推行綠色包裝勢在必行 智能包裝助力食品安全

宋冬梅

推行綠色包裝勢在必行 智能包裝助力食品安全

宋冬梅

隨著國際上環(huán)保、節(jié)能的呼聲越來越高，市場對產(chǎn)品包裝的要求也越來越嚴格。無害化，無污染、可再生利用的環(huán)保包裝在商品出口貿(mào)易中起著舉足輕重的作用。目前我國食品包裝材料中，塑料應用量已超過食品包裝材料總量的50%，居各種包裝材料之首，絕大部分塑料食品包裝無法回收，造成環(huán)境破壞。故此，應大力發(fā)展綠色包裝。

推行綠色包裝勢在必行

我國食品包裝中金屬包裝占8%-10%；紙類包裝32%-35%；玻璃包裝4%-6%；其他包裝約占4%；塑料包裝大于50%。 目前我國食品包裝材料中，塑料應用量已超過食品包裝材料總量的50%，居各種包裝材料之首。絕大部分塑料食品包裝無法回收。

ASD公司最新研究報告顯示，我國每天每人平均用各種塑料包裝袋5-8個，絕大部分為一次性塑料袋，中國每年一次性塑料包裝袋消耗量約100萬噸，若再加上其他食品包裝，保守估計在200萬噸以上。

目前，全國每天的快遞量已達6000萬個，每年使用膠帶170億米，塑料袋使用量達到82億個。預計2020年，全國快遞量將達500億件，200億個塑料袋，70億個氣泡緩沖袋。

從目前三大外賣平臺的數(shù)據(jù)來看，平均每天訂單量約為700萬單左右，每單除了3個塑料餐盒、一到兩層塑料袋以外，還包括一次性筷子，塑料湯匙、湯杯、吸管等，這些一次性餐飲用品廢棄后一般不會進入回收循環(huán)系統(tǒng)。據(jù)估計，現(xiàn)在我國僅一次性塑料飯盒及各種泡沫包裝年消耗就接近50萬噸。

再看全世界，每年約有800萬噸塑料垃圾進入海洋，中國占了近1/3。廢塑料在全球海洋漂浮，海洋中目前有超過1.5億噸的塑料垃圾，覆蓋面積達到88%。90%的海鳥因誤食塑料而死，每年因此造成全球經(jīng)濟損失至少130億美元。

據(jù)相關數(shù)據(jù)，食品包裝占整個包裝行業(yè)大約60%的總量。全球塑料包裝年產(chǎn)額達800億至1200億美元，但是這些塑料包裝中95%只是單次使用?！笆濉蹦覈鴱U棄塑料總堆存量已達88億噸，這些廢棄塑料處理費用是其成本的55倍，如自然腐爛需要200年以上。

塑料垃圾如何處理？廢舊塑料焚燒會產(chǎn)生大量二惡英等有毒氣體，造成二次污染和溫室效應。填埋是我國目前大多數(shù)城市處理垃圾的主要方法，垃圾堆存累計侵占土地超過75萬畝，每年經(jīng)濟損失300億元，如今已有數(shù)以萬計的郊區(qū)填埋場封場。塑料自然降解需200年以上，析出添加劑會污染土壤和地下水。不可降解塑料包裝的大量使用，造成了嚴重的白色污染，給生態(tài)環(huán)境帶來了不可挽回的巨大破壞。

令人燃起一絲希望的是，國內(nèi)禁塑政策正在緩解塑料垃圾的壓力，全球也在推行禁塑，各國正大力推進綠色包裝。

生物降解塑料包裝市場潛力巨大

近幾年生物降解塑料需求持續(xù)增長。2016—2019年可生物降解塑料包裝市場需求將保持兩位數(shù)以上的年均增長率，到2019年全球生物降解塑料包裝市場價值將超過84.15億美元。據(jù)此預測，食品和飲料包裝將是最大的生物降解塑料主要的應用領域，用于食品包裝的生物降解塑料占到70%以上。

近年來，國內(nèi)外積極探索研究生物降解可堆肥塑料，PBAT（聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯），PLA（聚乳酸），PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PHA（聚羥基脂肪酸脂）、PHBV（聚羥基丁酸—戊酸酯）等應運而生，其中，PBAT由于有較好的延展性和斷裂伸長率，加工性能好，成為極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦铜h(huán)保材料。

生物降解可堆肥的新型塑料從根源上解決白色污染。它擁有與傳統(tǒng)塑料相同的性能；可以替代傳統(tǒng)塑料加工成各種產(chǎn)品，有效對抗白色污染；可促進經(jīng)濟增長和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。在無法減量使用，二次使用及不適合回收的情況下，生物降解塑料PBAT是最好的膜類包裝材料方案。

完全生物降解塑料是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)）或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，以生物基材料為絕對主體，降解成二氧化碳和水等。破壞性生物降解塑料主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等以塑料為主體，部分降解，塑料碎片化。

目前，生物降解材料的應用中，簡單應用包括購物袋、垃圾袋、農(nóng)膜等；中度應用包括餐盒、電子產(chǎn)品部件、簡單包裝應用等；深度應用包括3D打印、印刷復合薄膜/硬塑等精細包裝、醫(yī)療器械等。我國市場暫時以簡單應用為主。

高附加值產(chǎn)品控溫包裝商機初現(xiàn)

江南大學運輸包裝與冷鏈物流研究室王軍教授表示，包裝就干兩件事，電器產(chǎn)品的包裝為控制破損，食品包裝為保持或延長貨架期。食品包裝的三大趨勢為全程營養(yǎng)、全程品質(zhì)、全程安全。全程營養(yǎng)——從田間到消費；全程品質(zhì)——從源頭到結束；全程安全——原料安全、制造安全、物流安全、食用安全。

王軍介紹說，包裝工業(yè)總產(chǎn)值2002年2500多億元，2015年突破1.5萬億。我國包裝工業(yè)整體水平起步晚、技術弱、企業(yè)規(guī)模小、研發(fā)投入少、技術創(chuàng)新能力嚴重不足，與發(fā)達國家存在20年的差距。當前我國綜合冷鏈流通率僅為19%，而美、日等發(fā)達國家的冷鏈流通率達到85%以上。冷鏈物流宅配的客戶群體可分為B2B和B2C兩個市場。2014年商務部公布的數(shù)據(jù)顯示，B2B占總體市場的3/4，B2C占總體市場的1/4。B2C市場受電子商務發(fā)展的影響，從2012-2014年的3年間其年均增速已經(jīng)達到80%-120%。2015年，冷鏈物流宅配市場規(guī)模達到40億元人民幣。

冷鏈對象為溫度敏感產(chǎn)品，如食品、藥品、生物制品、生鮮。

冷鏈物流的兩種方式：有源冷鏈和無源冷鏈。有源冷鏈是使用有源制冷設備的冷庫、冷藏車，其特點是穩(wěn)定可靠，但只適用于大批量產(chǎn)品的儲運，一般用于B2B。無源冷鏈采用無源蓄冷技術的保溫箱、保溫袋。其特點是小巧靈活，可適用于零散產(chǎn)品及“最后一公里”，一般用于B2C。

控溫包裝是通過蓄冷劑的相變過程吸收多余熱量。通過保溫材料減小包裝內(nèi)外的熱交換?？販匕b要求外包裝容器表面積盡可能??；蓄冷劑相變溫度符合產(chǎn)品要求；蓄冷劑蓄冷時間長。

對于目前保溫包裝材料存在的主要問題，王軍認為有三大問題，首先，“白色污染”。他表示，石油基發(fā)泡材料是目前最經(jīng)濟有效的保溫材料，但其無法自然降解，在出口產(chǎn)品方面具有局限性。其次，成本高。PU和氣凝膠具有極佳的保溫性能，但其原材料及加工成本過高，嚴重制約其推廣應用。第三，回收問題。目前保溫容器普遍為一次性使用，存在著很大的資源浪費。

關于保溫包裝材料發(fā)展方向，王軍表示，可降解石油基發(fā)泡材料是一個方向，生物基保溫材料以生物質(zhì)材料原料，采用微波等新型發(fā)泡工藝，開發(fā)環(huán)境友好型新型保溫材料。另外，可折疊、可回收保溫容器及其回收機制也是保溫包裝材料發(fā)展的一個方向。

目前蓄冷劑應用還存在一些問題。其一，相變溫度太窄。目前低溫蓄冷劑相變溫度主要為-18℃、0℃-2℃，而大宗果蔬所需的2℃-10℃的蓄冷劑成本較高且相變潛熱較低。其二，蓄冷速度緩慢。由于蓄冷劑的蓄冷主要采用冷庫靜態(tài)蓄冷，且蓄冷劑導熱系數(shù)較低，導致?lián)Q熱效率低下，蓄冷速度緩慢，影響使用效率。其三，成本太高。由于目前蓄冷劑回收機制不健全，導致控溫包裝成本居高不下，無法廣泛應用。

蓄冷劑研發(fā)重點與發(fā)展方向有三：一是2℃-10℃高性能蓄冷劑的開發(fā)；二是蓄冷劑快速蓄冷技術的研發(fā)。通過提高蓄冷劑導熱系數(shù)，并開發(fā)新型動態(tài)充冷技術提高蓄冷劑蓄冷速度。三是建立蓄冷劑循環(huán)回收機制。

王軍認為，控溫包裝具有挑戰(zhàn)性，控溫包裝基礎數(shù)據(jù)缺乏，標準幾乎空白，最后一公里及成本問題、運輸效率問題、回收復用問題都需要解決。而問題與機遇共存，高附加值產(chǎn)品控溫包裝商機初現(xiàn)，大宗農(nóng)產(chǎn)品無源冷鏈包裝還在遠方。

智能包裝助力食品安全

根據(jù)一份研究報告中的數(shù)據(jù)顯示，目前造假成本占全球經(jīng)濟產(chǎn)出的2%以上，或者說每年大約有1.8萬億美元用于造假。更令人震驚的是，造假正在以每年15%的速率擴展。其中消費品占造假貿(mào)易的46%以上，這包括食品和飲料，化妝品及其他物品。為維護品牌權益，在包裝上實施防偽及可追溯措施將會變得至關重要。

隨著工業(yè)4.0概念的到來，食品包裝也逐漸走向高端化，智能包裝開始走進人們的視野中。智能包裝智能在哪？智能的第一表現(xiàn)就是食品安全問題，智能包裝能檢測食品的質(zhì)量，或者是有效防偽，在最大限度上保障消費者的權益，實現(xiàn)產(chǎn)品可追溯功能。

美國安奈特（AlliedMarketReport）發(fā)布了2020年食品、飲料防偽包裝市場預測報告，預計到2020年，在防偽包裝技術方面，全息圖防偽技術將繼續(xù)保持其主導地位，但RFID（RFID即射頻識別；RadioFrequencyIdentification的縮寫；即射頻識別技術；俗稱電子標簽）技術和條碼尤其是二維碼防偽將會快速增長。目前，全息圖在整個防偽市場約占2/3的份額，將來還是主導。未來，RFID技術應用將以20.4%的年增長率快速增長。條碼防偽追溯有助于維護完整的供應鏈，在食品防偽追溯中有巨大潛力。