朱偉
食品安全危害除了來自于食品原料本身和食品鏈全過程之外,還來自于食品包裝容器及材料。包裝是保證食品安全的一個重要組分,因此在食品安全中的作用也得到人們越來越多的關(guān)注。在保障食品安全方面,包裝可以防止食品在運輸、搬運等過程中受到變形或破損,還可以保護食品在流通過程中免受溫度、濕度、氣味和紫外線等環(huán)境因素的影響,以延長食品的貨架期,幫助生產(chǎn)商減少食品安全隱患。作為食品包裝原材料的供應(yīng)商,在此,筆者結(jié)合實際工作中遇到的食品包裝案例,愿與大家分享聚丙烯薄膜對食品安全的益處。
聚丙烯薄膜在食品領(lǐng)域的應(yīng)用
塑料復(fù)合軟包裝因其便利性、功能性和經(jīng)濟性受到消費者的普遍歡迎,是食品包裝的重要形式。在塑料復(fù)合軟包裝市場中,常見的包裝材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、雙向拉伸聚酯(BOPET)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺(PA)、紙、鋁、纖維素和聚氯乙烯(PVC)等。包裝材料與食品安全緊密相關(guān)的4大領(lǐng)域包括:包裝材料與產(chǎn)品的相容性,包裝材料中化學(xué)物的遷移,包裝材料的阻隔性和包裝材料的密封完整性。其中,雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)在提升復(fù)合軟包裝的阻隔性與密封完整性上表現(xiàn)優(yōu)異,越來越受到品牌商的青睞。
HIS Chemical在其2014年的塑料發(fā)展報告中提到,2013年聚丙烯已經(jīng)成為全球第二大塑料品類,占全球塑料消費的27%,使用量達到2億噸左右。據(jù)PCI的報告顯示,截至2016年,國內(nèi)復(fù)合軟包裝市場容量將達到620億元左右,其中食品類包裝預(yù)計將占整體需求的60%左右。據(jù)AMI的報告顯示,預(yù)計2016年國內(nèi)食品類軟包裝對BOPP薄膜的需求量高達236萬噸,占整體 BOPP薄膜需求量的62%,食品行業(yè)已經(jīng)成為BOPP薄膜的重要消費領(lǐng)域。
聚丙烯薄膜的阻隔性能
食品從生產(chǎn)到消費的流通過程中,往往會遭受到環(huán)境的影響,包括氧氣、濕度、氣味和紫外線等。這些環(huán)境因素容易引發(fā)食品變質(zhì)、腐化和霉變等,從而導(dǎo)致食品安全問題。
在炎熱潮濕的環(huán)境中,食品很容易腐爛變質(zhì),有時速度甚至相當(dāng)驚人。其原因就是在氧氣、濕氣的輔助下,食品中未滅活的細菌會以非常驚人的速度繁殖,細菌繁殖代謝是導(dǎo)致食品腐爛變質(zhì)的最主要原因,也是影響食品安全的關(guān)鍵因素。因此,為了保證食品安全,確保食品能以“鮮活”的狀態(tài)到達消費者手中,除了控制流通過程中的環(huán)境因素外,最關(guān)鍵的是找到食品變質(zhì)的根源,即阻止細菌繁衍的養(yǎng)分供應(yīng),這樣也就控制了細菌的繁衍速度,延長了食品的保質(zhì)期。眾所周知,多數(shù)細菌是以氧氣、濕氣為繁衍條件的,如果包裝材料在研發(fā)設(shè)計上,能有效阻擋空氣中的氧氣和濕氣,則勢必會為食品增加安全保障。
以海南臺風(fēng)賑災(zāi)面包霉變事件為例,2014年7月,超強臺風(fēng)“威馬遜”重創(chuàng)海南,省民政廳向災(zāi)區(qū)發(fā)放救災(zāi)食品,但發(fā)放到受災(zāi)民眾的面包發(fā)生霉變現(xiàn)象(如圖1所示),引發(fā)民眾的抗議。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),該批面包于2014年7月1日生產(chǎn),產(chǎn)品保質(zhì)期為半年。然而在短短20天時間內(nèi),產(chǎn)品就已經(jīng)出現(xiàn)霉變現(xiàn)象。除了食物本身的質(zhì)量問題之外,包裝薄膜的阻隔性較差也是引發(fā)面包霉變的主要因素之一。
在傳統(tǒng)的復(fù)合軟包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中,具有優(yōu)異阻隔性的薄膜,通常作為復(fù)合軟包裝的中間層,以提升包裝的阻隔效果,減少食品在流通過程中的變質(zhì)風(fēng)險。以阻濕和阻氧兩大重要技術(shù)參數(shù)為例(如圖2和圖3所示),我們可以看到,通過涂層技術(shù)和鍍鋁技術(shù),聚丙烯薄膜的阻隔性能得到有效提升,甚至可以實現(xiàn)阻濕和阻氧效果接近于7μm鋁箔的驚人效果,為咖啡、奶粉、寵物食品等產(chǎn)品包裝提供了更環(huán)保、更高性價比的解決方案。
聚丙烯薄膜的熱封性能
在食品安全風(fēng)險中,包裝材料的密封完整性是重要的影響因素之一。在灌裝和包裝過程中,包裝產(chǎn)品可能會產(chǎn)生熱封合的漏封、壓穿或材料本身的裂縫、微孔,而形成內(nèi)外連通的小孔或強度薄弱點,容易出現(xiàn)泄露的嚴(yán)重問題,從而引發(fā)食品安全事故。測定包裝材料密封完整性的方法,除了定性的在線負壓測試方法之外,還可以采用定量的方法衡量。
眾所周知,包裝的密封完整性與包裝設(shè)備的配置與性能相關(guān),包括刀具、溫度、壓力和速度等,同時也與包裝材料密切相關(guān),包括熱封窗口、厚度與熱粘性等。
以我公司的一款涂層產(chǎn)品為例,VLTS涂層技術(shù)可以有效拓寬薄膜材料的熱封窗口,在高速運行的狀態(tài)下提升熱封的穩(wěn)定性和完整性,避免由此引發(fā)的食品安全風(fēng)險,圖4所示為BOPP薄膜采用VLTS涂層技術(shù)的熱封窗口。
由于具有穩(wěn)定的防滑性和密封性,VLTS涂層技術(shù)可實現(xiàn)較高的枕式包裝速度,為小包裝產(chǎn)品提供優(yōu)異的走機性能。VLTS涂層技術(shù)具有較低的起封溫度(SIT),可以提供寬闊的熱封窗口,確保在變速HFFS包裝線上實現(xiàn)強大的性能。
下面,筆者以實際工作中出現(xiàn)的一個典型案例來說明包裝材料與食品安全的緊密關(guān)系。2014年12月,某品牌商上架銷售的一款蛋糕在6個月的保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)發(fā)霉變質(zhì)問題,嚴(yán)重影響公司的品牌形象和消費者的健康。通過對包裝材料與成品包裝加工過程調(diào)查后發(fā)現(xiàn):①包裝外部氣體滲入內(nèi)部的透過量較高,如氧氣、二氧化碳、空氣、水蒸氣等,特別是在高溫環(huán)境下,包裝材料的氣體透過量會更高,極易引起殘存微生物的生長、繁殖。②包裝袋體或熱封口處在一定的壓力或長時間存儲中易發(fā)生漏氣。特別是熱封部位的密封質(zhì)量較差,在熱封強度過低或過高、熱封強度不均勻的情況下,更易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。
針對包裝阻隔性和密封完整性的測試與驗證,對包裝熱封強度、氧氣透過量、密封性能(負壓法)等主要性能的監(jiān)測,以及熱封機參數(shù)的調(diào)整,發(fā)現(xiàn)該款包裝袋的阻濕性僅有7g/m2?24h,同時在超過30m/min的開機速度下出現(xiàn)粘刀和負壓測試泄漏的嚴(yán)重問題。我公司通過更換更高阻濕性的涂層BOPP薄膜,有效延長了食品的貨架期,從而杜絕了食品安全的漏洞。
伴隨著食品銷售網(wǎng)絡(luò)的全球化,錯綜復(fù)雜的供應(yīng)鏈推動著我們更加重視食品的監(jiān)管與保護,包裝在確保食品從生產(chǎn)到消費全供應(yīng)鏈的安全中起著至關(guān)重要的作用。而聚丙烯薄膜將會在食品保護和安全領(lǐng)域扮演越來越重要的角色,促使人們可以放心選擇更加優(yōu)質(zhì)的包裝食品,實現(xiàn)舌尖上的安全。