聚丙烯薄膜性能与食品安全

朱伟

食品安全危害除了来自于食品原料本身和食品链全过程之外，还来自于食品包装容器及材料。包装是保证食品安全的一个重要组分，因此在食品安全中的作用也得到人们越来越多的关注。在保障食品安全方面，包装可以防止食品在运输、搬运等过程中受到变形或破损，还可以保护食品在流通过程中免受温度、湿度、气味和紫外线等环境因素的影响，以延长食品的货架期，帮助生产商减少食品安全隐患。作为食品包装原材料的供应商，在此，笔者结合实际工作中遇到的食品包装案例，愿与大家分享聚丙烯薄膜对食品安全的益处。

聚丙烯薄膜在食品领域的应用

塑料复合软包装因其便利性、功能性和经济性受到消费者的普遍欢迎，是食品包装的重要形式。在塑料复合软包装市场中，常见的包装材料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、双向拉伸聚酯（BOPET）、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚酰胺（PA）、纸、铝、纤维素和聚氯乙烯（PVC）等。包装材料与食品安全紧密相关的4大领域包括：包装材料与产品的相容性，包装材料中化学物的迁移，包装材料的阻隔性和包装材料的密封完整性。其中，双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）在提升复合软包装的阻隔性与密封完整性上表现优异，越来越受到品牌商的青睐。

HIS Chemical在其2014年的塑料发展报告中提到，2013年聚丙烯已经成为全球第二大塑料品类，占全球塑料消费的27%，使用量达到2亿吨左右。据PCI的报告显示，截至2016年，国内复合软包装市场容量将达到620亿元左右，其中食品类包装预计将占整体需求的60%左右。据AMI的报告显示，预计2016年国内食品类软包装对BOPP薄膜的需求量高达236万吨，占整体 BOPP薄膜需求量的62%，食品行业已经成为BOPP薄膜的重要消费领域。

聚丙烯薄膜的阻隔性能

食品从生产到消费的流通过程中，往往会遭受到环境的影响，包括氧气、湿度、气味和紫外线等。这些环境因素容易引发食品变质、腐化和霉变等，从而导致食品安全问题。

在炎热潮湿的环境中，食品很容易腐烂变质，有时速度甚至相当惊人。其原因就是在氧气、湿气的辅助下，食品中未灭活的细菌会以非常惊人的速度繁殖，细菌繁殖代谢是导致食品腐烂变质的最主要原因，也是影响食品安全的关键因素。因此，为了保证食品安全，确保食品能以“鲜活”的状态到达消费者手中，除了控制流通过程中的环境因素外，最关键的是找到食品变质的根源，即阻止细菌繁衍的养分供应，这样也就控制了细菌的繁衍速度，延长了食品的保质期。众所周知，多数细菌是以氧气、湿气为繁衍条件的，如果包装材料在研发设计上，能有效阻挡空气中的氧气和湿气，则势必会为食品增加安全保障。

以海南台风赈灾面包霉变事件为例，2014年7月，超强台风“威马逊”重创海南，省民政厅向灾区发放救灾食品，但发放到受灾民众的面包发生霉变现象（如图1所示），引发民众的抗议。经过调查发现，该批面包于2014年7月1日生产，产品保质期为半年。然而在短短20天时间内，产品就已经出现霉变现象。除了食物本身的质量问题之外，包装薄膜的阻隔性较差也是引发面包霉变的主要因素之一。

在传统的复合软包装结构设计中，具有优异阻隔性的薄膜，通常作为复合软包装的中间层，以提升包装的阻隔效果，减少食品在流通过程中的变质风险。以阻湿和阻氧两大重要技术参数为例（如图2和图3所示），我们可以看到，通过涂层技术和镀铝技术，聚丙烯薄膜的阻隔性能得到有效提升，甚至可以实现阻湿和阻氧效果接近于7μm铝箔的惊人效果，为咖啡、奶粉、宠物食品等产品包装提供了更环保、更高性价比的解决方案。

聚丙烯薄膜的热封性能

在食品安全风险中，包装材料的密封完整性是重要的影响因素之一。在灌装和包装过程中，包装产品可能会产生热封合的漏封、压穿或材料本身的裂缝、微孔，而形成内外连通的小孔或强度薄弱点，容易出现泄露的严重问题，从而引发食品安全事故。测定包装材料密封完整性的方法，除了定性的在线负压测试方法之外，还可以采用定量的方法衡量。

众所周知，包装的密封完整性与包装设备的配置与性能相关，包括刀具、温度、压力和速度等，同时也与包装材料密切相关，包括热封窗口、厚度与热粘性等。

以我公司的一款涂层产品为例，VLTS涂层技术可以有效拓宽薄膜材料的热封窗口，在高速运行的状态下提升热封的稳定性和完整性，避免由此引发的食品安全风险，图4所示为BOPP薄膜采用VLTS涂层技术的热封窗口。

由于具有稳定的防滑性和密封性，VLTS涂层技术可实现较高的枕式包装速度，为小包装产品提供优异的走机性能。VLTS涂层技术具有较低的起封温度（SIT），可以提供宽阔的热封窗口，确保在变速HFFS包装线上实现强大的性能。

下面，笔者以实际工作中出现的一个典型案例来说明包装材料与食品安全的紧密关系。2014年12月，某品牌商上架销售的一款蛋糕在6个月的保质期内出现发霉变质问题，严重影响公司的品牌形象和消费者的健康。通过对包装材料与成品包装加工过程调查后发现：①包装外部气体渗入内部的透过量较高，如氧气、二氧化碳、空气、水蒸气等，特别是在高温环境下，包装材料的气体透过量会更高，极易引起残存微生物的生长、繁殖。②包装袋体或热封口处在一定的压力或长时间存储中易发生漏气。特别是热封部位的密封质量较差，在热封强度过低或过高、热封强度不均匀的情况下，更易出现漏气现象。

针对包装阻隔性和密封完整性的测试与验证，对包装热封强度、氧气透过量、密封性能（负压法）等主要性能的监测，以及热封机参数的调整，发现该款包装袋的阻湿性仅有7g/m2？24h，同时在超过30m/min的开机速度下出现粘刀和负压测试泄漏的严重问题。我公司通过更换更高阻湿性的涂层BOPP薄膜，有效延长了食品的货架期，从而杜绝了食品安全的漏洞。

伴随着食品销售网络的全球化，错综复杂的供应链推动着我们更加重视食品的监管与保护，包装在确保食品从生产到消费全供应链的安全中起着至关重要的作用。而聚丙烯薄膜将会在食品保护和安全领域扮演越来越重要的角色，促使人们可以放心选择更加优质的包装食品，实现舌尖上的安全。