生物可降解高分子材料在食品包装中的应用

□ 符逸洋 山西农业大学

1 引言

当前在人们的日常生活饮食中，食品包装有着十分重要的作用，对于人们的健康有着直接影响。但是由于当前所使用的通用高分子材料，例如聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）以及聚乙烯（PE）等材料，并不能进行降解，容易出现固体垃圾，对环境造成较为严重的污染。而生物可降解高分子材料，具有较好的阻隔性能，物理机械性能以及化学性能较为稳定，因此在进行食品包装的时候，应该以其作为包装材料。生物可降解高分子材料是指能够在一定的时间或者条件之下，被微生物或者微生物的分泌物，在物理或者化学反应下被分解成为水以及二氧化碳，是现阶段我国最理想的一种材料，不仅具有较好的使用效果，还能够达到保护环境的效果。

2 生物可降解高分子材料的种类

当前根据合成工艺，可以将食品包装所使用的生物可降解高分子材料分成非石油基可降解高分子材料、化学合成高分子材料以及混合可降解高分子材料。

2.1 非石油基可降解高分子材料

当前可以将非石油基可降解高分子材料划分为天然降解高分子材料以及微生物合成可降解高分子材料[1]。其中天然生物可降解高分子材料是指自然界中的多糖类高分子，例如动物之中的甲壳素或者明胶；植物中的淀粉或者蛋白质等等。例如现阶段，淀粉不仅可以当作食品的加工材料，还可以制作成膜型包装材料，而天然植物则可用于保鲜膜的制作。这类材料可以完全降解，可以进行再生，具有价格较为低廉以及较好的生物相容性、安全没有毒素的优势。所以使用天然可降解高分子材料制作食品包装材料，可以营造一个良好的生态环境。但是目前天然高分子材料所制成的产品，光与热的性能比较差，较难加工成型，所以经常需要对天然高分子材料进行共混之后才可以满足产品的使用要求[2]。

而微生物合成可降解高分子材料，则是指微生物在外界提供能量的条件下，发酵成为高分子材料，而这之中主要有微生物聚糖以及微生物聚酯。该材料的优势有生物相容性好，具有较高的降解性，但是还存在高成本、阻隔性较差的缺点，导致其使用受到限制。

2.2 化学合成高分子材料

化学合成高分子材料是指当前在自然界之中，并不存在的、并且需要通过化学反应来合成的一种生物可降解高分子材料。一般情况下，被当作高分子材料的替代品，主要用在各种食品的包装中，改善我国的食品安全问题。当前，这类食品包装材料主要有聚乳酸（PLA）、以及聚碳酸亚丙醇（PPC）以及聚丁二酸丁二醇酯（PBS）[3]。而该材料具有较好的物理以及化学特性，并且制造成本也在不断降低，在当前食品的包装中，已经广泛使用PLA以及PPC等材料。

3 生物可降解高分子材料的性能要求

3.1 阻隔性能

对于食品包装材料来说，包装材料的阻隔性能好坏是影响食品保质期的直接性因素。而高分子材料会渗透一些小分子，例如气体或者水蒸气等。使用生物可降解高分子材料作为食品包装的材料，能够保障食品的新鲜感，阻隔氧气以及二氧化碳，从而延长食品的保质期以及保鲜程度[4]。例如对于肉制品脂肪来说，食用淀粉基膜可以抑制其氧化，所以在进行肉类食品包装的时候，该材料的应用十分广泛。

3.2 物理机械性能

对于食品包装材料来说，除了阻隔性能之外，物理机械性能也是其十分重要的一项性能。高分子材料对食品包装的物理机械性能有直接影响，但是需要注意的是，如果只是单一天然可降解材料会出现物理机械性能较低的问题，而化学合成可降解材料的生产成本比较高。所以当前主要是将天然高分子材料以及化学合成可降解材料共混，从而获得比较好的物理机械性能。

4 结论

当前食品产业的发展无法离开食品包装，而当前互联网的发展速度不断加快，食品包装可以使商品流通更加便利。生物可降解高分子材料来源较为广泛、可以再生、并且容易降解，具有较好的环保效果，所以在当前食品包装过程中使用广泛。但是目前在使用生物降解塑料包装食品的时候，仍然存在较多的问题，例如性能不佳、成本比较高等问题，因此不好推广。只是当前我国生态环境面临较为严峻的问题，并且石油资源也出现短缺，所以食品包装在未来会更加广泛使用生物可降解高分子材料。