對於活性和智能包裝來說,2002年是標誌性的一年,世界各國食品界及相關食品包裝界以極大的熱情開始關注這一新型包裝領域。之後,逐漸研究、開發出了一些新方法、新產品。
2002年,在2月初,包裝戰略學會舉行了其年會,主題是活性包裝;在春季,BRGTownsend公司宣布與多家機構聯合開展活性包裝的研究;6月,在加利福尼亞召開的IFT包裝分會的年會上有兩個主題,一是抗微生物,另一個是活性包裝;9月,CampdenChorleywood食品和飲料研究組織召開了第二屆國際會議,主題是活性包裝;4月,在德國召開的Interpack展覽和在芝加哥10月召開的PackExpo展,活性包裝均成為兩個展會的主角。
活性和智能包裝是嶄露頭角逐漸占據主流位置,還僅僅是高曝光率的包裝新事物,並在幾年後黯然消退?從目前已開發的水分控製材料、乙烯吸收材料、氧氣消除材料、fangdaoqiecailiaojileisibaozhuangfushucailiaodenglaikan,jinguanhaixuyaojieshouzhengmingzengjiachengbendebiyaoxingdetiaozhan,danwomenxiangxin,huoxinghezhinengbaozhuangjianghuidedaokuaisufazhan。
水分控製材料
水(shui)分(fen)控(kong)製(zhi)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)已(yi)超(chao)過(guo)大(da)部(bu)分(fen)矽(gui)膠(jiao)袋(dai)和(he)筒(tong),矽(gui)膠(jiao)過(guo)去(qu)並(bing)且(qie)現(xian)在(zai)仍(reng)法(fa)定(ding)用(yong)於(yu)電(dian)器(qi)元(yuan)件(jian)和(he)金(jin)屬(shu)產(chan)品(pin)的(de)包(bao)裝(zhuang)。水(shui)分(fen)控(kong)製(zhi)材(cai)料(liao)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)包(bao)裝(zhuang)後(hou)的(de)新(xin)鮮(xian)食(shi)品(pin)諸(zhu)如(ru)切(qie)開(kai)的(de)西(xi)紅(hong)柿(shi)、甜(tian)瓜(gua)及(ji)分(fen)割(ge)後(hou)的(de)家(jia)禽(qin)等(deng),周(zhou)圍(wei)的(de)水(shui)分(fen)含(han)量(liang),也(ye)許(xu)還(hai)包(bao)括(kuo)延(yan)長(chang)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)產(chan)品(pin)的(de)貨(huo)架(jia)期(qi)。一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)者(zhe)聲(sheng)稱(cheng),如(ru)果(guo)在(zai)吸(xi)收(shou)材(cai)料(liao)中(zhong)加(jia)入(ru)抗(kang)微(wei)生(sheng)物(wu)劑(ji),就(jiu)可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)包(bao)裝(zhuang)中(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang),防(fang)止(zhi)食(shi)品(pin)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)腐(fu)敗(bai)變(bian)質(zhi)。
也ye許xu,更geng能neng引yin起qi人ren們men興xing趣qu的de水shui分fen控kong製zhi材cai料liao是shi那na種zhong幹gan燥zao劑ji與yu包bao裝zhuang塑su料liao結jie合he在zai一yi起qi的de材cai料liao。將jiang幹gan燥zao劑ji摻chan入ru塑su料liao結jie構gou中zhong,幹gan燥zao劑ji被bei聚ju合he物wu分fen散san,這zhe通tong常chang隻zhi能neng起qi到dao水shui分fen阻zu隔ge作zuo用yong,從cong而er限xian製zhi了le活huo性xing水shui分fen向xiang吸xi收shou劑ji的de移yi動dong。
基於IhabHekal有關幹燥劑霧沫狀夾帶的係列專利,美國CSP技術公司研製出了新型包裝材料結構,這種結構能去除包裝中的水分。固體聚合物結構中存在著大量的、微小的、相(xiang)互(hu)連(lian)接(jie)的(de)傳(chuan)輸(shu)通(tong)道(dao),這(zhe)些(xie)通(tong)道(dao)為(wei)水(shui)分(fen)在(zai)聚(ju)合(he)物(wu)結(jie)構(gou)擴(kuo)散(san)提(ti)供(gong)了(le)路(lu)徑(jing),水(shui)分(fen)可(ke)以(yi)被(bei)基(ji)質(zhi)中(zhong)的(de)幹(gan)燥(zao)劑(ji)吸(xi)收(shou)。含(han)有(you)活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)塑(su)料(liao)可(ke)以(yi)物(wu)理(li)性(xing)地(di)鍵(jian)合(he)或(huo)注(zhu)入(ru)其(qi)他(ta)材(cai)料(liao)中(zhong),然(ran)後(hou)擠(ji)壓(ya)吹(chui)塑(su)成(cheng)為(wei)多(duo)維(wei)塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)結(jie)構(gou)。
這(zhe)種(zhong)多(duo)維(wei)微(wei)通(tong)道(dao)結(jie)構(gou)的(de)材(cai)料(liao),外(wai)層(ceng)塑(su)料(liao)層(ceng)起(qi)到(dao)水(shui)分(fen)阻(zu)隔(ge)的(de)功(gong)能(neng),同(tong)時(shi)內(nei)層(ceng)結(jie)構(gou)則(ze)起(qi)水(shui)分(fen)排(pai)除(chu)功(gong)能(neng)。外(wai)層(ceng)是(shi)被(bei)動(dong)性(xing)的(de),可(ke)以(yi)是(shi)熱(re)塑(su)的(de),如(ru)聚(ju)乙(yi)烯(xi)或(huo)聚(ju)丙(bing)烯(xi)。其(qi)他(ta)材(cai)料(liao)如(ru)聚(ju)二(er)乙(yi)醇(chun)可(ke)在(zai)塑(su)料(liao)的(de)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)通(tong)道(dao),在(zai)這(zhe)些(xie)通(tong)道(dao)的(de)表(biao)麵(mian)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)不(bu)同(tong)結(jie)合(he)上(shang)幹(gan)燥(zao)劑(ji)如(ru)矽(gui)膠(jiao),或(huo)分(fen)子(zi)篩(shai)等(deng)活(huo)性(xing)劑(ji),達(da)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)功(gong)能(neng)。
fangzhizaisuliaoneibudeganzaojikejiangqisuojiechudekongqizhongdeshuifenquchu,shimifengbaozhuangzhongdekongqidadaomanyideganzaochengdu,zheyangkeshichanpinzaifenxiaoguochengzhongmianshoushuifenduiqichanshengdeweihai。dangbaozhuangbeidakai,zaiquzoubufenchanpinhouyouzhongxinmifengshi,huoxingganzaojihuijiangdakaibaozhuangshijinrudeshuifenquchu,shibaozhuangneizhongxindadaoganzaoshuiping。
實(shi)際(ji)上(shang),幹(gan)燥(zao)劑(ji)結(jie)合(he)物(wu)可(ke)以(yi)從(cong)技(ji)術(shu)上(shang)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)內(nei)裝(zhuang)幹(gan)性(xing)產(chan)品(pin)的(de)抗(kang)水(shui)分(fen)的(de)要(yao)求(qiu),但(dan)其(qi)受(shou)限(xian)於(yu)幹(gan)燥(zao)劑(ji)在(zai)材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)通(tong)道(dao)中(zhong)擴(kuo)散(san)的(de)性(xing)能(neng)。除(chu)了(le)半(ban)剛(gang)性(xing)的(de)瓶(ping)子(zi)外(wai),載(zai)體(ti)材(cai)料(liao)的(de)理(li)想(xiang)用(yong)途(tu)在(zai)於(yu)柔(rou)性(xing)材(cai)料(liao),這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)可(ke)熱(re)成(cheng)型(xing)為(wei)薄(bo)膜(mo),用(yong)完(wan)全(quan)柔(rou)性(xing)的(de)材(cai)料(liao)生(sheng)產(chan)出(chu)在(zai)其(qi)結(jie)構(gou)中(zhong)含(han)有(you)幹(gan)燥(zao)劑(ji)的(de)製(zhi)品(pin)。CSPgongsizengchangshijiangzhezhongganzaojishuyushoukongshifangdekangjunjijieheshiyong,zhezhongkangjunjiyousuoxishoudeshuifenlaihuohua,danmuqianhaimeiyouqixiaoguodebaodao。zhexiangzaicailiaozhongjiehehuoxingjidegainian,yijinruchu“近零氧”控製以外的領域,如相對濕度控製、氣味去除和受控的風味釋放等。
在保持“近零”相對濕度的成功技術中,CSP公司可能在研究全新的、令人矚目的包裝,這種包裝功能是基於物理原理而非化學反應原理。
除氧劑氧的去除起源於在日本使用袋裝亞鐵放入肉幹包裝中和在20世紀80年nian代dai末mo用yong於yu軍jun隊dui定ding量liang配pei給gei。無wu鐵tie除chu氧yang劑ji直zhi接jie與yu塑su料liao包bao裝zhuang材cai料liao的de結jie合he,推tui動dong了le通tong過guo包bao裝zhuang控kong製zhi造zao成cheng食shi品pin腐fu敗bai的de微wei生sheng物wu傳chuan播bo媒mei介jie的de做zuo法fa。實shi際ji上shang,上shang個ge年nian代dai的de聚ju酯zhi與yu尼ni龍long複fu合he擠ji壓ya吹chui塑su成cheng型xing的de材cai料liao現xian在zai已yi經jing被bei加jia拿na大da的deAmcor公司的單層塑料結構所超越。
雙烯類型BP化學公司的AmosorbDFC(可直接與食品接觸,它的前身為AmocoAmosorb3000)是一種聚丁二烯/聚ju酯zhi除chu氧yang劑ji,它ta與yu製zhi瓶ping級ji的de聚ju酯zhi結jie合he可ke以yi製zhi成cheng單dan層ceng的de,幾ji乎hu零ling氧yang滲shen透tou的de塑su料liao。如ru果guo使shi用yong量liang小xiao但dan仍reng保bao持chi功gong效xiao時shi,這zhe種zhong結jie合he物wu仍reng是shi透tou明ming的de。由you於yu除chu氧yang過guo程cheng在zai瓶ping子zi成cheng型xing後hou就jiu立li刻ke開kai始shi了le,因yin此ci對dui瓶ping子zi的de貯zhu藏zang、供給是一個挑戰。由Amcor公司生產的這種瓶子幾乎沒有二氧化碳阻隔功能,因此不適用於碳酸飲料。Amcor公司已將這種除氧結構商業化用於16盎司塑料瓶的生產,這種塑料瓶在美國已用於果汁飲料的包裝。
尼龍MXD6類型與複合吸塑的尼龍MXD6/聚酯瓶相比,Amcor公司的材料結構更能抵抗熱灌裝時的高溫或冷灌裝後的巴斯德殺菌。據調查顯示,大陸PET技術公司的尼龍MXD6結構不能耐受啤酒巴斯德殺菌的溫度,而Constar最近開發出的複合吹塑成型的尼龍MXD6結構可耐受140°F一分鍾。
氣味方麵食品中有些物質與氧反應可產生有害物質,使食品風味改變。美國EVAL公司的研究人員利用乙烯基乙烯醇作為氣體阻隔材料並使用聚雙烯除氧。有報告指出,這種方法阻隔氧和二氧化碳、保持風味穩定的效果與玻璃相比沒有明顯區別。ChevronPhillips和Cryovac聯lian合he開kai發fa出chu了le一yi種zhong含han有you苯ben甲jia基ji丙bing烯xi酸suan鹽yan聚ju合he物wu的de柔rou性xing材cai料liao,這zhe種zhong柔rou性xing材cai料liao具ju有you釋shi放fang任ren何he因yin氧yang化hua而er產chan生sheng的de不bu良liang氣qi味wei的de特te性xing,它ta可ke保bao持chi包bao裝zhuang內nei的de氧yang為wei“零”,使食品在冷藏框中的貨架期達到10周。
亞鐵技術含鐵除氧劑還在繼續發展著,最常見的情況是用於盒裝魚和肉中快速反應的除氧袋等。Silan開發了一種多層材料,這種材料包含乙烯基乙烯醇作為氧阻隔加上亞鐵離子的除氧劑;而Ciba特殊化學公司則活躍在將亞鐵離子結合於包裝材料內的領域。
大(da)約(yue)有(you)十(shi)幾(ji)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)氧(yang)清(qing)除(chu)體(ti)係(xi)投(tou)入(ru)或(huo)即(ji)將(jiang)投(tou)入(ru)商(shang)業(ye)運(yun)作(zuo),使(shi)消(xiao)費(fei)者(zhe),甚(shen)至(zhi)管(guan)理(li)者(zhe)產(chan)生(sheng)迷(mi)惑(huo)。由(you)於(yu)在(zai)除(chu)氧(yang)劑(ji)應(ying)用(yong)方(fang)麵(mian)供(gong)應(ying)商(shang)或(huo)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)資(zi)料(liao)較(jiao)少(shao),因(yin)此(ci)使(shi)用(yong)者(zhe)需(xu)要(yao)花(hua)許(xu)多(duo)精(jing)力(li)去(qu)決(jue)定(ding)各(ge)種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)包(bao)裝(zhuang)其(qi)產(chan)品(pin)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)。
抗微生物技術
各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)有(you)關(guan)抗(kang)微(wei)生(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)劑(ji)與(yu)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)結(jie)合(he)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)的(de)信(xin)息(xi)從(cong)學(xue)術(shu)界(jie)傳(chuan)出(chu),但(dan)在(zai)美(mei)國(guo)目(mu)前(qian)除(chu)氧(yang)包(bao)裝(zhuang)已(yi)商(shang)業(ye)化(hua),而(er)幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)抗(kang)微(wei)生(sheng)物(wu)包(bao)裝(zhuang)商(shang)業(ye)化(hua),盡(jin)管(guan)經(jing)過(guo)了(le)多(duo)年(nian)的(de)研(yan)究(jiu)。
huifaxingkangjunjipubianshiyongdedulixiaobaozhuangdehuifaxingkangjunjiyichuxianzairibenhuojiashanghemeiguoyanjiujigoudeshiyantaishang,zhuangyouhanyisuandezaitidexiaoxiangnangkeyongyurouruanmianbaodebaoxian,yisuandehuifakeyiyizhimeijundeshengchang。haiyouyisuan,tazaishiyonghouhuiyoucanliuqiwei,dangranzheshixuduoshipindetianranchengfen,huoxushouyixiexiaofeizhexihuan。
其他一些抗菌劑如二氧化氯(在包裝材料中的前體物質經與水蒸氣反應而生成)會與食品發生有害的二次作用。異硫氰酸烯丙酯(烯丙基芥子油)會產生一種特殊的、人們一般不喜歡的氣味。
yinyanyoubaodaocheng,yinyanzairibenzengshiyong,danchuyuxiaolvhefaguifangmiandekaolv,zaibeimeidiquhaimeiyoushiyong。youyuyinyandegongnengzhiyouzaiyuweishengwuzhijiejiechucainengfahui,zheyaojiechushipindebiaomian,tongchangshibuyunxude,yincitadeshiyongxingzaodaolezhiyi。
塗布當抗菌劑與包裝材料結合時,大部分抗菌劑在包裝材料的內部,不能接觸到食品的表麵或進入食品的內部;而如果是將抗菌劑塗布於包裝材料的表麵,則產生不同的結果。
內在抗菌劑塑料一些聚合物顯示有自身的抗菌特性,如chitosans和尼龍,它們表麵的胺由於紫外線的激活而濃度增加。IFT食品包裝分會的官員認為,對於抗菌包裝來說,文獻報道的與實際應用之間差距較大。對於某些抗菌劑來說,差距在逐漸縮小;對大部分而言,從理論到實驗室再到商品化的差別很大。
前qian不bu久jiu,一yi些xie工gong業ye開kai發fa部bu門men開kai始shi進jin入ru相xiang關guan技ji術shu領ling域yu,他ta們men的de目mu標biao是shi係xi統tong工gong程cheng而er非fei單dan個ge活huo性xing因yin子zi,活huo性xing包bao裝zhuang將jiang會hui有you明ming確que的de分fen類lei。過guo去qu,我wo們men因yin為wei包bao裝zhuang中zhong的de水shui分fen和he氧yang而er煩fan惱nao;明天,我們將能控製包裝中的相對濕度和氧含量、去除不良的氣味及從包裝外麵向包裝內部釋放抗菌劑和良好氣味。也許,迎接活性包裝進入食品科學和技術的主流領域的時間到了。
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