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包装材料发展应用及前瞻

时间:2023/10/6阅读:328
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  1不同食品的包装材料
  
  目前人们越来越重视食品的营养价值,所以根据食品原料的营养特性,将其分为能量原料,矿质维生素原料,特种原料和食品添加剂等5大类。各种类别又下分其它小类。总之,无论怎样将食品分类,各种食品对其包装材料都有特定的要求。分别介绍几种日常生活中常见的,典型的食品包装材料。
  
  11能量食品
  
  能量原料是指绝干物质中蛋白质含量小于20,同时热能较高的谷类、淀粉质根茎类、油脂类、及糖类等。
  
  111油脂食品
  
  油脂食品是―种传统的,具有*风味且深受人们喜爱的食品,其油脂具有营养价值,但同时又成为油性食品变质的主要原因。通常情况下油脂食品多采用玻璃瓶或塑料瓶包装,也采用透明的塑料薄膜,因其具有经济、方便等特性,应用日益广泛,但由于其对光线的透过性以及对氧气、湿气的通过性,在外界环境的作用下,很容易引起氧化酸败,严重的会产生“哈辣味”,使食品的滋味和香味丧失,改变食品原有的颜色,降低食品的营养价值,以致不能食用。为防止和制止氧化反应的发生,可以采用真空包装和充气包装,尽量减少包装中含氧量,或在包装中使用脱氧剂。另外,也可以采用遮光包装或无菌包装,以延缓和抑制氧化反应的发生。
  
  真空充气包装是在去除空气后,向包装容器内充入氮气、二氧化碳或其它稀有气体,通过气体的置换,达到保存食品的目的。一般都要用复合材料包装。
  
  而在多层复合材料中必须有一层以上的高阻隔性材料。随着食品对保护性要求的提高,阻隔性更好的乙烯、乙烯醇共聚物、*等开始被应用。目前,食品真空充气包装在市场上广为流行。它不但可以保持食品的原有风味,延长保鲜期,还可以减少能耗,节约费用。
  
  112糖类食品
  
  糖类食品是指含有糖基的化合物,包括以谷类、蛋白质根茎类、甘蔗、甜菜等为原料加工而成的淀粉、糊精、蔗糖、葡萄糖、饴糖等。对这类食品的包装zui适宜的材料就是可食性薄膜。
  
  可食性包装薄膜是由多糖类物质合成的,无毒副作用,既可食又不影响食感。许多糖类主要是葡甘露聚糖,它吸水后可膨胀100倍,高弹性、高粘度、耐热、防水、防潮,食后即可消除饥饿,又不被人体吸收。可食性薄膜既可制成溶于水的薄膜,也可制成溶于温水而不溶于冷水的薄膜,还可制成耐热,可塑封的薄膜。
  
  可与食品一块煮烧,方便又卫生;保鲜作用*。
  
  目前已研制的可食性薄膜有:可食性淀粉包装膜,以玉米淀粉、马铃薯淀粉为主料,辅以可食性添加剂而成的食用薄膜,用于糖果、果脯、蜜饯的内包装,产品的抗机械拉力、韧性、透明度、速溶性都优于目前食品厂使用的糯米纸。可食性蛋白质膜,以动物或植物蛋白为原料制成的蛋白质薄膜可减少抗氧化剂和防腐剂的用量,又能延长货架寿命。另外,魔芋精粉及改性产物膜,纤维素及改性产物膜,甲壳素可食膜都是新型的可食性包装薄膜。
  
  112矿质维生素食品
  
  矿质维生素原料是指热能和蛋白质含量均较低,矿物质和维生素含量相对较高的瓜果类、蔬菜类、茶类和木耳类等。
  
  121瓜果、蔬菜类
  
  提到果蔬类,消费者就会对其品质、鲜度和安全性引起重视,传统的菜篮子已不能适应现在的需要。
  
  各种果蔬保鲜包装技术得以不断研究、开发、应用。
  
  但由于果蔬生产存在较强的季节性、区域性及果蔬本身的易腐性,再加上流通环境的多样性,致使果蔬的保鲜仍是个难题。日前国内外使用zui广泛的果蔬保鲜包装技术为气调包装。该技术是将果蔬用透气性塑料薄膜密封包装,利用果蔬的呼吸活动来降低氧气或用适宜浓度的混和气体置换包装袋中的空气来建立气调气氛,并依靠包装材料自身的氧气透过性能和二氧化碳透过性能控制包装内外部的气体交换,从而控制果蔬的呼吸强度,延长果蔬的货架寿命。目前正在研制的微空薄膜以其优良的透气性能、低廉的加工成本得到人们的广泛关注,在果蔬气调保鲜包装领域有*的发展前景。用于果蔬气调包装的透气性薄膜品种不多,国外常采用BOPS(双向拉伸聚苯乙烯)或聚苯乙烯(PS)收缩膜,聚丁二烯(PB)拉伸膜的透气性能也很好,同样得到广泛应用。日本住友苯塑料会社开发出一种薄膜,薄膜上地打出直径20~100nm微细孔,空气透过量为微细孔与薄膜自身通过量的和,气体通过性好,能够起到一定的气体调解作用。在国内,低密度聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)薄膜是应用zui广泛的包装材料,常用的还有PS.
  
  另外,可呼吸膜在稳定化的复杂氛围中,这种膜的“保鲜”期有时可高达30d.这类“呼吸薄膜”据载有超低或甚低密度线型聚乙烯,EVA(乙烯―醋酸乙烯共聚物)和离子聚合物,金属茂催化聚乙烯等数种。
  
  122饮料类
  
  饮料成为人们越来越喜爱的食品,尤其是果汁,它的营养价值很高,无论是老年人还是小孩都适合饮用。它们的包装材料已从较早的玻璃瓶到现在的塑料瓶,甚至是铝质罐。但玻璃瓶笨重,增加包装运输费用,易破损,隔光性能差,食品易变色和氧化。塑料瓶虽然质轻不易破损,但隔氧隔光性能也差,容易氧化变质。铝质罐成本较高,对销售有一定制约,且运送困难,特别是由于内壁层使用涂料,消费者对其安全性仍有顾虑,且酸性较大的饮料不宜使用,否则易被腐蚀而造成渗漏和变质。针对以上问题有人提出采用复合纸盒、袋包装。由于使用PE/纸基/PE/铝箔/PE/PE5~6层复合而成,具有良好的隔光、隔氧性能。耗用较少的原材料,造成的废弃物也就少。它的重量轻而占用的空间少,是一种比较理想的包装材料。美国杜邦公司为包装食品制造出一种新型薄膜,它由聚酰胺、乙烯―乙烯醇共聚物,线性低密度聚乙烯和SURLYNR等聚合物制成,共5层,只有优异的防渗性能和抗屈挠破裂性。用它包装葡萄酒或其它饮料可与瓶装媲美,且不会因运输碰撞而损坏。
  
  意人利人
  
  通过LCA方法分析得出,多层复合薄膜将有可能取代金属容器用于咖啡的包装。虽然塑料薄膜不如金属利于循环利用,但对于小剂量的咖啡包装无疑是的选择。
  
  13方便食品
  
  方便食品是一个广义的概念,其产品从属于食品工业各个行业,发展速度相当快,其品种多样,形式规格不一,对包装业的需求无疑是新型的,也是zui大的。
  
  131快餐面
  
  快餐面与普通食物相比,虽然营养价值不高,但以它的方便快捷深受上班族的亲睐。目前市场上用于快餐面的包装主要是塑料袋,也有纸盒和塑料盒。
  
  塑料袋不占空间,携带方便,但不能直接冲食;纸盒虽然可以直接冲食,但容易变型,也会带来很多不便。
  
  日本一家塑料公司前不久研制成功了一种新型的快餐耐热包装塑料。这种包装塑料除了加工性能好、没有毒性以外,zui主要的特点是耐热变形温度达280℃以上。用该包装材料盛装方便面、冲入沸腾的开水,包装盒也不会变形,因而能*保持快餐食品的风味。
  
  132汤粉类
  
  汤粉类食品由于其具有高纤维,低热量,高蛋白,低脂肪的特点深受老人,小孩的喜爱。上世纪80年代用来包装奶粉、豆粉等的材料多是铝盒,铝盒外表美观,,但价格比较高,不适合普通家庭使用。另外,反复开启盒盖,也会影响食物的品质。随着包装材料的发展,塑料薄膜的使用越来越多,尤其是独立包装袋,想要食用时只需要一小袋就可以,不会影响剩余食品的味道。现在又研制出用于包装该类食品的多层复合软包装膜是利用几种不同的薄膜对气体、水蒸气的阻隔特性,取长补短组成多层复合软包装,能防潮,防光,保香,可保存39×7d.
  
  2几种特殊的食品包装材料
  
  21纳米包装
  
  在包装材料(如塑料及复合材料)中加入纳米颗粒,使其产生除异味、杀菌消毒的作用。现在这一企业就是利用这一技术特性,将纳米微粒加入到冰箱内,使食品大大延长了保存期。同样也可将纳米微粒加入纸、塑料及复合材料中用于包装食品,可提高包装食品的货架寿命。
  
  22叶绿素食品包装塑料
  
  德国科学家zui近发明了一种经过叶绿素“染色”
  
  的塑料薄膜。绿色果蔬食品中,大多含有大量的叶绿素,而这种色素在光线照射下会发生感光氧化反应,分解食品中的能量,从而导致食品腐烂。将塑料薄膜用叶绿素以特殊方法进行“染色”,经过这种处理后的薄膜,用来包装食品就可以有效“截获”致使食品腐烂的光线,从而大大延长了食品保质期。
  
  23测病原菌的包装膜
  
  加拿大一公司研制开发出可测病原菌的包装膜,利用以蛋白质为基体的抗体来检测,该包装膜可检测出沙门氏菌、大肠杆菌、李斯特菌等病原菌,当接触受到污染的食品时,即发生变色反应,从而确定有病菌污染,杜绝食品变质对人类的危害。这种食品包装用标准的聚乙烯材料制成,其内表面上放置了特定的抗体,在抗体层上涂有一层凝胶,凝胶中含有同种抗体利用特种化合物制成的燃料,凝胶上是有很多小孔的塑料包装纸,它将直接与食品接触。当有害病菌污染食品后,它们会穿透zui内层包装纸上的小孔,进入凝胶层。这时凝胶层中的抗体被激活并与有害菌结合,发生显色反应,使有害菌着色。这样食物是否含有病菌就被检查出来了。
  
  24智能包装
  
  所谓智能包装,是指对环境因素具有“识别”和“判断”功能的包装。日前研制的智能包装,通常采用光电、温敏、温湿、气敏等功能材料、包装材料复合而成。它可以识别和显示包装微空间的温度、湿度、压力以及密封的程度、时间等一些重要参数。这是一种很有发展前途的功能包装,对于需长期贮藏的包装产品尤为重要。
  
  25绿色包装
  
  在绿色环保革命中,包装废弃物通常采用回收、再利用、燃料油料技术,但对于柔性复合塑料薄膜而言,分类回收和再利用仍是一大难题,而采用燃烧或填埋处理,其排放的二氧化物或重金属类有害物质仍在污染环境。为此国外进行研究,开发出了环保型薄膜。
  
  在这种环保型薄膜中由于加有活性氧化物,在进行废弃燃烧处理时,一方面促进了燃烧,另一方面又减少了二氧化物的生成,并且还与重金属反应,有效防止残灰中重金属的溶出,被誉为“清洁薄膜”而引人注目。
  
  26低温包装材料
  
  所谓低温包装材料就是在薄膜表面涂一层以天然橡胶为主要成分的低温冷封涂层,不需要任何热量即可封口的包装材料。它具有一系列优点:一是对包装内容物不产生影响,因而特别适于厌热物品的包装;二是可采用难于热封的基材;三是可简化包装机械、降低成本、节约能源;四是能实现高速包装;五是封口耐寒性好,即使在-20℃下封口强度也不降低。
  
  27可生物降解包装
  
  生物降解材料,是指那些使用时只有与普通塑料相同功能、使用后能被微生物分解为低分子化合物、zui后分解为水和二氧化碳等无机物的高分子材料。Gan2jyalGM等人研究的淀粉醋酸酯与玉米秸秆中的纤维混和制备包装泡沫,这种泡沫可*降解,而且废弃的泡沫不仅不会污染环境,还能转化为肥料。以土豆为原料制成的可降解包装材料由烘干的土豆淀粉加水和纤维混和后制得的包装容器,在内表面加衬了一层聚丙烯基材料,主要用于干鲜无汁食品的包装。将来继续改进技术,制作网兜,用来盛装苹果和橘子等水果。法国达诺内奶制品公司近来从甜菜中提取乳酸,经抽出水分形成内酯,再加工为聚乳酪,参入矿物质等便成为一种轻型坚固的材料。用这种材料制成的包装盒可在55℃下,60d内分解为农家肥料。
  
  从以上介绍可以看山,可生物降解材料主要是以天然的淀粉、纤维、乳酸等为原料制成的高分子材料。
  
  再附加其它类助剂就可制成所需产品。
  
  3塑料包装材料发展方向
  
  (1)在性能上,围绕提高材料的阻透性能,耐高温和耐低温的性能,生物和光降解性能等方面进行研究和开发。为减轻对环境的污染,在降解塑料的开发上应用纤维素、淀粉、蛋白质等天然高分子材料制取生物降解塑料。
  
  (2)塑料瓶、塑料罐或塑料薄膜的使用将越来越多,有可能取代玻璃制品。这样对于大多数的新型包装来说,原材料主要采用基于石油化工产物。
  
  (3)传统的纤维质包装材料(玻璃纸及半透明纸)有逐步被淘汰的趋势。zui有可能*代替玻璃纸的是聚丙稀薄膜。半透明纸(及防油脂纸)将被高密度和低密度的金属箔所代替,尤其是双金属挤压而且加有树脂者,功能可以倍增。
  
  (4)无菌包装的进一步发展将减少冷藏设备的需要。无菌包装是软塑包装业中占很大分量的一类塑料包装,它是指在无菌的环境中把已杀菌的食品,包装在无菌的包装材料中,达到食品及包材均无菌的状态,能较长时间的保鲜食品。无菌包装可将食品和包材分别进行杀菌,然后在无菌下包装操作:也可以先用包材把食品包装后,再把包装了的食品进行杀菌处理,达到无菌化。高温蒸煮袋就是属于后一类的无菌包装。
  
  4结语
  
  食品包装材料功能各异,各有所长。塑料包装材料成为食品行业*的部分。各种新型材料不断发展,满足人们对食品健康、安全的需要。综合多方面考虑,目前的包装材料仍以塑料薄膜为主,而且在今后也不会有太大的变化。但塑料包装适用范围有限,(例如,塑料薄膜袋很少用于酒类的包装)性能不稳定成为今后包装行业急待解决的问题。

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