生物可降解高分子材料在食品包裝中的應(yīng)用

□ 符逸洋 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)

1 引言

當(dāng)前在人們的日常生活飲食中，食品包裝有著十分重要的作用，對于人們的健康有著直接影響。但是由于當(dāng)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，并不能進行降解，容易出現(xiàn)固體垃圾，對環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。而生物可降解高分子材料，具有較好的阻隔性能，物理機械性能以及化學(xué)性能較為穩(wěn)定，因此在進行食品包裝的時候，應(yīng)該以其作為包裝材料。生物可降解高分子材料是指能夠在一定的時間或者條件之下，被微生物或者微生物的分泌物，在物理或者化學(xué)反應(yīng)下被分解成為水以及二氧化碳，是現(xiàn)階段我國最理想的一種材料，不僅具有較好的使用效果，還能夠達到保護環(huán)境的效果。

2 生物可降解高分子材料的種類

當(dāng)前根據(jù)合成工藝，可以將食品包裝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、化學(xué)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

當(dāng)前可以將非石油基可降解高分子材料劃分為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類高分子，例如動物之中的甲殼素或者明膠；植物中的淀粉或者蛋白質(zhì)等等。例如現(xiàn)階段，淀粉不僅可以當(dāng)作食品的加工材料，還可以制作成膜型包裝材料，而天然植物則可用于保鮮膜的制作。這類材料可以完全降解，可以進行再生，具有價格較為低廉以及較好的生物相容性、安全沒有毒素的優(yōu)勢。所以使用天然可降解高分子材料制作食品包裝材料，可以營造一個良好的生態(tài)環(huán)境。但是目前天然高分子材料所制成的產(chǎn)品，光與熱的性能比較差，較難加工成型，所以經(jīng)常需要對天然高分子材料進行共混之后才可以滿足產(chǎn)品的使用要求[2]。

而微生物合成可降解高分子材料，則是指微生物在外界提供能量的條件下，發(fā)酵成為高分子材料，而這之中主要有微生物聚糖以及微生物聚酯。該材料的優(yōu)勢有生物相容性好，具有較高的降解性，但是還存在高成本、阻隔性較差的缺點，導(dǎo)致其使用受到限制。

2.2 化學(xué)合成高分子材料

化學(xué)合成高分子材料是指當(dāng)前在自然界之中，并不存在的、并且需要通過化學(xué)反應(yīng)來合成的一種生物可降解高分子材料。一般情況下，被當(dāng)作高分子材料的替代品，主要用在各種食品的包裝中，改善我國的食品安全問題。當(dāng)前，這類食品包裝材料主要有聚乳酸（PLA）、以及聚碳酸亞丙醇（PPC）以及聚丁二酸丁二醇酯（PBS）[3]。而該材料具有較好的物理以及化學(xué)特性，并且制造成本也在不斷降低，在當(dāng)前食品的包裝中，已經(jīng)廣泛使用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

對于食品包裝材料來說，包裝材料的阻隔性能好壞是影響食品保質(zhì)期的直接性因素。而高分子材料會滲透一些小分子，例如氣體或者水蒸氣等。使用生物可降解高分子材料作為食品包裝的材料，能夠保障食品的新鮮感，阻隔氧氣以及二氧化碳，從而延長食品的保質(zhì)期以及保鮮程度[4]。例如對于肉制品脂肪來說，食用淀粉基膜可以抑制其氧化，所以在進行肉類食品包裝的時候，該材料的應(yīng)用十分廣泛。

3.2 物理機械性能

對于食品包裝材料來說，除了阻隔性能之外，物理機械性能也是其十分重要的一項性能。高分子材料對食品包裝的物理機械性能有直接影響，但是需要注意的是，如果只是單一天然可降解材料會出現(xiàn)物理機械性能較低的問題，而化學(xué)合成可降解材料的生產(chǎn)成本比較高。所以當(dāng)前主要是將天然高分子材料以及化學(xué)合成可降解材料共混，從而獲得比較好的物理機械性能。

4 結(jié)論

當(dāng)前食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無法離開食品包裝，而當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度不斷加快，食品包裝可以使商品流通更加便利。生物可降解高分子材料來源較為廣泛、可以再生、并且容易降解，具有較好的環(huán)保效果，所以在當(dāng)前食品包裝過程中使用廣泛。但是目前在使用生物降解塑料包裝食品的時候，仍然存在較多的問題，例如性能不佳、成本比較高等問題，因此不好推廣。只是當(dāng)前我國生態(tài)環(huán)境面臨較為嚴(yán)峻的問題，并且石油資源也出現(xiàn)短缺，所以食品包裝在未來會更加廣泛使用生物可降解高分子材料。