浅谈食品包装材料的现状和发展方向

■ 文/李森郭洪菊陈辰王冰

1.上海出版印刷高等专科学校 2.中国人民解放军61206部队

浅谈食品包装材料的现状和发展方向

■ 文/李森1郭洪菊1陈辰1王冰2

1.上海出版印刷高等专科学校 2.中国人民解放军61206部队

本文对食品包装材料进行了综述，分析了食品包装的作用及对材料的要求、几种主要的食品包装材料的特点及使用现状，并讨论了食品包装材料的几个发展趋势。包装的功能主要有保存和保护，提供产品信息，便利功能，营销功能等。目前食品包装材料主要有玻璃、金属、塑料、纸。文章给出了这几种材料的特点，包括优势和缺陷以及它们的安全性。食品包装材料的发展趋势有主动包装、高阻隔性、纳米材料以及可食性包装材料几个方向。

食品 包装 材料

包装是绝大部分产品生产的最后一个环节，它对产品起着容纳、保护、提供产品信息等作用，同时也方便了产品的运输、储存和展示。对于消费者来说，包装的作用首先是保护。俗话说，病从口入，人们对食品以及药品的包装的完整性和安全性自然会有更高的警惕。包装使用的材料与包装的效果、质量及成本等密不可分，不同的食品对其包装的要求和侧重点各不相同，从而产生了当今市面上各种各样不同的包装材料。本文对目前食品包装材料做一个概述，包括食品包装的作用, 食品包装材料的类型,食品包装材料的最新进展以及其发展方向。

1.食品包装的作用及对材料的要求

1.1 保护和保存

保护和保存食品是其包装最基本的功能，食品从被生产、加工完成后，要经历运输、配送、存放等过程，食品在这个过程在可能会遭受到各种不同类型的损坏，主要包括物理损坏，化学破坏和生物破坏三个方面。第一，物理损坏是指食物受到外界物体的冲击、摩擦等导致其物理形态发生改变，如鸡蛋被打破，薯片被压碎。第二，化学破坏指的是食物受到外界环境影响而导致口感变差甚至变质等。第三，生物破坏，食物若保存不当，会被昆虫、小型啮齿类等动物食用、污染或者是微生物滋生，这是很大的安全隐患。

食品的包装必须从材料和设计上防止这些破坏的发生。包装的保护和保存功能，给人们的生活、旅行等活动带来方便。同时，较长的保质期给食品的运输提供了时间，使得人们能品尝到世界各地的食物。

1.2 便利功能

食品包装最初的功能就是便于人携带，很多食物如果不进行包装，根部无法运输、携带，比如牛奶、酒、奶粉等。此外，食品包装的便利功能还有很多，比如开袋后再密封功能；包装可直接使用明火、微波炉加热的功能，或者包装自身发热。不断发展的包装技术给人们的日常生活、体育运动、户外活动等带来了极大的便利。

1.3 营销功能

当消费者在选择某类产品时，尤其是消费者在不了解此类产品的情况下，选择必然具有一定的盲目性。而在这种情况下最能影响消费者的便是包装。从消费者的角度来看，被考虑到的包装因素包括：第一点是包装整体外观，包括外形、结构、色彩等，整体外观要对消费者具有吸引力；第二点是包装以及印刷的质量，当代的人普遍都有这样一个心理暗示，包装的质量越好，产品质量越好、越高档；第三点是信息全面，包括食物的名称、生产日期、保质期、保存方式、食用方法等等；第四点是包装的便利性。

2.食品包装材料发展现状

用于食品包装的材料主要有玻璃、金属、纸和纸板、塑料、陶瓷、纤维等。现如今的食品包装通常使用多种材料，来达到包装的保护功能、降低成本、使包装更美观等目的。包装的材料通常是多层的，一般一种材料作为主体包装材料，提供力学性能。另一层材料提供良好的热封性能。涂层也是常常被用到的，来提高材料的阻隔性。接下来介绍几种主要的食品包装材料的发展现状。

2.1 玻璃

早在公元前3000多年，古埃及就出行了玻璃器皿。如今玻璃已经成为一种广泛使用的食品包装材料。玻璃具有很好阻隔性能,能很有效的阻隔外界的水分、氧气、二氧化碳等成分，使食物具有较长的保质期；并且玻璃具有较好的机械强度，能为食品提供较好的保护。另外，玻璃本身的化学稳定性高，又耐热，所以很多玻璃包装制品可以回收后经高温消毒重复使用，如牛奶瓶、啤酒瓶。玻璃由于化学稳定性好，一般被认为是最安全的包装材料之一。但玻璃制作过程中的着色剂、澄清剂等，可能会导致一些有害物质的迁移，如砷、锑、铅、镉等。但玻璃包装有一个很明显的缺点，由于其硬度高、延展性很差，所以作为包装的玻璃容器都比较厚，其重量较大。

2.2 金属

金属可以说是性能非常全面的一种包装材料。它对食品具有有很好的物理保护，并且阻隔性很好，并且金属易于加工、回收，还有金属的印刷适性较好。金属容器通常采用抽真空密封包装，金属的密封可靠性高，对食品的保质效果非常好。与玻璃相比，金属不仅同样是氧气、水分近乎完美的屏障，而且金属能阻隔光线。同时，由于金属普遍具有良好的延展性，所以金属容器比玻璃容器薄很多，重量也更低。但金属也有明显的缺点。第一，成本高。第二，化学稳定性不如玻璃，如酸性较强的食品无法使用金属包装。因此金属容器往往会使用环氧酚醛涂料以防止其被腐蚀，但涂料中的双酚A是公认的污染源。第三，相比较于塑料和纸盒，金属包装的重量还是较高。

2.3 塑料

塑料也被称作树脂，是目前使用最广泛的食品包装材料, 它是通过加聚、缩聚等反应生成的高分子化合物。由于参加反应的单体多种多样，所以塑料具有十分丰富的类别。塑料可分为热塑性与热固性。热塑性塑料在受热后融化，冷却后重新成型，容易制成薄膜、包装材料。比如有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。而热固性塑料受热后不具有可塑性，比如氨基塑料、酚醛树脂等。热固性塑料比热塑性塑料更坚硬耐用。

作为食品包装材料，塑料的优势有很多，首先是便于成型，它可以根据包装的需要被制成任何形状；其次塑料价格低廉、阻水性较好、热封性能好；第三，塑料的印刷适性好，它的颜色、不透明度也易与控制；第四，塑料的机械性能、熔点也可以人为控制以满足不同需求；第五，质量轻。塑料的缺点是不同程度的光、气体、水分的穿透性；塑料本身的增塑剂、抗老化剂或反应残留单体等会对食品有一定污染；以及塑料包装使用后对环境的污染等。

2.4 纸

目前，纸和纸板占到包装材料的40%。从包装的功能上来讲，纸质包装主要是用于容纳、保护，防止产品的物理损坏，并且方便运输。比如常见的纸盒、瓦楞纸箱等。由于纸本身的阻隔性很差，而且含有大量添加剂，所以纸类材料很少会直接接触食物。一般使用其它的材料来提供阻隔性。比如说饼干内部用塑料包装，外面再使用纸盒包装。总的来讲，纸质包装的优点是成本低、加工性能良好、印刷适性好、可回收等，属于环保包装材料；缺点是机械强度相对小、耐水性差、阻隔性差、化学残留物多等。目前用在食品包装上的形式主要是纸盒、纸袋、纸箱等。

3. 发展趋势

食品包装的发展跟随着消费者以及食品加工企业的需求。消费者希望他们买到的食物更新鲜、质量更好，食用更方便；企业家希望降低成本。还有一点，包装的发展应当考虑其对资源和环境的影响。下面介绍食品包装材料的几个发展方向。

3.1 调节功能

在主动包装中，通过调节食品的环境来延长保质期、提高食品质量。目前最常见的主动包装就是食品塑料包装内的干燥剂和脱氧剂。食品中常用的干燥剂是氧化钙、硅胶、蒙脱石干燥剂以及氯化钙干燥剂等。常用的脱氧剂有铁粉氧化系列、酶氧化系列、抗坏血酸氧化系列、光敏感性染料氧化系列等。目前使用的大部分脱氧剂都是基于铁粉氧化反应。而对食品环境的调节不仅仅是吸收，也可以是调节，比如将包装内某种气体比例保持在一定水平；或者是释放，向包装的内部气体环境不断释放某种成分。

3.2 高阻隔性材料

塑料是食品包装最常见的材料之一，但是相比于金属与玻璃，塑料有一个明显的劣势，就是阻隔性不够。因此提高塑料的阻隔性是其发展的一个重要方向。 目前阻氧性能较好的有EVOH（乙烯/乙烯醇共聚物）和PVDC（聚偏二氯乙烯）。EVOH一般被制成复合膜中间阻隔层，EVOH的塑料容器甚至可以替代玻璃或金属容器。

还有一种方法就是给塑料加上一层阻隔性能良好的涂层，比如DLC（类金刚石）薄膜和SiOx(氧化硅)薄膜。例如杨莉等使用PECVD（等离子体化学气相沉积），乙烯为单体，在PET表面制备了DLC薄膜，放电气体为氩气。在镀膜过程中，乙烯分子受到氩气离子的轰击发生分解，在PET表面生成DLC薄膜，使PET瓶的透氧值降低了三倍多。

3.3 纳米材料

将纳米技术引入食品包装，可以明显改善材料的机械性能以及阻隔性。通过在纳米尺度上控制包装材料的结构，可以使材料获得所期望的性能。通过添加纳米颗粒，可以使材料获得更好的机械强度、更高的阻光性甚至防火功能。纳米技术带来的是食品保质期的延长以及食品质量的提高。如周玲等研究发现添加AgO2纳米颗粒的PE薄膜比PE薄膜对水果具有更好的保鲜作用，原因是Ag+能够将水果散发出的乙烯催化，生产H2O和CO2。

3.4 可食性包装材料

可食性包装指的是在食物外层的可使用的薄膜或涂层。一般可食性材料的原料是农业产品或食品加工企业的边料。因此，首先从原料上看，它使用的是可再生资源，并且不会像塑料一样对环境负面影响；其次，由于是可食性包装，所以消费者不会担心对内在食物的污染问题；第三，可食性包装成本也比较低。例如基于牛奶蛋白质的薄膜具有良好的阻隔性和机械强度。如果将其多层复合，或制成乳胶状，这种薄膜对水蒸气的阻隔性也会大大提高。

4. 结论

食品的包装是为了使其在保存、运输等过程中质量不损坏。从最初，食品企业就一直在包装上不断探索，使食品的质量更高、保存更持久。随着需求不断变化、科技不断进步，食品包装材料也日新月异，带来很多前所未有的功能，也带来了很多问题。食品包装新材料带来的是阻隔性的提高、抗菌性能、调节功能等。但食品包装材料本身的安全性也同时收到更多的关注。