殼聚糖類(lèi)防油劑對(duì)食品包裝紙的抗油脂作用

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包裝材料在食品工業(yè)中一直扮演著重要的角色。由于它們?cè)谑称穬?chǔ)存和流通中發(fā)揮著不可替代的作用，全球包裝市場(chǎng)正以每年約5%的速度快速增長(zhǎng)。目前，世界上的食品包裝材料主要依靠塑料、紙張和金屬。但是在使用過(guò)程中存在著很大的問(wèn)題:材料安全性受到質(zhì)疑，資源和能源過(guò)度消耗，對(duì)環(huán)境的危害不符合低碳環(huán)保的要求[1]。

1 食品包裝紙的應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)分析

食品級(jí)防油紙主要針對(duì)麥當(dāng)勞、肯德基等快餐行業(yè)中帶油脂食物軟包裝產(chǎn)品特點(diǎn)：使用碳-6 系列防油劑，食品防油紙，較碳-8防油劑更環(huán)保更安全。原紙纖維使用無(wú)元素氯漂白純木漿。防油原紙具有良好的印刷適應(yīng)性。防油原紙具有良好的抗張與撕裂強(qiáng)度?？梢钥蛻?hù)要求定制不同定量不同防油級(jí)別防油紙，殼聚糖是唯一已知的天然堿性陽(yáng)離子聚合物，具有優(yōu)異的生物相容性、抗菌性和生物降解性。它已成為一種新型的生理功能材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、環(huán)保、紡織、食品、化妝品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。殼聚糖在食品添加劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中被列為增稠劑和薄膜包衣。

防油劑是制備抗油包裝紙的重要原料，主要用來(lái)提供包裝材料防止油脂吸收滲透的功能。這類(lèi)抗油包裝紙被廣泛用于各類(lèi)食品包裝。與國(guó)外造紙強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)防油紙業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，在防油性能和安全指標(biāo)上，仍滯后于美國(guó)等國(guó)。賦予紙張防油性能的傳統(tǒng)方法就是在紙張上層覆蓋一層具有防油效果的薄膜，但這類(lèi)紙塑包裝材料存在難降解和易遷移的危害。近年來(lái)采用了含氟防油劑，雖解決了降解和再回收的難題，然而引起的氟危害不容小憩。利用可生物降解的天然高分子材料殼聚糖制備抗油包裝紙，最終取得滿(mǎn)足食品包裝的抗油紙品的安全抗油脂值，同時(shí)達(dá)到成本低、環(huán)保等目的。

在食品包裝領(lǐng)域，特別是對(duì)于一些油性物品的包裝，大多數(shù)生產(chǎn)廠家傾向于采用塑料作為原材料。但由于在垃圾的處理過(guò)程中，塑料填埋后很難分解，并且焚燒后釋放出有毒氣體。開(kāi)發(fā)可降解塑料就成為當(dāng)前科技攻關(guān)的重點(diǎn)。但由于材料和技術(shù)問(wèn)題，當(dāng)前的可降解塑料仍無(wú)法完全降解，且成本較高，因而尚未投入大規(guī)模的生產(chǎn)和使用[2]。目前有利用天然生物材料如大豆蛋白制得的可降解食品包裝膜用于油性食品包裝，但可食性包裝在商業(yè)上應(yīng)用還不夠廣泛，還不能取代合成高分子塑料薄膜，其原因主要是膜的機(jī)械性能差，天然的可食性高分子材料本身具有親水性，其阻濕性有限，同時(shí)其包裝熱封性和可印刷性等問(wèn)題還有待解決。

中國(guó)專(zhuān)利201495453U 公布的防油食品包裝紙，包括面紙層、底紙層、3 層芯紙層，且芯層之間隔壓有防水膜層和防油膜層，面紙層及底紙層均覆蓋有施膠劑層。公開(kāi)號(hào)為 CN201201764X 的專(zhuān)利提供了一種食品包裝用防油卡紙。這種防油卡紙由面涂布層、襯層、芯層、底層和防油層構(gòu)成，防油層為含氟防油劑。以上專(zhuān)利中的防油紙未能提供單層紙基的包裝紙的防油性能，且成本高、生產(chǎn)復(fù)雜。碳氟化合物涂布能提高抗油脂性，被用于生產(chǎn)抗油包裝紙，但碳氟化合物價(jià)格太高、對(duì)人體有害且會(huì)改變食物風(fēng)味，不宜用于食品包裝材料中。殼聚糖和紙都是環(huán)保型材料、可完全降解，從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題。

2 殼聚糖食品保鮮的作用

食品保鮮紙一是保護(hù)食品 應(yīng)具備保護(hù)食品所需的各項(xiàng)技術(shù)性能，如相應(yīng)的透氣性、透濕性、化學(xué)穩(wěn)定性、物理機(jī)械性能、密封性(用密封試驗(yàn)儀測(cè)定)、遮光性、保香性等。二是生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性 能適應(yīng)包裝機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)工藝的要求，如材料的消毒滅菌、成型、充填(有時(shí)是熱填充)和封緘等工序的操作性能，以保證生產(chǎn)效率和包裝質(zhì)量。三是促進(jìn)銷(xiāo)售 包裝材料和容器應(yīng)具有良好的銷(xiāo)售外觀和印刷裝潢的適應(yīng)性，有助于提高食品商品價(jià)值，在市場(chǎng)上富有吸引力和競(jìng)爭(zhēng)能力。四是衛(wèi)生安全 食品包裝材料對(duì)于食品不能有任何不利的影響，包括任何的氣味和有害成分的污染，確保食品的衛(wèi)生安全，同時(shí)，包括應(yīng)使消費(fèi)者有安全衛(wèi)生感。

一種抗油脂食品包裝紙的制備方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟抗油脂涂料的配制將殼聚糖、乙酸和海藻酸鈉溶解在去離子水中并攪拌均勻，配成抗油脂涂料粗品，在抗油脂涂料粗料中，殼聚糖的重量百分含量控制在0.5%-10%，乙酸的體積百分含量控制在0.5%-10%；海藻酸鈉的重量百分含量控制在0.10%；真空脫氣將配成的抗油脂涂料粗料經(jīng)真空脫氣得到制成抗油脂涂料成品；所述真空脫氣的真空度為0.02-0.05MPa ；涂布選擇60 90g/m2 的包裝原紙，將抗油脂涂料成品在包裝原紙的一面進(jìn)行涂布，抗油脂涂料成品的涂布量為2 10g/m2，得到抗油脂食品包裝紙濕料；烘干將抗油脂食品包裝紙濕料放入溫度為60 110°C 的烘箱中烘烤2 5 分鐘，得到抗油脂食品包裝紙干料。

殼聚糖對(duì)食品中的鈣表現(xiàn)出螯合性能，不會(huì)降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，殼聚糖還具有抗菌性和抗油脂性。海藻酸鈉屬于天然高分子材料，并具有生物可降解性、無(wú)毒性、來(lái)源廣、成膜性、抗油脂性和價(jià)格便宜的優(yōu)勢(shì)。殼聚糖還能抑制營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基上培養(yǎng)的大腸桿菌和尖孢鐮刀菌[3]。培養(yǎng)基上的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和釀酒酵母在接種殼聚糖乳酸鹽和殼聚糖谷氨酸鹽溶液后兩分鐘滅活。在酵母提取物和甲殼素或殼聚糖制成的面團(tuán)中，微生物的生長(zhǎng)被延遲。殼聚糖的抗菌性能也用于面條中，以減少乙酸的味道；當(dāng)應(yīng)用于抗菌大米、沙丁魚(yú)和牛肉時(shí)，需要防止烹飪后缺乏烹飪風(fēng)味。據(jù)報(bào)道，在氯化鈉、乙酸、丙二酸和殼聚糖的混合物中，殼聚糖不影響黃瓜的風(fēng)味。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然殼聚糖無(wú)毒，但這種天然物質(zhì)在美國(guó)食品中的使用仍然受到法律法規(guī)的限制，甲殼素、殼聚糖及其衍生物尚未被批準(zhǔn)作為食品添加劑或食品包裝材料。以開(kāi)發(fā)全新的綠色包裝材料一直來(lái)都是人類(lèi)一直努力卻并未完全解決的課題，而殼聚糖在這一方面十分具有潛力。