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做座包装用新材料新技术

发布时间:2021-10-09 00:30:31 阅读: 来源:带锯床厂家

包装用新材料、新技术

一、新型塑料包装材料 21世纪食品包装材料将如何发展?其中塑料包装仍是一大分支。有关专家已明确指出了方向,这就是改善已有的塑料性能,解决其对食品的迁移问题,提高强度和阻隔性,减少用量(厚壁),重复使用,分类回收,保护环境。

对于要求高阻隔性保护的加工食品以及真空包装、充气包装等情况,一般都要用复合材料包装。在多层复合材料中必须有一层以上高阻隔性材料。常用的高阻隔性材料有铝箔、尼龙、聚酯等。这种复合膜不仅工艺复杂,而且复合用粘合剂也会对食品造成一定程度的危害。目前发达国家已开发出了新型的具有高阻隔性的 复合膜 ,这种包装材料不仅可以增强对食品的保护功能,避免了传统塑料中有害物质的迁移,而且可以减少塑料的用量,甚至可以重复使用。美国Tekni-plex公司研制出称为 Novinex 的含有防湿层的多层薄膜,由Topasco为内层,外层为聚丙烯,同时压制而成,比PVDC聚合物多层薄膜有更强的防湿性与透明性。制作过程中,由于多层压制而成,比层层压制的复合膜污染少。材料不含乙烯基、抗菌素、黏合剂与增塑剂,安全性及环保优势明显。该膜透明,坚固强度高,防湿性、稳定性好,可以用于各种食品的接触性包装保鲜。英国牛津大学材料系的研究人员已经研制出一种高阻气性薄膜,目前正处于验证阶段,这种薄膜组合了有机和无机化合物,用于食品包装十分安全。这种高阻隔技术适用于食品包装直立袋,研究人员正在努力证明这种薄膜不会出现有毒单体迁移到食品上。这种材料包含了一些聚合物和单体,吸收辐射能量充分固化之后,形成大分子链,有毒物质不会迁移到食品中。这种薄膜把几层不同类型的薄膜复合起来,因此对氧气、水分的阻隔能力十分强。这种材料可应用于干货食品、烘烤食品、新鲜沙拉和奶酪等的包装。

另外,发达国家开发并有少量应用的PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯),也给食品包装带来很多优点。PEN的化学结构与PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)相似,但刚性大大提高,阻氧性、阻水性比PET提高数倍,而且紫外线吸收性好、气体更重要的是要挟着人们的生命安全吸附性低,盛装过的食品不留味,可重复使用。

近来,美国包装科研人员采用新技术,利用CO2制造塑料包装材料获得成功。据悉,C中国的高频往复实验机相干技术程度曾超出国外的公司O2的化学性质不活泼:单一的CO2并不能制造塑料。但是科研人员使用了特殊的锌系催化剂,将CO2和环氧乙烷(或环氧丙烷)按同样数量混合,便制成了新的塑料包装材料。这种新的塑料包装材料,具有玻璃般的透明度和不通气性,类似聚碳酸酯和耐纶酰胺纤维树脂。它除了在240℃的温度下会完成热分解气化外,还具有生物分解性能,埋在土里几年时间就可以完全消失,不会污染环境。

二、 智能型包装材料

用于食品安全包装的智能包装材料主要有测菌材料、显示材料、杀菌材料、智能标签等。

最近加拿大Toxin alert公司研制开发出可测病原菌的新型包装材料别具特色。这种材料利用以蛋白质为基础的抗体检验系统,可检测出沙门氏菌、弯曲杆菌、大肠杆菌、李斯特菌等4种病原菌。当包装材料接触到受污染食品时即发生变色反应。该包装村料还可用于检测害虫或基因工程食品的蛋白含量。该材料可加工成任何形状,适合不同产品需要。澳犬利亚包装材料专家Roon Ev也研制出了一种新型电子警示包装。当食物质量不能得到保证时,包装上的传感条便改变颜色,电子芯片即发出警报。这种电子包装技术也能为缺乏保鲜措施的食品出口商提供帮助,厂商可通过卫星跟踪、监督运往海外的食品在运输途中的温度变化,使他们的产品能够安全地运到国外。

巴维索萨联邦大学最近成功开发出一种可以延长食品的保质期并使消费者减少防腐剂摄入量的新型智能包装材料。目前防腐剂都是一次性加入食品中的,其弊端在于消费者在保质期初期食用,会不可避免摄入较高含量的防腐剂,而在保质末期防腐剂则几乎失去了效力。该大学的研究人员开发出一种含有抗微生物的塑料薄膜,可以在一定期限内逐渐向食品内释放防腐剂。这样不仅有效地保证了食品质量,还可解决保质初期消费者摄入较高防腐剂的问题。研究人员利用面包和香肠所做的试验取得了令人满意的结果。

在日常生活中,我们经常会遇到这样的情况:把开口后的食品放在冰箱里后,我们就不再关心它,以至于忘了食物究竟放了多久。CCL标签集团将推出新一代的不干胶标智能标签,这种新型标签就可以帮助消费者解决这个难题,因为它能够以 周、天、小时 的形式表示食物存放的时间,直到食物变质为止。目前,研究人员正在测试这种新型智能标签的一项功能,就是用特殊的墨水使标签可以自动显示开口后的食品在冰箱储存的时间。不久的将来,这种标签会逐渐成为人们日常生活中不可或缺的产品。

三、纳米包装材料

随着纳米技术的不断发展和完善,含有纳米材料的食品包装材料也将实现智能化,这意味着食品的包装材料将能根据环境条件进行自我调控、自我修复破损,或者像一些智能包装材料那样,也能在食品被污染或者存在致病菌时警示消费者。

美国Chemical Giant Bayer公司研制出了一种透明的、含有纳米级黏土颗粒的塑料薄膜(称为Durethan),这些颗粒均匀地分布在塑料中,从而使该薄膜包裹的鲜肉或者其他食品接触不到外界的氧气、二氧化碳、水分。并且薄膜中的纳米颗粒还使得薄膜质量更轻、更强韧、更耐热。Kraft公司、Rutger大学和Connecticut大学的科学家,正在研制包含了可检测食源性致病菌传感器的纳米包装材料,该技术称为 电子发声 ,这些传感器能检测出万亿分之几的物质,并且能激发包装产生颜色反应,从而在食品开始受到污染或者变质时警告消费者。美国新泽西的研究人员正在进一步研究一种纳米智能包装材丈量相干硬质合金的耐磨强度料,这种包装材料通过纳米技术建立起生物开关,在食物开始变质之前,根据需要释放防腐剂,确保食品安全。

随着RFID(无线射频识别技术)的发展,电子标签也被引入到了包装行业。电子标签是一种微型、无线的集成电路芯片,芯片中包有一个无线电路和一个确认代码。整个电子签有微尘大小,属于微米规格,但是其组件却是纳米级的。电子标签由于形状很小,可以放在包装材料中而不只是贴在包装上,且能包含大量的信息,并能实现远距离扫描(例如隔着其他物体,比如包装箱和其他包装材料),因此这种标签不仅可以在超市收银台使用,还可以在港口远距离进行读码。这种标签的应用将意味着从农场到餐桌的食品都能得到监控,包括加工、运输以及在饭店或在超市的货架上,甚至最终在消费者购买了商品以后。如果这种标签再加上传感器,就可以用于监控致病菌、温度变化和泄漏等情况,另外它还可用于水果、蔬菜、生鲜等食品的保鲜度管理,并具有防伪的功能,其应用对确保食品安全无疑是具有划时代意义的。

四、其他包装材料与包装技术

美国农业研究所(ARS)开发出了一种可食用而且能够防水的牛奶蛋白质膜,它的成功对于那些想使用可食用、可生物降解且无毒无害的自然材料进行包装的乳品制造商来说,是一个很好的选择。这种酪蛋白薄膜能够包装单片产品,也能作为产品的外包装薄膜,提供给产品一层保护阻隔薄膜,阻隔外界物质,保护产品不被损坏或者污染。ARS的科学家建议说,这种可食用薄膜具备防水性能,能作为乳制品如奶酪的表皮包装,或者作为酸奶和干酪产品层叠包装中的一个打造生态铝业小镇部分;薄膜内还可以加入调味品,维生素或者矿物质,来加强营养和口感。

日本钟纺公司开发出一种商品名称为 BELUANS 的食品包装用高吸水纤维,已正式用作食品包装材料,并取得了美国食品与药物管理局(FDA)的认可。用这种高吸水、高吸湿的纤维制成的无纺布片材,每克可吸收50ml的水。比原来使用的纸浆片材的吸水能力高约5倍,可耐150℃温度,即使高压也能保持其水分。据试验,用该纤维作肉类包装材料,安全性能好,能吸收肉类的血液和水分,以保持鲜度。

Trebor包装公司推出的蔬菜磁性保鲜包装技术为果蔬的保鲜包装找到一个很好的出路。这种包装是将充气包装技术与先进的磁性纸包装技术结合使用。蔬菜用带有磁性纸的薄膜袋包装起来,经抽真空,先将袋内的空气排除掉,再充入惰性气体;包装袋密封后,磁性纸能不断放射出无害的长波红外辐射,从而限制水分子中细菌的活动,同时也能吸收少量乙烯气体。另一种磁性纸含有能消除气味的成分,同样能吸收大量乙烯气体。该包装采用计算机控制,能大大延长蔬菜的自然货架期,且对被包物无任何毒副作用,具有广阔的市场潜力。

一种特别适用于包装和运输食品的专用软垫新包装,最近由美同3M包装公司研制开发成功。这种3M空气软垫包装由耐用塑料制造而成,基本结构为 包中包 。 所谓 包中包 就是在一个包袋里面还有一个包装,袋与被包装物体的形状保持一致,而外包装形成一个具防护作用的空气软垫,有效地将物体悬在包装袋中。这种设计操作非常简单,需将物体放入塑料小袋中,然后用3M充气设备向外包装袋充气,当包装袋完全胀大时,就可以完全放心地装入箱子里用船运或车运,再远的路途也不用担心食品破挤压变形。这种新型包装经过3M公司包装工程师的多次实验,以不同的压力测试包装袋的承受能力。实验证明,3M充气软包装确实为物品的运输安全起到了保护作用。为运送软质食品带米了方便,此外还可用于高档食、饮料的运输。

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