【转帖】零度包装材料的种类及在食品中的应用

零度包装材料的种类及在食品中的应用

　　可食性薄膜

　　可食性薄膜是一种以蛋白质、脂肪、淀粉等为基料制成的能保鲜食品、无毒、可食用的包装用薄膜。可食性薄膜是最佳的零度包装材料。目前，开展这项研究的国家有日本、美国和德国等。制造可食性薄膜的材料有淀粉、蛋白质、天然胶等。可食性薄膜食用时具有营养性、风味性、无毒无害。即使不食用，薄膜会自动降解，对环境也不会造成污染。

　　可食性高强度薄膜用数种材料、按一定比例进行链式结合而成。根据制成膜基、辅料组分的不同，可食性薄膜可分为以下四类：

　　蛋白质型可食性薄膜

　　用蛋白质来制作可食性包装材料，有动物蛋白质与植物蛋白质之分。蛋白基膜视蛋白质来源又分为：

　　胶原薄膜　　

　　胶原薄膜以动物性蛋白质为基料。动物蛋白质取材于动物皮、骨、软骨组织等。此类可食性材料具有非常好的强度、抗水性和透氧性，特别适用于肉类食品的包装。

谷物薄膜

　　谷物薄膜则分别以大豆蛋白、玉米蛋白、小麦谷蛋白、米糖蛋白、花生蛋白、鸡蛋蛋白、鱼蛋白等为基料。由大豆等提取的植物蛋白质，可加工成膜进行包装，具有较好的防潮隔氧化能力，并具有一定的抗菌性，适合含脂肪食品的包装，不仅提高保质期，而且保持油性食品的原味。玉米蛋白质包装膜生产原料丰富，是纸与玉米蛋白质合成的包装材料，不会被油脂渗透，将其放入锅中煮沸，不改变性质。适用于油脂较重、渗透性强的高油脂食品包装以及作为快餐盒和其它带油食品的包装内层。

　　多糖型可食性薄膜

　　多糖基膜视基料的不同也可分为：

　　纤维素膜

　　纤维素膜可以甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、果胶等为基料。植物纤维类可食性包装材料以农副产品如麦麸、豆渣等和海草、海藻等海生植物为主要原料。这一类材料虽然营养价值不高，但有减肥与保健的作用。如海藻酸钠，它不为人体所吸收，但却有降血糖，调理肠胃的生理作用，并且可使胆固醇排出体外和具有减缓中毒的功效。植物纤维可制成各种容器，连同食物加热一起食用；用于包装方便面调料时，遇热即化，遇水即溶，可不必拆包；还可制成果蔬的保鲜包装纸。以海藻酸钠为主要成分的可食性材料，对脂肪与植物油具有不渗透性，是耐油包装的一种好材料。

壳聚糖膜

　　壳聚糖膜以贝类提取物——壳聚糖为基料。壳聚糖经改性后具有极好的成膜性、耐油性、防水防潮性、透明性。采用壳聚糖可食性包装膜作为食品包装材料解决了食品包装废弃物与环保之间的矛盾。可用于糖果、果脯、蛋糕、月饼等的保鲜。美国农业研究局将一种从贝类提取的壳聚糖，与12个碳原子的月桂酸结合在一起，使其生成一种可食性薄膜。这种透明薄膜，可用于去皮或切片水果的包装，厚度为0.2 毫米～0.3毫米，不仅能达到保鲜目的，而且不易被消费者察觉，可与水果一起被食用。

　　茁霉多糖膜 茁霉多糖膜以苕干、土豆、木薯、碎米等农副产品经发酵后产生的生物高分子化合物茁霉多糖为基料。

　　淀粉薄膜

　　淀粉薄膜则以谷物淀粉为基料。德国发明了一种用淀粉做的遇到流质不会溶化的包装杯，可盛装饮料、乳制品。这不仅每年为德国减少了40亿只塑料杯的污染，而且这种淀粉杯子吃下去不会增加太多的热量，弃置后在自然中也很容易分解掉。挪威于1994年利勒哈默尔冬季奥林匹克运动会上推出的快餐盒，也是可连同食物一起吃掉的淀粉包装品。

葡甘露聚糖薄膜

　　用葡甘露聚糖等原料加水后形成粘稠状溶液，用湿式铸型法制成可食薄膜。该薄膜不污染环境，无毒副作用，可食又不影响口感。

　　脂肪型可食性薄膜

　　脂肪基膜视脂肪源的不同分为：

　　植物油型薄膜 植物型薄膜分别以桂树脂酸、亚麻油酸、棕榈油、向日葵油，椰子油、红花油、菜油等为基料制成。

　　动物脂型薄膜 动物脂型薄膜以无水乳脂、猪油等为基料。

　　蜡质薄膜 蜡质薄膜以蜂蜡、小浊树蜡、巴西棕榈蜡等为原料，且多以涂膜方式保鲜食品。

　　复合型可食性薄膜

　　复合型薄膜是根据需要对蛋白质、多糖、脂肪按合理比例组配而成的。例如，蛋白质—脂肪酸—淀粉复合膜、玉米淀粉—海藻酸钠或壳聚糖复合膜等。它可应用于各种即食性食品的内包装。因其可根据不同食品调整包装膜软、硬度，所以可形成不同类型的内包装。

　　美国研究成功了一种由淀粉和合成纤维为原料的塑料袋，它可以在自然界中分解成水和二氧化碳。此外，据报道，美国威斯康星大学研究出一种可食性食品保鲜膜。该膜由三层组成，第一层是水流性羟丙基纤维素，使薄膜有一定的强度；第二层由硬脂酸和棕榈乳液组成作为阻水层；第三层是薄蜂蜡。此膜不仅可食用还具有保鲜功能。

天然生物包装材料

　　竹类包装

　　竹子自身有抗菌性，使用竹材料生产餐具或食品包装容器不会造成药残留问题，还保留了竹子所特有的自然清香、淳朴色调和刚柔相济的特性。

　　纸类包装

　　纸浆模塑食品包装

　　纸浆模塑来自天然可再生资源，用后能在短期内被自然吸纳再生，因无毒无味、防油防水、耐高温，被广泛应用于食品包装，可以自然溶解烂掉，在田地中成为庄稼的肥料，在江海河湖里成为鱼类的饵料。纸浆模塑产品还有鸡蛋托盘、水果托盘、瓶托盘等，这些托盘消耗量日渐增大。欧美等发达国家则用纸塑类复合材料，并结合无菌包装技术包装牛奶、果汁类饮料产品，不仅节省了大量包装能源和成本，也较好保持了食品原有的风味和质量。

　　纸浆模塑食品包装是用100%可回收循环使用的一年生草本植物纤维为主要基础材料，采用独特工艺技术制作的一种广泛用于食品类包装的绿色制品。目前纸模食品包装以其原料广、无污染、可回收、易降解、能再生的鲜明产品特色和绿色环保风格独树一帜。从当前国内市场选择使用餐具替代品的实际情况来看，纸模食品包装制品大概占有90%以上的优势，植物纤维制品大概占到8%左右，其余材料制做的餐具大概占2%。

　　蜂窝夹芯纸板是一种中间为自然蜂窝状纸芯，上下两侧由纸板粘合而成的新型包装材料，具有轻、强、刚、稳四大优点，适用于包装贵重易损的物品，是代替木板箱、重型瓦楞纸箱和EPS衬垫的理想材料，如运输托盘、重型包装箱及内衬缓冲垫和电子电器、机器仪表、玻璃陶瓷、食品、农副产品等包装的材料。

可食性纸包装

　　澳大利亚昆士兰一家公司制成一种可食用土豆片包装，不会造成废弃。日本开发出用壳类物质提炼的脱乙酸壳多糖制成可食用包装纸。这种可食用包装纸包装的快餐面调料可直接放入火锅内烹调。

　　目前，以蔬菜为主要原料制成的绿色可食性包装产品由于其营养价值高，便于贮藏与运输，应用价值很高。现在市场上还出现了以胡萝卜为原料，添加适量的增稠剂、增塑剂、抗水剂，利用胡萝卜素天然色泽制成的可食性彩色蔬菜纸。这种产品可用作盒装食品的个体包装或直接当作方便食品食用，既能减少环境污染，又能增加食欲，因而很受消费者欢迎。

　　可完全降解材料

　　可完全分解性塑料

　　德国拜耳公司研究纤维素产品的科学家们，成功地研制出可以化解为堆肥的分解性塑料。用此塑料制成的各式包装用品能够在被弃后迅速分解、回归自然，对环境不产生任何污染。科学家们坚韧而不易延伸的纤维素和合成皮革用的聚氨酯相混合，制成一种新的塑胶材料。当这种纤维素的分解性塑胶材料丢弃后被埋人土中，便成为土壤中微生物的可口佳肴，微生物大量繁殖，快速吞食塑胶，使之在短短的10天内便化为腐殖质，对土壤、微生物、藻类、鱼类等均无不利影响。这种分解性塑料可应用于垃圾袋、医药容器和各类包装物，甚至小孩的尿布和葬仪花圈等。以其制成的埋入土中的花盆在腐化后甚至能充当堆肥，使种植在内的花苗长得更高。

完全生物降解材料

　　它主要采用淀粉等天然高分子材料和具有天然降解性的合成材料或水溶性高分子材料为原料，利用麦秸、稻草、蔗糖生产的可降解餐盒就是典型的绿色包装。如德国ZSSEN

　　大学就以甜菜渣为原料制成了可在60 天内分解的牛奶包装罐。我国南通锻压机床厂用麦秸、稻草和蔗糖生产的降解餐盒效果也很好。

　　迄今为止，已确认的可完全生物降解聚合物，仅有生物合成的脂肪聚酯如发酵法合成的生物降解塑料聚羟基丁酸酯(PHB)及其共聚物PHBV、淀粉和纤维素等含醚键和多羟基的聚合物，以及人工合成的聚酰胺、聚氨酯、含醚键的聚合物和PVA等。在这些高分子材料中，聚氨酯、聚酰胺、聚酯和PVA都是性能良好的包装材料，并广泛地用作包装薄膜、包装容器或捆扎材料。微生物降解包装材料因其对环境的完全无害性而备受关注，新品种的研制和现有品种的进一步开发必将推动包装材料更新换代的时代早日到来。

　　如新型聚酯材料聚乳酸(PLA)，是一种利用有机乳酸为原料生产的新型聚酯材料。以它为原料生产的包装物使用后，能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不会对环境造成污染。欧美日等国已经开发出多种以PLA为原料的包装材料。如丹麦Faerch 塑胶公司使用PLA为包装材料，可用于包装各种面食、肉及沙拉等。德国一家公司采用PLA作原料，成功地开发出具有快速自然分解功能的绿色食品杯，解决了以往一次性塑料包装物难降解的问题。

　　法国莱瑟姆公司以植物源和动物源物质形成一种100%生物降解的塑料。这种聚合物价格为每公斤20 法郎—25法郎。这种生物降解包装材料埋于地下或湖泊内，可完全转化成二氧化碳、水和腐殖质。

可完全生物／光双降解塑料

　　目前进入市场的生物与光双降解塑料，主要是通过用淀粉或纤维素等可降解的高聚物对通用型聚合物如PE 和PP等进行共混改性或接枝改性，并加入可诱导光降解的光敏剂而获得的。这一领域中的研究与应用十分活跃。聚酮可采用双氧水、过氧酸等氧化剂进行化学改性，同时含有聚酯和聚酮结构的高聚物，成为既具有生物降解性能，又具有光降解性能的包装材料。兰州大学化学系研制开发的生物／光双降解塑料，可直接用于生产快餐饭盒、垃圾袋，它采用非淀粉型光敏剂和生物降解剂，其强度和透明度均优于淀粉塑料，光降解性能优良，可在50天～100天内脆化。其降解产物能被霉菌等微生物进一步降解，最终成为微生物的碳源，回归大自然。广东深圳特惠鹏树脂厂生产的双降解塑料薄膜，主要基材为PE和淀粉，其中改性淀粉含量达70%，这种膜可在生物和光作用下发生降解。

　　前景展望

　　使用可食包装既方便了消费者又避免了包装废弃物污染污境，值得进一步研究和推广。但从食用性和薄膜强度综合考虑，以我国特有的植物——魔芋为最好。目前可食性薄膜尚处于实验开发阶段，不久的将来，将会成为包装市场的主流。而完全生物降解材料存在价格偏高这一缺陷，必然会阻碍它在食品包装中的应用。

　　充分利用我国丰富的竹子资源进一步拓宽竹类包装的使用范围和领域，前景也是不错的。

　　新一代环保零度包装材料将不断被研究出来，据报道，一种新型环保型食品包装材料可望近期在美国问世。这种新新研制成功的食品包装薄膜能够阻止氧气的渗入，从而达到保鲜的效果。由于这种新型材料的成分主要取自干不适合食用的蔬菜和水果，因此它是一种可以自然分解、符合环保要求的材料。估计这种新型材料将来很可能取代传统的聚乙烯塑料薄膜而成为食品包装业的主要材料。

　　零度包装材料在试验时都有严格的要求和目标，即：材料和添加物以及分解后的产品必须对环境无害，甚至能达到无损于人体健康的可食标准，分解后的产品只含有水、二氧化碳及腐植质；产品性质要好且价格要合理，易于实现商品化生产等。严格来说，尽管很多包装还不是百分之百的零度包装，但至少不会产生污染环境的垃圾。

　　随着地球上各种资源的减少、生存环境的日益恶化，发展绿色环保型包装材料特别是零度包装材料已经是势在必行，零度包装的兴起适应了人们对生态环境保护的需要，必将有力推动绿色工程的发展！

这么多材料，什么时候能完全替代现在的白色污染物？