食品接觸用塑料包裝材料應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

付 進 沐曉馥 諸葛海濤 鄭大明

江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院 江蘇 南京 210000

前言

食品接觸用塑料包裝材料因具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性、方便加工成型、輕便易攜帶、良好的食品保護作用以及方便裝飾等優(yōu)點,逐步成為食品接觸用包裝材料中應(yīng)用最多的材料[1]。相關(guān)研究結(jié)果顯示,用于食品接觸用包裝的塑料在塑料產(chǎn)量中的占比約為四分之一,當前,食品接觸用塑料包裝材料在各類固體食品以及飲料等食品包裝中最為常見。

1 食品接觸用塑料包裝材料應(yīng)用現(xiàn)狀

食品接觸用塑料包裝材料具有種類繁多、功能多樣、輕質(zhì)易攜帶、易加工成型以及韌性強等優(yōu)點,使其在食品包裝材料領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍最為廣闊。常見的食品接觸用塑料包裝材料有聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。產(chǎn)品類型涵蓋工具類產(chǎn)品、膜袋類產(chǎn)品、容器類產(chǎn)品、其中,具有代表性的是使用聚乙烯、聚丙烯等單一材料制備的聚乙烯自粘保鮮膜、包裝用聚乙烯吹塑薄膜、液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜、聚丙烯吹塑薄膜以及普通用途雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜等非復(fù)合膜袋;此外還有經(jīng)多種塑料包裝材料及其他材料復(fù)合使用,制備包裝用塑料復(fù)合膜、食品包裝用塑料與鋁箔復(fù)合膜、雙向拉伸尼龍(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)復(fù)合膜、液體食品無菌包裝用紙基復(fù)合材料以及液體食品保鮮包裝用紙基復(fù)合材料、液體食品包裝用塑料復(fù)合膜、包裝用多層共擠阻隔膜等[2]。

2 食品接觸用塑料包裝材料的發(fā)展趨勢

2.1 可重復(fù)使用的包裝材料 可重復(fù)使用的包裝材料是將功能性和創(chuàng)新材料整合后形成的一類包裝材料,在使用后可進行二次利用,其目的是實現(xiàn)重復(fù)利用,迎合環(huán)境保護、綠色低碳和多元化市場發(fā)展要求。歐洲國家材料領(lǐng)域?qū)＜矣?020年開發(fā)了一類塑料包裝新產(chǎn)品,由生物聚合物和纖維制成的復(fù)合食品塑料托盤。該托盤的原料為加工水果和蔬菜工業(yè)的殘留物以及生物聚酯。巴斯克自治區(qū)大學(xué)研究員薩爾東研究了兩種可重復(fù)使用的包裝材料γ-丁內(nèi)酯以及另一種堅硬的、且具有合適機械性能和阻隔性能的材料,該材料也可重復(fù)使用。2011年,Christopher Ranch企業(yè)研發(fā)了一種可以重復(fù)利用的塑料包裝材料,該材料將替代傳統(tǒng)塑料包裝材料,用于盛裝食品大蒜?？梢灾貜?fù)利用的塑料包裝材料具有更良好的綠色環(huán)保性能,也可為企業(yè)節(jié)約很多原料成本。此外,該塑料包裝材料同樣質(zhì)量較輕,運輸方便,具有良好的冷卻功能,有助于食品保鮮。

2.2 可回收包裝材料 經(jīng)濟和科技的發(fā)展,不可避免地會對環(huán)境造成污染,自上世紀九十年代以來,全球各個國家開始意識到環(huán)境保護工作的重要性。因此,開發(fā)環(huán)保型、經(jīng)濟型的食品塑料包裝材料也是主流發(fā)展趨勢之一。塑料包裝材料在使用后,面臨的最大問題就是是否可回收。目前,各國環(huán)境及材料領(lǐng)域?qū)＜揖鶎苫厥账芰习b材料進行了細致的研究[3]。例如,美國勞倫斯伯克利實驗室人員開發(fā)出了一類可回收塑料其材料組成為聚二酮烯胺。聚二酮烯胺大大提升了塑料材料的利用率,且浸泡在濃酸溶液中的聚二酮烯胺塑料,各個單體之間的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂,塑料可迅速發(fā)生溶解現(xiàn)象,也可以較快的速度從其他添加劑中釋放出來。

2.3 生物可降解食品包裝材料 食品包裝行業(yè)正在追求生物聚合物塑料等生物可降解的輕質(zhì)包裝,提高材料利用度,降低運輸成本。生物降解是一個碎片整理的過程,由熱、濕或微生物酶,將較長的分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為較小的化合物。生物可降解包裝材料利用天然可生物降解聚合物及其共混物,經(jīng)化學(xué)合成反應(yīng)聚合而成。例如塑料棉花袋,可以分解成不對環(huán)境造成危害的小分子化合物。常見的生物降解塑料有聚己內(nèi)酯、聚丁二酸丁二醇酯及其共聚物、聚乳酸、聚羥基烷酸酯等。其中,聚乳酸是一種新型的可降解塑料包裝袋材料,其生產(chǎn)原料為玉米淀粉,具有優(yōu)異的可生物降解性能,使用后能被微生物降解成二氧化碳、水,滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。熱塑性淀粉具有成本低、生物可降解性能良好等優(yōu)點,但由于其材料力學(xué)性能較差,也限制了熱塑性淀粉在塑料包裝材料領(lǐng)域的應(yīng)用。

3 結(jié)語

隨著生活水平的不斷提升,人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高,食品安全問題也成為人們關(guān)注的熱點問題之一。作為食品安全重要指標之一,食品包裝材料的要求也越來越嚴格。同時,食品工業(yè)的快速發(fā)展也為包裝材料提供了良好的發(fā)展契機,塑料包裝材料已經(jīng)成為食品包裝最常見的形式。在環(huán)保、食品安全問題日益突出的今天,食品塑料包裝材料同時面臨著機遇和挑戰(zhàn),除了要滿足市場需求外,還要兼具節(jié)約成本、降低能耗、綠色環(huán)保等要求,使食品塑料包裝材料朝著功能化、環(huán)?；姆较虬l(fā)展。