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            包裝設備

            對于食品活性包裝,你知道多少?

            發布時間:2020-12-18來源:《中外食品》雜志 訪問人數:1344
            針對于果蔬采后保鮮,荷蘭Perfotec采用特殊的生物基材料,并含有30%的土豆淀粉,不含有任何塑化劑成分,符合EN13432和ASTM D6866認證,可在1-3年內自動降解,真正的生物降解袋不造成環境污染。
            這類可降解氣調袋保鮮效果遠遠優于常見PE袋,對于沒有氣調庫的用戶,氣調袋可以自發氣調,在冷庫中直接使用就可以產生氣調效果。

            它的保鮮原理,是基于不同果蔬的性質,分別測試在不同存儲溫度下的呼吸速率,然后利用呼吸率制造出相匹配的微孔包裝,從而改變氣調袋內的氣體組分,使作物處于休眠狀態,降低呼吸作用、蒸騰作用以及乙烯釋放濃度,達到保鮮的目的。
            通過數年的實驗,荷蘭Perfotec給出了產品保存難點以及氣調袋的使用指南和可以維持最大新鮮程度的代表性貨架期.

            (荷蘭PerfoTec可降解氣調袋貨架圖)
            活性包裝又稱AP包裝(active packaging),是指在包裝袋內加入各種氣體吸收劑和釋放劑,以除去過多的CO2 、乙烯及水氣,及時補充O2 ,使包裝袋內維持適合于鮮切蔬菜貯藏保鮮的適宜氣體環境。
            為了保證食品安全,科學家還研究出一些能指示食品是否變質的新型包裝技術以及延長食品保鮮期的包裝技術,這些技術統稱“活性包裝技術”或“智能包裝技術”。

            活性包裝技術主要是在一個被動包裝中對其內部儲存的物品提供一系列主動控制,如微生物控制,抗腐蝕控制,濕度控制,氣體控制等等,因此被廣泛應用于食品,醫藥以及個人保健品領域。

            主要的活性包裝技術可以包括氣體(如氧氣和乙烯)吸附系統(gas scavengers),抗菌劑釋放系統,防腐控制系統,水分吸附系統等。其中,氣體控制以及防腐控制在活性包裝技術中的專利數目較多,而微生物控制以及濕度控制的專利數目較少(見下圖)。最近3年活性包裝技術在上述亞領域的居于前三的IPC分類如右表格所示,它們代表了活性包裝技術在其各個亞領域內的研究熱點。
            食品活性包裝的發展方向
            除氧活性包裝系統
            包裝內剩余空間的氧氣會加速許多食品的氧化,促進大多數細菌的繁殖、降低貨架壽命。雖然氣體置換或真空包裝可解決氧氣影響的問題,但此種機械脫氧方式仍有2% ~3% 的氧氣殘留在包裝中,食品仍然會產生異味、改變顏色、營養損失(如維生素A、維生素E和維生素C的損失)、好氧微生物(腐敗菌)生長繁殖等。

            脫氧劑根據其組成可分為兩種,一種是以無機基質為主體的脫氧劑,如還原鐵粉,其原理是鐵粉在氧氣和水蒸氣的存在下,被氧化成氫氧化鐵. 由于鐵粉氧化需要水分參與,故包裝內需維持一定的相對濕度,脫氧效果才能最佳,現已開發了水分活度為零的鐵粉包裝袋;另一種是以有機基質為主體,如酶類、抗壞血酸、油酸等。日本的Mitsubishi Gas Chemicals YO2shihisa Sakakibara公司已經推出了二價鐵類的內貼式去氧劑產品,將該產品貼于包裝內側或固定在內置標置標簽上即可有效地去除包裝內氧氣成分。
            能產生或吸收CO2的活性包裝系統

            CO2有抑制食品表面細菌生長的作用,并能降低鮮活果蔬的呼吸速率。另外,大部分塑料膜的CO2透過率都比O2透過率高,因此在一些食品包裝內部保持較高濃度的CO2對保持食品的品質非常有利,如鮮肉、禽肉、魚肉、奶酪、草莓等,因為高CO2能抑制許多微生物的生長。由于包裝膜對CO2的透過率大于O2,為保持高CO2必須使用CO2釋放劑或是補充CO2以維持高水平的CO2濃度??僧a生CO2的系統很多,例如將亞硫酸鹽系脫氧劑與NaHCO3混合,不僅可以除氧,而且可以產生CO2。與此相反,像咖啡由于糖和氨基化合物的分解,在焙烤后會產生大量CO2,另外,奶酪在貯存時也會放出CO2,這時需要CO2去除劑,以避免變質或脹破包裝袋。國外有一種稱為“保險鎖囊” 的產品,兼備具有除氧及除CO2功能,它已被用于聽裝及鋁箔袋裝咖啡并獲得很大成功。
            乙烯脫除劑

            乙烯氣體能加速水果和蔬菜的成熟與衰老。水果與蔬菜自身能釋放一定量的乙烯,當釋放的乙烯在果蔬周圍達到一定量(濃度很低)時,便會加速水果蔬菜的成熟與衰老。只要在包裝內部加入少量的乙烯脫除劑便可消除此影響?,F已開發了以下幾種脫乙烯劑:
            1)含高錳酸鉀的硅膠,高錳酸鉀能將乙烯氧化成CO2和H2O而除去。
            2)含鈀的活性碳,它能吸收乙烯而將其降解,常將其放人小織袋內 ;
            3)多孔性的無機礦物質(如沸石),將粉末狀或多孔性無機物質直接混入聚乙烯或聚丙烯的塑料材料內擠壓成薄膜,就具有吸收乙烯氣體的功能。
            濕度調節活性包裝系統
            包裝食品在流通過程中,如果表面冷凝結水,會造成營養物質流出溶于水中,使得霉菌和細菌繁殖加快。采用硅膠、石灰、氧化鈣等干燥劑可降低濕氣含量,可以通過控制干燥劑用量及干燥劑小包裝袋的透濕率等,控制包裝空間的濕度?,F已研制開發出吸水薄膜,用來降低冷凍食品表面的水分活度,延長保質期。這種包裝膜系統將兩層聚乙烯醇(PAV)薄膜以三明治式夾合丙二醇,再將四周密封形成一張包裹薄膜。聚乙烯醇膜具有很高的水分或水汽透過性,但丙二醇對水具有阻隔性。具體使用時,再包上一層玻璃紙,當與新鮮的肉類或魚類接觸時,由于食品與丙二醇的水分活度不同(分別是0.99和0.00),水分便很快從食物表面脫離。這種活性包裝可使魚類的貨架壽命延長3-4d,該吸水薄膜干燥后可重復使用102次。
            能產生抗菌劑的活性包裝系統

            食品表面的微生物是影響食品貨架期和安全性的主要因素之一,抗菌包裝能殺死或抑制食品在加工、儲運和處理過程中表面的微生物,延長食品的貨架期和增加安全性,將包裝材料和防腐劑組合、對包裝材料的聚合物進行輻射處理或氣流噴射等方法都可以使包裝具有抗菌活性。
            抗菌包裝有兩種體系:有機體系和無機體系。
            無機體系主要依賴金屬離子的抗菌活性,無機系列抗菌劑中的抗菌成分是銀、銅和鋅,這些金屬是以離子的狀態存在的,通過離子交換或直接合成,以制劑的形式與載體結合。在一些用紙箱包裝的水果的冷藏中,也可以使用真菌殺菌劑。紙板箱用的真菌殺菌劑由快速釋放系統和慢速系統組成,以釋放少量的SO2,這種SO2釋放系統對于新鮮葡萄貯藏以及允許含有少量SO2的加工食品的貯藏非常有利。

            食品包裝中的有機抗菌劑包括:有機酸及其鹽(如山梨酸鹽、丙酸鹽、苯甲酸鹽)、抗菌素(如乳鏈球菌肽)、酶(如溶菌酶)、金屬和殺真菌劑(如抑霉唑)。含抑霉唑的LDPE膜可作為胡椒和Cheddar奶酪的包裝材料,含有抑霉唑的離子交聯聚合物膜具有抗菌性能,能控制奶酪和胡椒的微生物污染。日本研制了一種乙醇蒸氣釋放小包,此小包由紙與乙烯醋酸乙烯酯共聚物積層材料制成,內裝55%食品級酒精、10%水分及35%的二氧化硅粉末。有時為了掩蔽酒精味,可加入少量的香料,小包的大小取決于食品的重量、食品的水分活度和要求的食品貨架壽命。食品的水分活度越低,所需的酒精量越少,此酒精蒸氣可控制1O2種不同的霉菌、15種細菌及3種致腐敗的酵母菌。此方法可用于餅干、奶酪、半干魚類等食品的保藏,特別適合魚類的保藏。
            氣調包裝及溫度監控系統

            歐洲市場近年出現一種用于果蔬包裝的氣調包裝袋,這種高氧自發性氣調包裝袋,袋內氧氣、二氧化碳和氮氣的組合比例,可根據不同果蔬食品的生理特性調節,如對易腐果蔬品可用80%一90%氧和10%一20%二氧化碳。這種包裝具有抑制酶活性,防止果蔬褐變,防止無氧呼吸所引起的發酵,保持果蔬品的品質,有效地抑制好氧和厭氧微生物生長,防止腐爛等優點。采用高氧氣調包裝袋包裝鮮蘑菇,在8℃氣溫下,貨架期可達到8d。

            溫度控制系統能減少冷凍食品在貯藏過程中由于溫度控制不當而導致的品質劣變。冷凍食品在貯運過程中溫度每升高10℃ ,其品質劣變速度加快2~8倍。食品的保質期是指食品在一定條件下的品質保持時間,實際上食品在貯運過程中條件會有變化,因此在包裝上配有能反映食品在貯運過程中溫度變化的裝置就很重要,它能向消費者指示食品在貯運過程中溫度控制是否恰當,保質期還有多少。目前已有100多種時間、溫度積分指示器專利,但商業化的不多。法國的MO2nO2- Prix連鎖超市已在其180個分店中使用這種指示器?;钚园b的發展前景隨著食品科技的發展和消費者對高質量食品的要求,活性包裝及其在延長食品貨架壽命上的顯著效能成為目前食品包裝發展的主要方向之一。一些活性包裝技術在日本、北美、歐洲、澳大利亞已使用多年,尤以日本使用活性包裝技術最多。由于活性包裝本身的技術先進性和包裝食品后所產生出的高附加值,世界上許多食品科研機構和食品企業正不惜財力、物力研制開發更多的活性包裝技術,并使之更快商業化,造福于人類,有著十分廣闊的應用前景。
            原標題《完全可降解氣調保鮮袋橫空出世!對于活性包裝,你知道多少?》
            部分內容有刪減。來源:河科大包裝工程系
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