fā)展較快的一類脫氧劑，其后又開發(fā)了亞硝鹽系、酶催化系、有機(jī)脫氧劑、光敏脫氧劑等等。又如能產(chǎn)生滅菌劑的活性包裝體系，包括乙醇等殺菌系統(tǒng)，是將食品級乙醇吸收到一種載體上，裝入食品袋中，可使食品，長期處于滅菌狀態(tài)。而活性滅菌物質(zhì)與包裝材料相結(jié)合的體系，是將山梨醇、山梨酸鹽、苯甲酸鈉、銀沸石等物質(zhì)加入到制造包裝容器的材料中，然后制造加工成容器，使其緩慢釋放出滅菌活性成分。在研究果蔬新鮮食品的保鮮包裝時發(fā)現(xiàn)，在保鮮包裝中，果蔬釋放出乙烯，當(dāng)乙烯達(dá)到一定濃度后，果蔬會加速腐爛。因此，在保鮮包裝中應(yīng)設(shè)法加入乙烯吸收劑，將果蔬食品釋放出的乙烯加速氧化，從而達(dá)到良好的保鮮效果，以減少包裝中的乙烯含量而提高保鮮效果和延長貨架壽命。用作氧化催化劑的納米微粒主要有Fe3O4、Fe2O3、Co3O4、NiO以及Pt、Rh、Ag、Pd等。 2.2納米包裝新技術(shù) 在包裝材料（如塑料及復(fù)合材料）中加入納米微粒，使其產(chǎn)生了除異味、殺菌消毒的作用?，F(xiàn)在一些企業(yè)就是利用這一技術(shù)特性，將納米微粒加入到冰箱材料（塑料）中，生產(chǎn)出抗菌冰箱，大大延長了冰箱內(nèi)食物的保存期。同樣也可將納米微粒加入紙、塑料及復(fù)合材料中用于包裝食品，可提高包裝食品的貨架壽命。 2.3新型高阻隔包裝材料 高阻隔包裝材料是食品包裝材料趨勢,發(fā)展有4項:非結(jié)晶性尼龍,阻氣性為尼龍6倍；SaranHB,其阻氣性為Saran膜的10倍；丙烯酸鹽樹醋；金屬化鍍膜。 新型高阻隔性塑料在國處已廣泛使用，因為這種包裝材料不僅可以提高對食品的保護(hù)，而且可以減少塑料的用量，甚至可以重復(fù)使用。對于要求高阻隔性保護(hù)的加工食品以及真空包裝、充氣包裝等情況一般都要用復(fù)合材料包裝。而在多層復(fù)合材料中必須有一層以上高阻隔性材料?，F(xiàn)在國內(nèi)常用的高阻隔性材料有鋁箔、尼龍、聚醋等。隨著食品對保護(hù)性要求的提高，阻隔性更好的EVOH（乙烯－乙烯醇共聚物）、聚乙烯醇等也開始應(yīng)用。EVOH是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶性聚合物，集乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物的極高的氣體阻隔性于一體，是一種新型的阻隔材料，其阻氣性比PA（聚酰胺）高100倍，比PE、PP高10000倍，比目前常用的高阻隔性材料PVDC高數(shù)10倍以上。在食品包裝方面，用EVOH制成的塑料容器完全可以替代玻璃和金屬容器，尤其是目前啤酒瓶爆炸傷人已成為全球性問題。 目前發(fā)達(dá)國家開發(fā)并有少量應(yīng)用的PEN(聚蔡二甲酸乙二醇醋)將會給食品包裝帶來巨大的變化。PEN的化學(xué)結(jié)構(gòu)與PET(聚對苯二甲酸乙二醇醋)相似，但剛性大大提高，阻氧性、阻水性比PET提高數(shù)倍，而且紫外線吸收性好、耐水解性好、氣體吸附性低，裝過食品后不殘留異味，可重復(fù)使用。 無機(jī)高阻隔微波食品包裝材料將成為新寵。近幾年研發(fā)的鍍SiOx材料是在PET、PA、PP等材料上鍍一層薄的硅氧化物，它不僅有更好的阻隔性，而且有極好的大氣環(huán)境適應(yīng)性，它的阻隔幾乎不受環(huán)境溫度和濕度變化的影響。SiOx鍍膜有高阻隔性、高微波透過性、透明性，可用于高溫蒸煮、微波加工等軟包裝，也可制成飲料和食用油的包裝容器。 2.4可食性包裝薄膜 可食性包裝薄膜是由多糖類物質(zhì)合成的，無毒副作用，既可食又不影響食感。主要是葡甘露聚糖，它吸水后可膨脹100倍，高彈性、高粘度、耐熱、防水、防潮，食后即可消除饑餓，又不被人體吸收?？墒承员∧ぜ瓤芍瞥扇苡谒谋∧?也可制成溶于溫水而不溶于冷水的薄膜，還可制成耐熱、可塑封的薄膜，可與食品一塊煮燒，方便又衛(wèi)生，保鮮作用極好。 目前已研制的可食性薄膜有：可食性淀粉包裝膜,以玉米淀粉、馬鈴薯淀粉為主料，輔以可食性添加劑而成的食用薄膜，用于糖果、果脯、蜜餞的內(nèi)包裝，產(chǎn)品的抗機(jī)械拉力、韌性、透明度、速溶性都優(yōu)于目前食品廠使用的糯米紙。可食性蛋白質(zhì)膜，以動物或植物蛋白為原料制成的蛋白質(zhì)薄膜可減少抗氧化劑和防腐劑的用量，又能延長貨架壽命。另外，魔芋精粉及改性產(chǎn)物膜，纖維素及改性產(chǎn)物膜，甲殼素可食膜都是新型的可食性包裝薄膜。 總之，食品包裝材料今后發(fā)展主流趨勢是功能化、環(huán)?；?、簡便化。無菌包裝采用高科技和分子材料，保鮮功能將成為食品包裝技術(shù)開發(fā)重點(diǎn)，無毒包裝材料更趨安全，塑料包裝將逐步取代玻璃制品；采用紙、鋁箔、塑料薄膜等包裝材料制造的復(fù)合柔性包裝袋，將呈現(xiàn)高檔化和多功能化。社會生活節(jié)奏的加快將使快餐包裝面臨巨大發(fā)展機(jī)遇。食品工業(yè)是21世紀(jì)的朝陽工業(yè)，食品包裝材料更為飛速發(fā)展，食品包裝材料領(lǐng)域一定能抓住這個商機(jī)發(fā)展壯大起來。 |
