基于食品創(chuàng)新應(yīng)用的新型抑菌降解紙包裝材料概覽

關(guān)于食品包裝，目前市場上最常用的就是紙、塑料、金屬與玻璃4類。其中，紙質(zhì)材料以其良好的物理、機(jī)械操作性能以及環(huán)保特性，成為重要的食品包裝材料。但這并不代表紙包裝材料沒有缺點，目前部分食品紙包裝由于回收利用其材料里添加很多熒光增白劑，再加上原來的廢紙中含有油墨顏料、塑料薄膜等化學(xué)物質(zhì)，從而對人體產(chǎn)生極大危害，但好在隨著社會進(jìn)步和科技成熟，很多基于食品包裝創(chuàng)新應(yīng)用的環(huán)保安全、抑菌、降解、低成本的新型紙材料被研發(fā)出來，逐漸在食品方面得到使用，極大地推動了食品包裝領(lǐng)域的安全性發(fā)展。

食品包裝應(yīng)用紙包裝材料概況

目前食品應(yīng)用的紙包裝材料相較于塑料除了安全環(huán)保這個優(yōu)點外，在其他方面也略勝一籌。原料方面，紙張來源于植物纖維，出于環(huán)境與生態(tài)的巨大壓力， 食品的紙質(zhì)包裝材料大多采用回收紙 （如報紙） 制成。所以紙材料來源廣泛、成本較低，很適合大批量生產(chǎn)，且方便再次回收利用。加工性能方面，紙包裝材料適用于多種加工方式和印刷方式，易實現(xiàn)機(jī)械化加工操作，通過適當(dāng)?shù)谋砻婕庸ぬ幚?，可增加其防蟲防潮等特性，也便于復(fù)合加工。阻隔性能方面優(yōu)良，對水分、光線、氣體、油脂等具有一定的阻隔性，同時紙包裝材料質(zhì)輕，方便運(yùn)輸，且其通過折疊等工藝可以增加其緩沖性能，也能更好地保護(hù)商品。

基于食品創(chuàng)新應(yīng)用的新型抑菌降解紙包裝材料例析

1.涂布乳膠制備的降解性食品紙包裝材料

在食品領(lǐng)域的紙包裝方面，為了使產(chǎn)品包裝能夠達(dá)到某一功能，多數(shù)廠商會采用高分子復(fù)合材料來達(dá)到目的，通常是改變阻隔性包裝材料的種類來滿足不同的使用要求。因此阻隔性食品塑料包裝材料是食品包裝中常用的材料， 其中包含不同類型的材料， 每種類型材料自身性質(zhì)也不同。這些阻隔材料大都是淋膜紙，其具有一定的防油和防水作用，方便熱封，但也存在缺點，即難降解，對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害，并且由于是覆在紙上的，同時也造成了紙張的難回收。就目前食品包裝上廣泛應(yīng)用的紙包裝材料來看，很多包裝材料是無法同時做到隔絕氣體、保持香味、防水防潮、防油脂滲透等功能的。2017年青島榕信工貿(mào)有限公司在保證淋膜紙的基礎(chǔ)功能上使用涂布膠乳制備了一種可降解的淋膜紙阻隔材料，該涂布乳膠主要由苯乙烯丙烯酸聚合物、分散劑、消泡劑、煅燒高嶺土和去離子水組成，這種新型材料最大的優(yōu)點是可降解，屬于環(huán)保材料，是一種可以直接接觸食品的復(fù)合包裝材料，同時可以防油防水，但具有較高的水蒸氣透過性。由于能夠降解，所以它可以減少一道將阻隔材料和紙張分離處理的工序，對工廠來說，可以節(jié)省部分成本。

2.環(huán)保抑菌紙質(zhì)食品包裝材料

在紙質(zhì)食品包裝越來越得到食品行業(yè)和包裝行業(yè)共識的市場形勢下，適用于食品行業(yè)的紙包裝材料逐漸增多，誠然，用在食品領(lǐng)域的包裝除了具備包裝必備的保護(hù)產(chǎn)品、方便運(yùn)輸、促進(jìn)銷售等功能外，還應(yīng)具備一些基本的防腐防潮能力，屬于抗菌包裝材料?？咕b材料在食品保鮮方面的應(yīng)用， 能有效地控制微生物的生長繁殖， 減緩食品的腐爛變質(zhì)程度， 起到保護(hù)食品品質(zhì)、延長食品貨架期的目的。2018年9月，安徽省一家包裝材料公司以玉米秸稈粉、薯類藤粉、復(fù)合淀粉為主要原料，搭配其他原料，研究出一種新型可抑菌的適用于食品包裝的紙質(zhì)包裝材料。這種新型紙包裝材料據(jù)測驗后發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和抗菌性，良好的抗撕裂性和阻燃性。通過處理氧化石墨烯使其中的卡波姆分子鏈分散在體系中，大大提升了膜的力學(xué)性能，其內(nèi)含有高硅氧纖維，這種材料耐高溫，阻隔性好，能阻止水分和氧氣的進(jìn)入，從而起到良好的防水防腐蝕能力。同時，由于這種材料采用薯類藤粉、淀粉等易降解、易獲取材料，在環(huán)保的同時還具備成本低廉的優(yōu)點，極可能在市場上占據(jù)一席之地。另外，提倡生態(tài)、對人體健康無害、可以重復(fù)利用的食品包裝， 也可以進(jìn)一步促進(jìn)綠色食品包裝行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.含林蛙皮微粉的食品紙包裝材料

林蛙具有歷史悠久的藥用歷史，而關(guān)于林蛙皮的用處卻鮮為人知。林蛙皮膠原蛋白具有一定的還原能力，對羥自由基具有一定的清除能力，并且隨著濃度的增加抗氧化活性逐漸增強(qiáng)。大冶市健牌糧油食品有限責(zé)任公司中的一位員工將林蛙皮微粉加入到紙張中發(fā)現(xiàn)得到的產(chǎn)品是一種具備多種優(yōu)良性能的新型紙包裝材料，很適合應(yīng)用在食品包裝方面。目前，紙包裝材料已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，但由于紙材料天生存在的吸潮、強(qiáng)度弱等問題，影響了很多食品包裝質(zhì)量，為了彌補(bǔ)紙張的天然缺陷，可以通過施膠、浸漬、涂布、改性纖維等的方法來實現(xiàn)，但多少會產(chǎn)生一些污染，而通過向紙質(zhì)材料加入林蛙皮微粉這一方法可謂是真正獲得了一種高強(qiáng)度、抑菌、易降解的新型食品包裝紙材料。根據(jù)目前的研究，林蛙皮粉體中大量膠原蛋白具有很好的抗氧化性，起到較好的抑菌效果，這就為增強(qiáng)紙材料的防腐性提供了基礎(chǔ)。同時，林蛙皮微粉的膠原纖維與紙張植物纖維中的纖維素大分子以多種形式結(jié)合，大大提高了鍵能，使得新型紙張材料機(jī)械物理強(qiáng)度增高。除此之外，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)含有林蛙皮微粉的紙質(zhì)材料對水的吸收能力大大降低，因此其防水性能也很好。這種新型材料與市場上使用的紙塑結(jié)合的材料相比要環(huán)保許多，因為林蛙皮自身具有易降解的天然性能。這種新型紙包裝材料的各種特性代表著它在食品包裝應(yīng)用方面具有廣闊的前景。

4.抗菌水解紙基包裝材料

關(guān)于抗菌包裝，按包裝中抗菌活性功能物質(zhì)的種類可大致分為無機(jī)類活性抗菌包裝、有機(jī)類活性抗菌包裝以及天然生物類活性抗菌包裝三大類。目前用在食品上的包裝材料一般都要求具備一定的防腐性和抗菌性，市場上所使用的多為紙塑復(fù)合包裝材料，以紙為基本材料，以薄膜材料為附加材料用以達(dá)到防腐防水的目的，因其強(qiáng)度高、防水性好、外觀漂亮等優(yōu)點而占據(jù)很大市場，但這種材料最大的缺點就是容易產(chǎn)生污染，難降解，對環(huán)境危害極大，而且它抑菌防霉的效果也不佳。安徽省一家包裝公司的員工經(jīng)過嘗試制備出一種以洋蔥為主要成分的抗菌水解膜，將其應(yīng)用在紙材料上，能起到很好的抑菌防霉效果，也比較容易分解。這種抗菌水解膜由洋蔥、鹽、水、聚乙烯醇制成，將其按照一定比例配備之后涂在原紙表面，多涂布于包裝內(nèi)層，為測試其抑菌防霉的效果，在其他條件一定的情況下，改變其涂布溫度和涂布速度等，發(fā)現(xiàn)其具有較好的防霉效果，同時水解性較好。

5.新型食品用果蔬紙材料

近些年，果蔬紙食品和可食性包裝紙的開發(fā)研制及其相關(guān)研究一直是國內(nèi)外食品研究的熱點。果蔬紙因其形狀和性質(zhì)與紙片相似而得名，是一種由新鮮果蔬經(jīng)深加工而成的休閑食品，顧名思義，也能用來做食品包裝材料。果蔬紙除了滿足包裝材料的保護(hù)商品、便于運(yùn)輸、促進(jìn)銷售的三大基本特性外，還具有可食用、節(jié)約資源、環(huán)保等特性。果蔬紙作為一種新型可食性包裝材料，除了營養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)是評價其材料的標(biāo)準(zhǔn)外，它的抗菌性能和貯藏性能也是評價其優(yōu)劣的重要方面。果蔬紙具備一定的抑菌效果，但效果一般，有時候需要添加抗菌物質(zhì)來增強(qiáng)抗菌性，其抗菌性的強(qiáng)弱取決于添加的抗菌物質(zhì)的種類，但一定要注意，要科學(xué)地添加抗菌物質(zhì)，以免影響食品的安全性。在貯藏性能方面，果蔬紙要稍微差一些，雖然在常溫下果蔬紙可以保持穩(wěn)定，但實際應(yīng)用時還需要添加一些抗氧能力強(qiáng)的物質(zhì)來延長它的貯藏時間。果蔬紙作為一種新型可食用包裝紙材料，雖然紙質(zhì)性能欠佳，耐折、耐濕等問題有待解決，但作為可食用綠色環(huán)保包裝材料，它依舊是食品包裝和綠色包裝發(fā)展的方向和熱點，尤其是在如今提倡食品營養(yǎng)健康和環(huán)保包裝的形勢下，果蔬紙的前景非常廣闊。

結(jié)束語

由上述基于食品創(chuàng)新應(yīng)用的抑菌降解紙包裝材料的出現(xiàn)，我們可以看出，食品包裝的綠色化大潮是包裝行業(yè)不可阻擋的發(fā)展趨勢。對于食品紙包裝材料而言，不僅要求材料的綠色環(huán)保，還要求材料具備一定的抑菌、防霉、防水等特點，能盡可能地延長食品的保質(zhì)期，保證產(chǎn)品的健康和安全。絕大多數(shù)食品領(lǐng)域的新型紙包裝材料是通過改變原料或者涂布材料得到的，相信隨著材料科學(xué)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來的食品紙包裝材料將不局限于環(huán)?？裳h(huán)或可降解食用的材料，更加新穎獨特的具有特殊功能的紙包裝材料會被研發(fā)出來，食品的健康能得到更有力的保證，紙包裝材料在食品包裝領(lǐng)域也會占據(jù)更加廣闊的市場。

作者單位：河南科技大學(xué)包裝工程系

責(zé)任編輯：王蕾 wl@cprint.cn