可食（shí）性包裝膜（mó）應用（yòng）瓶（píng）頸探討及重點性能（néng）分析（xī）

摘要：本文介紹了可食性包裝（zhuāng）膜研發現狀和應（yīng）用瓶頸，並針對導致應（yīng）用難題的膜（mó）性能缺陷提（tí）出（chū）檢測要點，以指導（dǎo）相關（guān）科研企業進行進一（yī）步技術研發和推廣。

關鍵詞：可食性包（bāo）裝膜、應（yīng）用瓶頸、檢測

作者：濟南MD传媒视频機電技術有限公司

　　目前，各行業中應用的包裝材料種類繁多，特點各異：塑料袋使用最（zuì）為普遍且成（chéng）本低廉，但其不易（yì）降解性會造成白色汙染，嚴重影響生態環境；紙袋雖有利於回收、降解，可循環利用，但成本較高；保鮮膜作為直接接觸食品的包裝材料，有害物質容易析出（chū），會隨食物進入人體影響健康…… 近年來，“綠色包裝”呼聲愈（yù）來愈高，如何實現包裝材料的“綠色”要求，成為包裝界研究的主流。從包裝材料出發，一般可采用四種手段提高（gāo）包裝（zhuāng）的綠色環保性：1、利用（yòng）重複再用和再生的包裝材料；2、研（yán）製（zhì）可食性包裝材料；3、推廣可降解（jiě）材料（liào）；4、廣泛利（lì）用紙質材料。從天（tiān）然環保的角度（dù）比較，可食性包裝材料（liào）因其采用（yòng）天然可食性物質製成，食用後（hòu）可直接被人體吸收，因而成為“綠色包裝” 推廣的重要手段。

1、可食性包裝膜介紹

　　在我國，可食性包裝形式（shì）多樣，很多早已應用（yòng）於實際生活中：蠟、油、明膠塗覆（fù）在食品、水果表層可有效減緩水分流失，延長貨架（jià）期；糖果、糕點外（wài）層包覆的糯米紙，是由番薯、玉米或小麥粉等澱粉做成，入口則（zé）化，用來隔離食品碎屑，防止與外層（céng）包裝的粘連。此外，冰淇淋甜筒的玉米烘（hōng）焙包裝（zhuāng）、香腸腸衣等均是典型的可食用包裝。近些年來，相關科研機構和包裝企業也開始著手進行新型可食性（xìng）包裝膜的製備和性能研究。

　　所謂可食性包裝膜,是指以天然可食性物（wù）質（如多糖、蛋白質等）為原料（liào），通（tōng）過（guò）不同分子間相互作用而形成的具有多孔網絡結構（gòu）的薄膜。根據選材和工藝不同，可食性包裝膜可分為：

　　多糖可食性包裝膜，是（shì）指以動物多糖或植物（wù）多糖為（wéi）原（yuán）料製（zhì）成的可食用（yòng）膜（mó），主要（yào）有澱（diàn）粉可食（shí）性包裝膜、改性纖維素可食性包裝膜、動植物膠可食性包裝膜、殼聚糖可食性包裝膜等等。

　　蛋白可食性包裝膜（mó），是以（yǐ）蛋白質為基質的（de）可食用膜，如大豆分（fèn）離蛋白可食性（xìng）包裝膜、小麥麵筋蛋白可食性（xìng）包裝膜、玉米醇溶蛋白可食性包裝膜（mó）、乳清蛋白可食性（xìng）包裝膜等。

　　複（fù）合型（xíng）可食（shí）性包裝膜，是采用不同比例的蛋白質（zhì）、多糖和（hé）脂肪酸混（hún）合製成一種可食性薄膜。由於各（gè）原料的種類和配比差異，膜的各項性能均有不同，因此各類食品的包裝需求。

　　既然對於可食性包（bāo）裝膜進行了（le）如此細致（zhì）的研究，而且又具有悠（yōu）久的實踐曆史，但截至目（mù）前，為（wéi）何沒有大規模的應用到工業生產和商業應用中呢？原因集中在（zài）其阻隔性不穩（wěn）定、機械強度不足以及無熱封性。

2、性能分析及檢測要點（diǎn）

　　阻隔性是可食性包裝膜的檢測重點，包括氧氣透過率檢測、水蒸氣透過率檢測，其性能優劣直接影響包裝（zhuāng）食品的貨架期長短。此外，為了在（zài）實際（jì）應用中具（jù）備基本的包裝功能，可食性（xìng）包裝膜需要在拉（lā）伸強度、斷裂伸長率、直角撕裂、熱（rè）封等性能滿足包裝用膜的基本指標（biāo）。生產過程（chéng）中（zhōng），若要通過高速運轉的包裝（zhuāng）線得（dé）到良好的包（bāo）裝效果，合理的摩擦係數是關（guān）鍵（jiàn）。為保證可食性包裝膜各部分材質性能均勻，厚度控製不失為一個簡（jiǎn）單、有（yǒu）效的（de）解決手段。

　　在這些需檢測指標中，阻隔性、拉伸（shēn）強度、撕裂度和熱封性能（néng）是首要的檢測項目。

2.1阻隔性

　　所謂（wèi）阻隔（gé）性能，是指可食性包裝膜對氣體、液體等（děng）滲透物透過（guò）材料（liào）的阻礙能力。無論食（shí）品、藥品，都要求包裝膜具有較（jiào）高的阻隔性能（néng），以延緩產品變質過（guò）程，延長保質期。對於大多（duō）數食品來講，微生物超標生長繁殖是導致食品變質的主要原因（yīn）。加工過程中清洗、消毒、蒸煮、燒烤、熏製等環節可以有效的降低微生物的數（shù）量，但（dàn）由於食品原材（cái）料受汙染程度不同、加工/包裝的衛生條件的差異（yì）會影響（xiǎng）食物成品的微生物（wù）殘存量。在後期的（de）存儲（chǔ）和運輸中（zhōng），倘（tǎng）若溫度、濕（shī）度和氣體量（liàng）適宜，微生物仍會大（dà）量生長繁（fán）殖，加快食物變質。包裝膜作為食物與外界環境的最後一道屏障（zhàng），其阻隔氣（qì）體和水蒸氣（qì）的滲（shèn）透能力對於食品品質的保持有著極為重要的關係。

　　氧氣透過率（Oxygen Transmission Rate）是指在單位時間內透過單位麵（miàn）積試樣的氧氣（qì）數量，此項（xiàng）指標可以作為衡量包裝膜阻氧性能的重要參數。在目前氧氣透過率（lǜ）檢測領域中，壓差（chà）法和（hé）等（děng）壓法作為兩種獨立典型的檢測方法各具特色：壓差法可測試多種氣體，測試成本（běn）低、成功率高，其最大優勢在於測試環（huán）境氣體“純淨（jìng）”，排除了（le）雜質氣體對試驗過程（chéng）帶來的影響（xiǎng），但容器檢測技術尚不成熟；等壓法的檢測對象從膜材擴大至容器，但在檢（jiǎn）測範圍上較為局限，僅適用於氧氣透過率測試。

　　水蒸氣透過率（Water Vapour Transmission Rate），是指在特定條件下，單位（wèi）時間透過單位麵積試驗的水蒸氣量。目前此項檢測以稱重法（fǎ）和（hé）傳感器法兩大主要檢測方法。稱重法曆史悠久，是（shì）透濕檢測的仲裁方法，但操（cāo）作較為複雜，測試（shì）時間長。如今該方法已經得到明顯的改進，最新的稱重法透濕性儀器（qì）已全部采用微電腦控製，自動試驗（yàn），且多個透濕杯設置極大提高了測試效率；傳感器（qì）法（fǎ）包括電解傳感器法、紅外傳感器法和相對（duì）濕度測定法。單就測試效率來說，傳感器法略勝一籌。

2.2 抗拉強度和斷裂伸長率

　　抗拉強度是指包裝膜拉斷前承受的最大應力值，而斷裂伸長率是指包裝膜拉斷後（hòu）被拉伸增加的長度與初始長（zhǎng）度的比值。此項檢測可以有效解決包（bāo）裝膜（mó）在外力（lì）作（zuò）用下產生的破損與斷裂問題，並且對於（yú）多種（zhǒng）不同類（lèi）型的（de）可食性包（bāo）裝膜進行測試數據比對分析，可以幫助判定、選取合適的基質（zhì）和（hé）工藝進行研究開發。

2.3 撕裂度

　　包裝袋在存（cún）儲和運輸的（de）過程中，常會在外力的影響下被撕裂。因此包（bāo）裝膜應具（jù）備足夠（gòu）的（de）抗撕裂擴展力，來減少撕裂的傳遞，減低泄露（lù）的可能性。另一方麵，“易撕口”包裝的開口部分同樣要求（qiú）一定的撕裂力，因此撕裂度是可食用包（bāo）裝膜應（yīng）用研究的一（yī）個要點。傳統撕裂度測試有三種常見方法：

　　直角撕裂法，按標準規定裁取一（yī）邊成直角樣式的試樣，對之施加（jiā）拉伸負荷，使試樣在直角口處撕裂來測試撕裂強度。

　　褲型撕裂法，按標準規定裁取長條狀試樣，並在長軸方向切縫至1/2處，使其切口所（suǒ）成的兩“褲腿”形狀（zhuàng），經受拉伸試（shì）驗，測出沿長軸方向撕裂所（suǒ）需的力。

　　埃萊門多夫法，按標準規定製取帶（dài）有切口的試樣，使之承（chéng）受擺錘（chuí）的撕裂，以撕裂試樣所消耗的能量計算（suàn）試樣（yàng）的耐撕裂性。

　　一般來說，直角撕裂法的較為常用。檢測儀器建議選用智能電子拉力試驗（yàn）機，通過（guò）裝置不同的夾具，可實現抗拉強度、斷裂伸長率（lǜ）、撕裂、熱封強度（dù）等（děng）多重檢測，一體化程度高。而且“微電腦控製、自動試驗功能”有利於幫助（zhù）研究者減低測試的人為幹擾，保證（zhèng）數據的精確性。

2.4 熱封性能

　　包裝的破損（sǔn）是目前影響包裝質量的首要問題，封（fēng）口是（shì）破（pò）損的多發部位。目前封口主要（yào）采用熱封技術（shù），即加熱到預設溫度，兩層（céng）或多層包裝膜受熱成熔融狀態，借助一定壓力（lì）促使膜分子滲透融合，經過一段時間後融為一（yī）體即封（fēng）口。因此要（yào）保證製成袋具有良好的封口強度和密封（fēng）性，熱封材料和熱封（fēng）工藝是（shì）關鍵。

　　針對（duì）可食性（xìng）包裝膜的應用研究，首先以不（bú）同基質和工藝製成的包裝膜為對象進行熱封性能研究。選擇不同的可食性包裝膜按要求製成樣品，設置統一的熱封（fēng）壓力、時間和溫度模擬封口工藝。後借助智（zhì）能電力拉力試驗機進行熱封強度（dù）測試，以此來選擇熱封性能較好的可食性包裝膜材。其次（cì）以（yǐ）同種材（cái）料為檢測對象，設置多組熱封壓力（lì）、時間和溫度參數進行封口試驗。根據拉力機熱封強度測試數據比對來找出合適的熱封參數。

3、總結

　　可（kě）食性包裝膜在包裝領域尚（shàng）屬新興材料，從研發到實際應用仍需大量的性能分析和（hé）驗證。經過研究得知，可食性包裝（zhuāng）膜（mó）的（de）阻隔（gé）性、物理機械性能還是影（yǐng）響其發展的瓶頸，因此需要得到廣大科研機構（gòu）和企業單位的高度（dù）重視。另外，包裝（zhuāng）膜（mó）性能檢（jiǎn）測技術日新月異（yì），檢測儀器自動化（huà）、精準化程度大幅提高，相（xiàng）信在理（lǐ）論（lùn）、技術、儀器的同步支持下（xià），可食性包裝膜真正大規模的推廣（guǎng）應用指日可待！