果蔬、食品用特种功能复合纸包装及其性能、应用
2019-12-11魏风军廖晓淋
魏风军 廖晓淋
食品安全直接关系到民众的身心健康,而食品包装的卫生安全性也是消费者最为关注的。因此,当前我国各部门对食品包装的安全性提出的要求愈来愈高,近年来中国经济的持续发展,城市和工业化进程逐渐加快,环境污染日益增重,国家对环保的重视程度也越来越高,当前食品包装废弃物同样对环境造成了不良影响。基于此,在保证食品安全、包装性能要求的基础上来考虑包装的环保问题成为目前一大挑战。安全、低成本、功能多样、绿色环保的新型食品纸包装材料成为食品包装行业的发展趋势。
常规果蔬、食品用包装材料及其功能需求概况
现代食品包装由各种合成材料制成,包括陶瓷、玻璃、金属、纸、蜡、木材以及塑料。纸和纸板、塑料薄膜和玻璃材料在食品包装行业应用相对较多。食品纸包装在生活中是比较常见的一种,纯净的纸是没有毒的。但原材料会受到环境的污染,而且需经过加工处理,制作纸和纸板过程中会掺杂某些杂质、细菌以及一些化学残留物,在一定程度上会影响包装食品的安全性。于塑料而言,塑料本身、助剂、未聚合物及其裂解产物都有一定的毒性;塑料接触食品后有害物质会向食品中迁移,可见食品塑料包装对身体健康带来一定的危害。不同类型的包装材料一定程度上都会有一定的安全系数,食品包装行业能做的就是尽最大可能降低包装材料对食品的危害。
每种食品其储存方式都有所差异,所需包装材料的功能也不同,因此食品包装材料必须要有高阻隔性,以此来保证包装食品的安全性。例如,果品蔬菜类生鲜食品进行呼吸作用需要消耗一定的氧气,所以对于这类产品的包装要求能有高的氧气、二氧化碳和水蒸气的透气性;油脂类食品在储运加工过程中容易氧化,因此要求能阻隔氧气和油脂的渗透;芳香食品要求具有高保香性保证其质感;为防止干燥食品发生霉变、胀袋则需有高阻湿性、气密性。包装的目的是为了保护产品,方便储存和运输,为防止在运输过程中损坏食品,所以食品包装材料还需有高的抗拉伸强度、耐撕裂、耐冲击强度,优良的化学稳定性,不与内装食品发生任何化学反应;另外还要有较高的耐温性,以便食品高温消毒和低温储藏。
果蔬、食品用特种功能复合纸包装概况
食品安全直接影响到人们的身体健康,所以对于食品包装材料的选择是重中之重,纸被认为是最有发展前途的绿色包装材料之一。纸质包装的优势有:成本较低、制作加工容易、运输轻便、而且相对环保,相比较而言可突出纸质包装的精美工艺带给人们的视觉盛宴,如今,纸质的包装工艺的多样化已经形成,可以满足更多人的需求与喜爱,并提升产品高端化的整体形象效果。下面以几种果蔬、食品包装用特种功能复合纸包装为例予以探析。
1.保鲜抗菌纸板
水果和蔬菜的保鲜期较短,但现有在包装上应用的保鲜技术和保鲜工艺十分复杂,保鲜效果不佳,而且在包装制作和贮运过程中成本相对较高,水果、蔬菜保鲜的方法就是减少水分的流失、抑制生物呼吸和细菌生长,同时除去促使它们老化、熟化的乙烯气体。为在包装上达到此种目的,保鲜抗菌纸板的发明就显得非常重要。
让纸板具有保鲜抗菌功能的方法有很多,有一种保鲜抗菌功能的纸板中间是波浪型的凹凸配合的双层瓦纸层,瓦纸层两侧有涂料层,在涂料层的外面有保鲜抗菌剂层,从而达到保鲜抗菌的作用;美国新泽西州Honeywell Intemational公司推出了一系列尼龙纳米复合产品,在聚合过程中加入纳米晶粒,可以在固化的尼龙中形成一种能够阻挡气体分子移动的屏障,与普通尼龙相比,纳米复合材料抗氧气和二氧化碳透过的能力提高了6倍;果蔬的包装想要有良好的保鲜效果,纳米级Ag粉可以实现,纳米级Ag粉对乙烯的氧化具有催化作用,在保鲜包装材料中加入纳米Ag粉,便可加速氧化果蔬食品释放出的乙烯,从而达到保鲜效果。在果蔬包装纸衬纸表面上敷一层纳米抗菌防腐剂就能起到抗菌的作用,从而防止其腐败,这种防腐方式对食品卫生没有任何影响。
纳米技术是制造高性能包装的可兹采用手段之一,可见在纸包装领域,纳米技术与纳米材料有着强劲的发展动力和广阔的市场前景。
2.环保型食品级轻量微型瓦楞复合纸
该环保型食品级轻量微型瓦楞包装材料,从外层至内层依次包括珠光镭射膜、上瓦楞衬纸、瓦楞纸芯和下瓦楞衬纸,在上瓦楞衬纸和下瓦楞衬纸的两面通过静电作用吸附防霉颗粒,并涂覆防水涂层,通过防水涂层将防霉颗粒封闭在相应的上瓦楞衬纸和下瓦楞衬纸上,生产工艺简单,质量轻便。防霉颗粒不仅能保持纸板干燥,而且能抑制霉菌生长。防水涂层能防止水汽渗入造成纸板的抗冲效果降低,使纸板能保持应有的抗压强度。在下瓦楞衬纸下表面的防水涂层上覆有抑菌膜,具有抑菌和抗菌功能,能减少、抑制或延缓食品及包装本身的微生物生长,从而延长食品的保质期。珠光镭射膜由于将镭射与珠光的效果集为一体,所以视觉效果更加优异,更加有档次。
3.一种环保型食品牛皮纸
该牛皮纸包装材料一共有8层,分别是牛皮纸层、纤维层、蛋白膜层、铝箔层、干燥层、PVC增塑剂阻隔层、聚酯层和聚乙烯层,通过水性黏合剂由内向外黏接在一起,水性黏合剂五溶剂排放和溶剂消耗,不会污染环境;牛皮纸和纤维均为绿色环保材料,不会对食品以及人类带来安全隐患;蛋白膜具有隔油隔气的性能,蛋白膜易降解,具有良好的环保性;铝箔层的目的主要是防火隔热隔油,防止包装食品的油和热量穿透铝箔从而渗透到包装材料的外部;干燥层主要是为了保持食品干燥,从而避免发霉;PVC增塑剂阻隔层能增强食品包装材料的抗水性和塑形;当食品和包装材料接触的时间较长时,少量的油污渗透铝箔层后,聚酯和聚乙烯能彻底隔离油污从而达到环保的目的。聚乙烯的内部有多个气泡,其主要的目的在于对包装食品起保护作用,防止被包装的食品摔碎。所以这种包装材料不仅绿色环保,而且隔水隔热隔油性好,弹性塑性高,还能很好地保护食品。
4.乳品包装的新纤维纸杯
塑料包装是生活中常见的乳品包装材料。近年来,纸包装在食品包装行业被广泛应用,逐渐成为包装材料的主角。乳品采用纸包装也会成为未来几年的趋势。但是在食品纸包装生产过程中需要加入一些造纸化学品,这些化学品的残留将成为食品包装纸中潜在的威胁。因此就需要在纸材料方面想办法降低食品包装用纸带来的污染。
一家瑞典包装制造商在包装乳制品和其他冷冻食品方面推出了一款颇具吸引力的新型纸板杯。这个杯被称为纤维杯,它是由Stora Enso制作的纸板纸杯。為了确保产品的保鲜和新鲜度,如法式酸奶、黄油或冷冻食品,板上涂有一层薄薄的聚合物层(PP),由于其屏障性能,材料可以替代不可再生的食品包装材料,从而减少包装对环境的影响。
5.仿塑印刷纸
仿塑印刷纸是一种生产难度相对较高的特种高级包装用纸,主要用于食品包装,对食品的防潮保鲜能起到很好的作用,能将食品的保鲜期延长25%以上。仿塑印刷纸主要以天然植物纤维为原料,可降解回收和循环使用,不含有害物质,是一种新型的低碳环保高端食品包装材料,是替代目前食品行业备受欢迎的聚丙烯薄膜的新型包装材料。仿塑印刷纸不仅纸质细腻,其表面光滑,手感爽滑,而且它的吸墨性强、适印性能良好;纸张还具有高防水性能和良好的阻透性能,可有效防水且保持纸面平整、不变形、不破损、不脱色。
结束语
包装对于人类生活而言不可或缺,同时包装也直接影响人类身体健康,而新型食品包装材料就是让包装无菌化、方便化、个性化、功能化、智能化、绿色化。纸包装行业在整个包装产业中发挥着举足轻重的作用。如果纸包装在满足包装需求的同时考虑其消费者的体验、品牌特色、绿色环保之后,让纸包装更加智能、功能更加强大,成为食品包装界广泛应用的包装材料也不是不可能。
责任编辑:王蕾 wl@cprint.cn
作者单位:河南科技大学包装工程系