在真空包装(vp)、控制气氖包装(cap)、调节气氖包装(map)中使用新一类的包装材料,这些材料在商品储存流通中能够动念地维持一种有利于产品长期保存的包装做环境,由于这些材料往往具有生态功能,故称活性包装材料(active packaging materia1)或生命支持材料(support—life packaging materia1)。
活性包装技术,包括包装与其内部的气味及食品之间的相互作用,能够有效地保持食品的营养和 味,可以延长食品的保质期,有利于食品的保存和运输,可以方便消费者选择安全放心的食品。持别是在市场监管机制还不健全、假冒伪劣产品还很猖獗的情况下,消费者更加需要智能包装技术的帮助。研究人员预测,不久,用智能包装技术生产的包装袋的数量将占食品包装袋总数量的20% ~40%。由于材料科学、生物科学和气体包装的进步,活性包装技术发展很快,如除氧活性包装、灭菌活性包装等。
活性包装通常通过以下几种方式来维持包装内生态:
吸氧材料
系统内含氧化剂,可防止食品发霉。如用含这种氧化剂的pp膜包装面包,保质期可达45天。日本三菱公司推出以铁粉为基料的吸氧剂能吸收氧,产生二氧化碳等功能。澳人利亚推出光化学吸氧膜,光照射后能吸收氧,用于食油包装可使含氧量降低。美国推出一种仿人血吸氧原理的智能化吸氧盖,可吸收瓶子上部空间内的氧气。
搭制二氧化碳
法国推出含多孔物质的小包组成物,当食品中有液体渗出时,小包会释放二氧化碳,抑制做生物生长。
吸收乙烯的材料
植物放出的乙烯会促使其腐烂。将能吸收乙烯气体的多孔性硅石、沸石材料粉末混入pe、pp材料中,挤出成薄膜。日本使用这种薄膜贴在瓦楞纸箱内壁,运送花卉蔬菜。
控制释放保鲜剂
保存剂小包装加入预先吸附了酒精的二氧化硅粉末,让酒精缓慢地释放,可抑制十多种不同的霉菌、细菌、腐败菌。使用涂上金属沸石的抗生素薄膜袋,空气透过时会产生臭氧,杀死做生物。
吸水的材料
两层pe醇膜中间夹一层丙二醇,四周边密封,包装新鲜肉和蔬菜,丙二醇可吸收水分及乙烯,抑制了做生物的繁殖。
脱氧剂
加脱氧剂方法已广泛应用于焙烤食品、肉食品、茶叶、啤酒等。无机脱氧剂有铁系脱氧剂,亚硫酸盐脱氧剂,贵金属(铂、铑、钯)加氢脱氧剂等。有机脱氧剂有抗坏血酸脱氧剂,酶系脱氧剂等。
水果保鲜膜
用不同密度的pe膜袋、有微孔的高密度pe膜袋、透氧性pvc膜袋等,可满足不同水果商品的呼吸率要求。
活性包装技术的新进展
(1)食品安全显示
食品包装研究者发现:有些材料可以吸收包装袋中的氧有些材料会与食物变质时产生的气体相互作用,改变颜色;有些材料在温度变化时会改变颜色等。如果用选样的材料包装食品,有利于防止食品氧化变质,或为消费者提供更多食品是否安全信息。
由于这些活性材料包装具有显示食品安全的功能,因此许多公司正在合作研究选择有效的活性包装。法国的某些超市连锁店正在许多新鲜食品 使用一种称为时间温度指示器的包装仪器.实际上它是一个标签,可以显示食品在某一温度下的保存时间。这种标签像射击用的靶子,有许多圈套圈的透明圆环,中心的环台有一种化学物质。这种化学物质会随时间和温度不同而产生聚合作用,并由透明变成黑色。如果包装的食品保持在低温状态,该化学物质的聚合反应就很缓慢,一旦温度增加,聚合反应就会加速,化学物质就会由透明变成黑色。由于食品上的细菌随温度和时间的增加而增加,因此化学物质变黑的程度会越来越严重。当内圈变黑时,就意味着食品不再新鲜,消费者可以通过这种标签颜色的变化判断食品是否在高温状态下保存了很长时间。使用这种标签包装食品,便于消费者有针对性地选择,不易误选变质的食品,同时还可以避免因食品变质要求退货而造成的纠纷。
研究人员研究的另一种食品安全指示包装技术,是一种掺杂染料的塑料圆片。它通过与包装袋内食品释放的气体发生作用,显示肉类和蔬菜是否变顷。这种塑料片放入食品包装袋后.如果包装袋中的食品腐烂,就会释放出气体使塑料片改变颜色,消费者根据塑料片的颜色就能知道食品是否变质。
(2)控制气氛包装材料
以上的智能包装技术只能向消费者表明食品是否变质,而有一种智能包装技术则可以控制包装袋内的环境,延长食品的保鲜期。
不同的水果和蔬菜需要在一定的氧和二氧化碳浓度下才能保鲜,而这样的二氧化碳浓度在密封的包装袋中难以控制,因为当温度较高时,包装内的水果或蔬菜会消耗较多的氧并释放较多的二氧化碳。因此,如不进行调节,食品的保鲜期势必受到影响。为了解决这一难题,美国加利福尼亚洛帕克市的一家公司正在研究一种名为lntelifiler的包装膜。这种膜在温度发生变化时,可改变其透气性,以使不同的食品保持在最佳的氧和二氧化碳浓度比值之下。
减缓食品变质速度的另一种方法是用一种氧清除剂来清除氧气,控制包装袋内的空气环境,从而避免食品氧化变质。以前常用的方法是住食品包装袋内放一种装有铁粉的小香袋。通过铁粉消耗掉包装袋中的氧气,但这个方法存在明显不足,固为小香袋上“不可食用”的警示标志容易引起消费者反感。为此美国新泽西州的一家密封气体公司正在生产一种本身可以清除氧气的包装袋材料。这种材料有一个可氧化的聚合物内层,它能像铁粉一佯捕获并消耗包装袋内的氧气。
(3)智能啤酒密封罐
有一些更独特的智能包装技术,如智能啤酒密封罐技术。当这种智能啤酒罐拧开后,可使啤酒在3分钟内自动冷却至l6.7℃,从而让人们喝到爽口的冰镇啤酒。该啤酒罐之所以能达到这样的效果,是由于啤酒罐采用了独特的智能包装技术。这种啤酒罐有上下两部分,上部分装啤酒,啤酒外用含水凝胶包裹,下部分由真空层、干燥剂和热吸收剂层组成。由于这样的啤酒罐既可以保鲜叉可以冰镇,因而成为当前超市里著名的智能包装。
(4)抗微生物包装材料
抗微生物包装材料,具有抑制、减少食品包装中的微生物,使其停止生长或失活的功能。这种材料可分为移动的、吸附的、再生的和不移动的。
迁移型的化合物曾被讨论、试验和报道过,但尚不清楚如何解决化合物从包装物迁移到食品中的问题。显然,不迁移型的化合物与迁移型的相比更长效,不影响食品质量,并且不易遭到法规的质疑。
聚氨基葡萄糖表面改良的聚酯的形成过程是:季胺聚合物共价连接,在液体中所形成的缩氨酸能起到杀菌剂的作用。这种材料可以耐受一般销售过程中的运输冲击。缩氨酸被固定在塑料的表面,与食品接触时起到抗菌的作用。
再生抗菌聚合物可以氧化成p—c=0的结构,经与氯气反应形成氯胺,氯胺可以不断释放氯气,达到抗菌的目的。这种反应是可逆的,用氯气溶液清洗聚合物的表面,这样就可以再生聚合物的抗菌体系。
(5)气体释放与去除,包装损害显示
澳大利亚食品科学委员会的andrewscully介绍过一些智能化的活性包装技术,如二氧化硫释放、乙烯去除和可见的损害显示等。
02释放尽管由于它的过敏性反应,使许多政府还不提倡使用,但是so2是一个非常有效的葡萄球菌的抗菌剂并可以延长产品的保质期,而受到生产者和市场人士的认可。新近开发的纤维扳包装材料结构中可以释放so2。这种结构中含有由有机酸与亚硫酸钙组成的夹层,当有水蒸气存在时,so2就会形成,并连续向外释放。
去除乙烯的传统方法是使用高锰酸钾制成小包装放在新鲜食品的托盘上,这样可以去除由于呼吸作用产生的和周围环境中存在的乙烯,从而延长货架期。最近,澳大利亚的专家开发出了一种“乙烯特效药” 四嗪(c h n.)化合物作为除乙烯制剂,可以在4小时内有效去除包装空间内的乙烯。
关于包装损害显示,澳大利亚专家研制出了一种技术可用于软包装,当包装产生破损(甚至针孑l大小)时,包装材料会产生明显的颜色变化。这种高度的视觉变化可以警告消费者已有可能危及包装完整性的明显的或偶然的损坏。
(6)rfid的应用
今后,当人们从冰箱中拿出肉类半成品放入微波炉时,微波炉上的rfid射频识别传感器就会读取标识上的说明,自动设置蒸煮强度以保证肉被烹调得恰到好处,并且选择合适的时间以保证食品能安全食用。
供应链上的应用对大多数零售商来说,供应链的管理已变得越来越重要。从生产商到零售商之间,产品运输的加快或延迟是供应与需求的有效匹配中重要的操作因素。为了完善管理,获得高质量和准确的数据是必须的,并且还不能增加销售过程中的费用和时间。一个射频识别系统(rfid)可以明显地改善获,导数据的过程,它可以在贯穿整个供应链中的必要位置上自动、有效地提供大量产品或集装箱的识别探测,并将数据传到控制系统,使人们对产品运送过程达到有效的控制。
现在繁忙的销售中心可以受益于这个自动过程。在离岸和到岸
