特別指應用在食品包裝上,目前歐洲法規認可的具有“屏蔽”功能的包裝材料。換句話說,這種包裝製品可保持包裝內容物的特性,使之不受環境因素的影響而有所改變。
在食品包裝行業,活性包裝的定義主要是根據歐洲特別研究中心提出的可改善包裝物條件的體係(通過釋放物質、排除或抑製),可延長包裝物使用壽命;提高衛生安全性;改善氣味和口感特性,同時保證其品質不變。
除濕劑和抗腐劑
通常在電子和通訊器械包裝製品內裝有矽膠(或其他除濕物質)的(de)小(xiao)包(bao)袋(dai)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)一(yi)種(zhong)早(zao)期(qi)的(de)活(huo)性(xing)包(bao)裝(zhuang)形(xing)式(shi)。由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)不(bu)是(shi)塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao),在(zai)這(zhe)裏(li)不(bu)再(zai)討(tao)論(lun)。另(ling)一(yi)個(ge)活(huo)性(xing)包(bao)裝(zhuang)例(li)子(zi),無(wu)論(lun)是(shi)薄(bo)膜(mo)或(huo)紙(zhi),都(dou)屬(shu)於(yu)防(fang)腐(fu)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)。有(you)時(shi)用(yong)作(zuo)電(dian)子(zi)和(he)機(ji)械(xie)部(bu)件(jian)的(de)保(bao)護(hu)外(wai)層(ceng),甚(shen)至(zhi)作(zuo)為(wei)整(zheng)個(ge)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)的(de)防(fang)撞(zhuang)擊(ji)保(bao)護(hu)套(tao)。其(qi)中(zhong)所(suo)起(qi)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)通(tong)過(guo)特(te)殊(shu)的(de)揮(hui)發(fa)性(xing)物(wu)質(zhi),稱(cheng)作(zuo)為(wei)VCI(Volatile CorrosionInhibitors)。
VCI通常摻入到包裝材料內,這樣獲得了防腐紙或者可釋放出VCI的塑料薄膜。VCI從包裝層表麵緩慢滲移並且充滿包裝層內部空間,如此給金屬部件以保護作用。可根據氣候條件、保持時間長短以及所需保護的金屬種類,選擇不同的VCI配方。美國已開發出一種專用薄膜.用於保護銀質或其他貴重金屬部件,據稱其中包含有一種未解密的物質,可以抑製氣體對金屬的腐蝕從而避免金屬表麵產生發黑現象。
然而,VCI薄膜的作用原理不同,根據電一化學作用致使金屬表麵鈍化,這要比僅在包裝層內吸收氧氣或其他氣體的效果好。
抑氧劑
雖然目前利用對氧具有高阻隔性的塑料以及應用在包裝方麵的技術已十分成熟,可最大限度地減小氧氣含量(例如真空或改性氣體包裝),但對包裝物內減小氧氣含量的要求還十分強烈。事實上,氧氣被食物吸收而在包裝內的濃度有所稀釋。
另ling外wai,高gao阻zu隔ge性xing塑su料liao製zhi品pin價jia格ge非fei常chang貴gui,並bing且qie通tong常chang難nan以yi加jia工gong。使shi用yong中zhong等deng阻zu隔ge性xing複fu合he塑su料liao體ti係xi應ying用yong在zai包bao裝zhuang上shang,在zai多duo種zhong應ying用yong領ling域yu其qi抑yi製zhi氧yang氣qi濃nong度du的de效xiao果guo要yao比bi目mu前qian習xi慣guan使shi用yong的de玻bo璃li和he金jin屬shu包bao裝zhuang好hao得de多duo。
另一個流行的開發項目就是內層塗有抑氧劑的啤酒瓶蓋。由於有了這種抑氧劑,可采用PET瓶取代玻璃瓶灌裝啤酒,並保證在裝瓶後大約9個月時間內啤酒的原始風味和口感不變。實際上,在多年以前已經開始使用“抑氧”包裝,也包括在包裝物內減小由氣體引起的化學和生物特性變化的包裝體係,並不斷在改進和發展著。“活性包裝”研究的方向是具有專用性的同時可轉化成巨大商業應用市場的包裝體係,而目前流行的趨勢是把活性劑從真正的包裝材料中分離出來。
含(han)抑(yi)氧(yang)劑(ji)包(bao)裝(zhuang)體(ti)係(xi)最(zui)好(hao)經(jing)過(guo)一(yi)個(ge)活(huo)化(hua)階(jie)段(duan)而(er)起(qi)作(zuo)用(yong),應(ying)用(yong)這(zhe)種(zhong)抑(yi)氧(yang)劑(ji)的(de)複(fu)合(he)薄(bo)膜(mo)就(jiu)可(ke)廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)包(bao)裝(zhuang)場(chang)合(he),其(qi)活(huo)化(hua)作(zuo)用(yong)需(xu)要(yao)有(you)一(yi)定(ding)的(de)因(yin)素(su)激(ji)發(fa)。以(yi)下(xia)介(jie)紹(shao)3種市場出售的特種塑料用抑氧劑。
(1)瑞士汽巴公司/Ciba出品的Shelfplus O2係列抑氧劑,可通過食品的濕度而活化或在巴氏殺菌過程中綜合濕度和溫度而活化起作用。
(2)芬蘭Bioka公司出品的enzymatic係列抑氧劑,其通過濕度的活化性很強。
(3)CPChem公司(前身是Chev-ron-Phillips)出品的OSP係列抑氧劑,利用紫外線輻射激發而活化。
所有上述抑氧劑都需製成有以下典型結構的複合薄膜,包括內層至外層,都有一層中或高阻隔性的聚合物(如PA),抑氧劑,一層低阻隔性聚合物(如PE或EVA)。其中,抑氧劑可隔離空氣中的氧氣,並且通常不能直接接觸到食品。
Wipak Walsrode公司利用Shelfplus型助劑生產出Combitherm 23115/408牌號薄膜.外觀呈銀灰色。最適合用在包裝物內濕度飽和的環境中,卷繞收藏時必須放在幹燥的環境(相對濕度低於40%)。
Bioka公司的產品目前正在開發當中,其商品化包裝呈粉狀袋裝,正在向專業生產廠商推薦使用,用於生產層壓產品。
Cryovac公司采用CPChem公司的OSP抑氧劑生產出OS 1000薄膜。這種薄膜具有優異的性能,被瑞士雀巢公司下屬的Nestle Buitoni公司選用,用於包裝各種麵食品並投放到美國市場。這種包裝盒壁是熱成型EVOH阻隔結構層,盒子上部分采用擁有抑氧劑層的OS 1000型薄膜密封,如此可使食品包裝盒內的氧氣含量降低至0.1%以下,延長產品貨架壽命達50%,因而榮獲美國軟包裝協會頒發的“技術創新金質獎”(Gold Award for TechnicalInnovation)。
乙烯捕捉劑
對塑料工業而言,乙烯捕捉劑是非常有趣的觀點。乙烯是從石油中提煉實現工業化生產的碳氫氣相單體.主zhu要yao應ying用yong於yu生sheng產chan聚ju乙yi烯xi塑su料liao。令ling人ren驚jing奇qi的de是shi,乙yi烯xi同tong樣yang可ke以yi在zai植zhi物wu的de新xin陳chen代dai謝xie中zhong產chan生sheng,其qi作zuo用yong就jiu象xiang催cui化hua劑ji一yi樣yang可ke促cu使shi水shui果guo成cheng熟shu和he變bian軟ruan。因yin此ci,尤you其qi是shi乙yi烯xi積ji聚ju在zai包bao裝zhuang材cai料liao內nei,就jiu會hui使shi得de在zai商shang店dian裏li采cai用yong密mi封feng包bao裝zhuang出chu售shou的de新xin鮮xian水shui果guo和he蔬shu菜cai很hen快kuai腐fu爛lan、變質。
其qi主zhu要yao對dui策ce是shi利li用yong放fang在zai包bao裝zhuang品pin內nei的de一yi小xiao袋dai乙yi烯xi捕bu捉zhuo劑ji先xian去qu除chu氧yang氣qi。這zhe一yi步bu驟zhou使shi用yong高gao錳meng酸suan鉀jia十shi分fen有you效xiao,但dan高gao錳meng酸suan鉀jia對dui人ren體ti有you害hai,因yin而er不bu能neng直zhi接jie用yong於yu食shi品pin包bao裝zhuang。
其他用於去除乙烯單體十分有效的礦物質有沸石、方石英以及部分種類的碳酸鹽。這些礦石在薄膜的生產應用中還可能起著關鍵作用。奧地利EIA Warenhandels公司利用沸石生產出Profresh品牌添加劑,可直接用於普通聚乙烯薄膜的生產,無需采用多層複合薄膜也可獲得良好保鮮效果,並且已獲美國FDA和(he)德(de)國(guo)官(guan)方(fang)頒(ban)發(fa)的(de)食(shi)品(pin)認(ren)證(zheng)。然(ran)而(er)到(dao)目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi),上(shang)述(shu)所(suo)有(you)型(xing)號(hao)的(de)添(tian)加(jia)劑(ji),都(dou)會(hui)對(dui)包(bao)裝(zhuang)製(zhi)品(pin)的(de)美(mei)觀(guan)帶(dai)來(lai)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang),原(yuan)因(yin)是(shi)用(yong)其(qi)製(zhi)造(zao)出(chu)的(de)薄(bo)膜(mo)容(rong)易(yi)扭(niu)曲(qu),同(tong)時(shi)呈(cheng)半(ban)透(tou)明(ming)狀(zhuang)。
包(bao)裝(zhuang)品(pin)內(nei)還(hai)需(xu)消(xiao)除(chu)的(de)其(qi)他(ta)物(wu)質(zhi)是(shi)經(jing)過(guo)存(cun)放(fang)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou),從(cong)油(you)脂(zhi)中(zhong)散(san)發(fa)出(chu)的(de)惡(e)臭(chou)氣(qi)味(wei)。在(zai)化(hua)學(xue)上(shang)稱(cheng)之(zhi)為(wei)醛(quan)類(lei)物(wu)質(zhi),最(zui)具(ju)代(dai)表(biao)性(xing)的(de)是(shi)己(ji)醛(quan)。清(qing)除(chu)醛(quan)類(lei)物(wu)質(zhi)並(bing)不(bu)能(neng)使(shi)食(shi)物(wu)避(bi)免(mian)進(jin)一(yi)步(bu)氧(yang)化(hua)。無(wu)論(lun)如(ru)何(he),這(zhe)是(shi)一(yi)項(xiang)延(yan)長(chang)產(chan)品(pin)壽(shou)命(ming)而(er)切(qie)實(shi)可(ke)行(xing)的(de)技(ji)術(shu),因(yin)為(wei)食(shi)物(wu)富(fu)於(yu)營(ying)養(yang)的(de)成(cheng)分(fen)在(zai)嚴(yan)重(zhong)腐(fu)爛(lan)變(bian)質(zhi)之(zhi)前(qian),這(zhe)類(lei)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)發(fa)出(chu)的(de)味(wei)道(dao)就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)被(bei)人(ren)嗅(xiu)到(dao)。
美國於1994年就批準了消醛薄膜專利權的申請保護,目前杜邦公司/DuPont正zheng在zai進jin行xing消xiao醛quan薄bo膜mo的de商shang業ye化hua開kai發fa工gong作zuo。其qi中zhong使shi用yong的de助zhu劑ji就jiu是shi乙yi烯xi捕bu捉zhuo劑ji,但dan是shi化hua學xue作zuo用yong機ji理li仍reng未wei清qing楚chu,有you幾ji家jia意yi大da利li大da學xue科ke研yan人ren員yuan正zheng在zai為wei此ci進jin行xing專zhuan項xiang研yan究jiu。今jin天tian,人ren們men普pu遍bian認ren識shi到dao如ru何he消xiao除chu薄bo膜mo包bao裝zhuang內nei其qi他ta的de難nan聞wen氣qi味wei(尤其是存放鮮魚時發出的胺類氣體)以及新鮮蔬菜呼吸過程中所產生的二氧化碳氣體,但到目前為止還沒有商業化開發應用的報道。
抗菌劑
shipinbianzhizhuyaoshiyouweishengwuzaizuoguai,zaishipinneitianjiashajunjikeqidaohenhaodezuoyong。shishizhengming,zaisuliaozhongtianjiakangjunjiyequdelelianghaoxiaoguo,tebieshiyongzaichaoshihuanjingzhongdePVC製(zhi)品(pin)上(shang)。這(zhe)種(zhong)塑(su)料(liao)要(yao)求(qiu)有(you)抑(yi)製(zhi)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)功(gong)能(neng),因(yin)而(er)在(zai)生(sheng)產(chan)配(pei)方(fang)中(zhong)含(han)有(you)大(da)量(liang)的(de)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)型(xing)增(zeng)塑(su)劑(ji),以(yi)使(shi)塑(su)料(liao)表(biao)麵(mian)易(yi)於(yu)流(liu)動(dong)成(cheng)型(xing)並(bing)殺(sha)滅(mie)細(xi)菌(jun)。
開發使用抗菌劑殺菌的本意在於對革蘭氏染色呈陽性的細菌進行滅殺。目前,nisine是普遍流行采用的部分食品殺菌劑,部分有機酸(如山梨酸、丙酸、苯甲酸衍生物)也已證實可用作食品防腐劑。
上述各種活性包裝的應用越來越多,延長食品保質期的效果也不斷擴大,但應用時不能忽略食品衛生安全標準的要求。
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