摘要 | 富脂類食(shí)品富含油脂,容易氧化和水解而導(dǎo)致食品酸敗(bài)變質,通過(guò)包裝材料的合理設計與檢測,能夠有效提高富脂(zhī)類食品的貨架期,充分發揮包裝對內容物的保護作用,提高食品的安全性。本文對食品軟包裝材料設計(jì)的要點進行了介紹(shào)。 |
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關鍵字 | 富脂類;氧(yǎng)化;包裝(zhuāng)材料設(shè)計;阻隔性 |
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包裝對內容物能(néng)起到承載、保護、識別、宣傳的作用,其中,承載、保護是包(bāo)裝(zhuāng)的最基本功能。然而,現在很多包裝在設計時卻將重(chóng)點轉移至了宣傳功能(néng),導致過度包裝現象嚴重,不僅增加了包裝成本,而且因關注點的轉移,使得承載、保護的功能遭到忽略(luè),包裝光鮮亮麗但產品質(zhì)量(liàng)問題頻發的情況時有發生。如要避免此問題,就需要將本末倒置的錯誤糾正過來,將包裝材料設計(jì)作為包裝設計的核(hé)心重點,提高包裝基(jī)本功能的地位,充分發揮(huī)包裝的保護功能,提高食品安全性。本文以富(fù)脂類食品為例,介(jiè)紹食品軟包裝材料設計的要點。
一(yī)、富脂類食品介紹
脂類是油、脂肪和類脂的總稱,食品中的油脂主要(yào)是指油和脂肪。油在常溫下(xià)為液態,脂肪在常溫下為固態。脂(zhī)類是人(rén)體必(bì)需的營養元素之一,同(tóng)時也是食品普遍(biàn)包含的營養成分。根據脂肪含(hán)量的多少(shǎo),食品可以分為富脂類和低脂類。常見的富脂類食品有肉類、奶油(yóu)、蛋糕、花生、巧克(kè)力、油炸食品等。
富(fù)脂類食品不易保存,其所含脂肪在貯藏過程(chéng)中(zhōng)受到(dào)氧氣、溫度、光照、水分、金屬離子等影響容易發生自動氧化、光敏氧化和水解,生成氫過氧化物。氫過(guò)氧化物不(bú)穩定,在(zài)形成的同時即開始分解,裂解形成醛、酮、醇、酸等化合物,這些揮發性物質具有特殊的哈敗氣味,是造成富脂類(lèi)食品風味異常的主要(yào)原因。
影響富脂類食品氧化變質的因素(sù)主要來源於自身和環境兩方(fāng)麵。自身原(yuán)因主要與食品中脂(zhī)肪酸的性質(zhì)相關,不飽和脂肪酸分子含(hán)量越多,或(huò)者其雙鍵數目越多,食品(pǐn)越易氧化,而順式脂肪酸較反式脂肪酸(suān)更易氧化。環境(jìng)因素則涉及食品的加工(gōng)和貯藏條件。貯藏條件又涉及貯藏環境和包裝情況(kuàng)。在食品加工工藝及貯藏環境穩定的情況下,包裝材料(liào)設計在很大程度上(shàng)決定著富脂類食品的(de)保質情況,能夠(gòu)減緩氧氣、光照、水分(fèn)對脂肪(fáng)氧化進程的(de)促進作用。
二、富脂類食品(pǐn)軟包裝
富脂類食品變質主(zhǔ)要是其(qí)所含的脂肪酸與氧氣反應的(de)結果,而光照、水分對脂肪氧化(huà)反應具有催化作用,因此,為(wéi)了保護食品不變質,包裝(zhuāng)材料必須具有隔離食品與氧氣、光照、水汽(qì)的作(zuò)用,這也是包裝材料設計除成本考慮外的主要出發(fā)點。
1、鋁箔複(fù)合材料
鋁箔具有良好的防潮(cháo)、防鏽、阻(zǔ)氣、遮光及耐(nài)腐蝕性,其挺度(dù)、機械強度適中,延展性好,便於加工(gōng),可以與紙(zhǐ)張、塑料複合製成高阻隔(gé)、耐高溫鋁(lǚ)塑複合材料,適用於高溫殺菌包(bāo)裝、真(zhēn)空包裝、液體包裝等。采用鋁箔複合材(cái)料可有效提高產(chǎn)品的保質期,抵(dǐ)抗油脂向包(bāo)裝的滲透浸染。
鋁塑包(bāo)裝也有自身的(de)局限性,比如鋁箔不耐折,在真空包裝抽真(zhēn)空或者(zhě)產品流通過(guò)程中鋁箔(bó)容易出現針孔、穿孔、斷裂等問題。LABTHINKMD传媒视频實驗室對鋁(lǚ)塑包裝(zhuāng)材料進行揉搓試驗發現鋁塑包裝經(jīng)揉搓後阻隔性能大幅下降,甚至出現了貫(guàn)穿性的穿孔。但是,如果複合層中添加PA、EVOH等(děng)高(gāo)阻隔層,則不僅可以起到保護鋁箔的(de)作用(yòng),而且可以使出(chū)現鋁箔穿孔的材料的阻隔性(xìng)保持在較高的水平。因此,長距離運輸產品或者包材易擠壓揉搓的產品在選擇此類包裝時,與鋁箔所複合的材料的性能至關重要,常用的複合材料設計有PET/AL/CPP、PET/AL/PA/CPP、PET/NY/AL/NY/CPP等。
一般情(qíng)況下,鋁塑複合膜的氧氣透(tòu)過量小於0.5cm3/㎡·24h·0.1MPa,水蒸氣透過量小於0.5g/㎡·24h。相對而言,複(fù)合層數越多,阻隔性能和物理性能越好,然而其(qí)成本也越高,過度提高包裝性能(néng)是浪費的也是不必要的。在包裝材料設計時,應結合食品性質及(jí)貨架期需求合理選擇包裝。
2、塑塑複合膜
塑料包裝質量輕、厚度薄、包裝工藝(yì)簡單、設計種類(lèi)豐富,具有良好的防潮、防蝕性能,在食品、藥品等行業得到了廣泛(fàn)的應(yīng)用。富脂類食品可以采用(yòng)複合塑料軟(ruǎn)包裝,但是材料必須(xū)選擇具有良好(hǎo)阻(zǔ)隔性能。包裝材料設計可選擇具有高阻隔性能(néng)的PVDC、PA、EVOH等材料作為(wéi)阻隔層,具有良好熱封性能的PP、PE等材料作為包裝內層。可選擇包材結構例如(rú)PA/CPP、PA/LDPE等。一般情況(kuàng)下,PA/CPP、PA/LDPE材料的氧氣透過量在40~60 cm3/㎡·24h·0.1MPa之(zhī)間,PA/CPP的水蒸氣透過(guò)率在3g/㎡·24h左右,PA/LDPE材料(liào)的水蒸氣透過率在4g/㎡·24h左右,能滿足一般富脂類產品的貨(huò)架期需求,目前肉類、糕點、堅果等產品多選擇此類包裝材料。
通過增加材料厚度、增加複合(hé)層數、對材料(liào)進行鍍鋁處理(lǐ)、塗覆PVDC等方式可(kě)進一步提高材料的阻隔性能,此類包裝材料有如VMPET/CPP 、BOPP/VMPET/PE、BOPP/PE/VMPET/PE、KPA/CPP等。其(qí)中,鍍鋁複(fù)合材料由於鍍鋁層的存在,其阻隔性與遮光性上(shàng)要明顯高於其他材料,可有效提高(gāo)產品(pǐn)貨架期,且在耐揉(róu)搓方麵,鍍鋁複合膜較鋁塑複合膜(mó)更具優勢,不易出(chū)現穿孔、針眼等問(wèn)題。一般(bān)情況下,鍍鋁複合膜的氧氣透過量在1 cm3/㎡·24h·0.1MPa左右,水蒸氣透過率在0.5~2g/㎡·24h之間,膨化食品、薯片、餅幹、豆製品等產品多選擇此類包裝。
另,由於塑塑複合膜基材多為無色透明膜,為了減緩富脂類食品(pǐn)的光敏氧化,如不選擇鋁塑複合膜或(huò)者鍍(dù)鋁複合膜,則應盡量將(jiāng)包裝設計為滿色,以(yǐ)起到遮光的作用,而材料選擇則應可選(xuǎn)擇對(duì)短波有較好阻擋性(xìng)的材(cái)料(liào),例(lì)如(rú)PET/PE較OPP/PP/PE在短波範圍內的透光率要小很多,在延緩食品光敏氧化方麵有較好的效果。
3、包裝形式
根據食品(pǐn)的不同形態與需求,除常規包裝外,富脂食品多采用真空(kōng)包裝、MAP包裝、脫氧包裝(zhuāng)等包裝形式(shì),以盡可能減少包(bāo)裝內的氧氣(qì)含量,降低食品與氧氣接觸的可能性。真空包裝適用於熟食、醃臘製品、豆(dòu)製(zhì)品等食品的包裝,不適用於膨(péng)化食(shí)品(pǐn)或有銳刺的產品。MAP包(bāo)裝多采用氮氣或者二氧化(huà)碳置換包裝內的空氣,降低氧氣含量,抑製食品氧(yǎng)化及微生物的生長繁殖,有(yǒu)效提(tí)高產品的保質期,MAP氣調包(bāo)裝形式適用範圍廣,適用(yòng)於常(cháng)見的所有食品包裝。脫氧包裝是在包裝內加入脫氧劑,以除去包裝容器內的遊(yóu)離氧,降低包裝內的氧濃度,多用於堅果、糕點、茶(chá)葉等產品的保鮮。
三、包裝性能檢測
在采購或正(zhèng)式投入使用前,對包材性能是否能夠符合材料預期設計進行驗證,不僅能避免批(pī)量廢品的產生,而且能通過試驗有的放矢地對(duì)材料質量進行控製(zhì)和改進。對於影響包材貨架質量的阻隔性能主要有氧氣透過量和水蒸氣透過量。對(duì)這兩(liǎng)項物理指標的測試(shì)可采用LabthinkMD传媒视频OX2/230氧氣透(tòu)過率測試係統和W3/330水蒸氣透過率測試係(xì)統,這兩款設備分別采用等壓法和(hé)電解法(fǎ)的測試原理,遵循GB、ASTM、YBB等多項檢測標準,測試精(jīng)度高,能滿足富脂類食品高阻隔材料的阻隔性(xìng)能測試(shì)。
除阻隔性能測(cè)試外,包材物理性能(néng)主要檢測項目(mù)還包括厚度、拉伸性能、剝離強度、耐穿刺(cì)性等,針對冷(lěng)鏈食品,還需要檢測耐寒性;針對氣(qì)調產品,則需要檢測包材的氮氣透過率和二(èr)氧(yǎng)化(huà)碳透過率。另外(wài),經過包裝工(gōng)序後,成品包裝(zhuāng)能否有效發揮(huī)包材預期保護作用(yòng)則需要通過對成品進行檢測來實現。一般情(qíng)況下,可通過保質(zhì)期加速試驗來進行評測,但是該方法屬於貨架(jià)期綜合評測,耗(hào)時較長,且如發現食品達不(bú)到預想的保質期後,仍需要從產品原料、生產工藝、包裝性能等(děng)多方麵進行原因排查。此(cǐ)時,如直接對成品包裝相關(guān)性能進行檢測,則可鎖定或(huò)縮小影響因素(sù)排(pái)查範圍。成品包裝檢測性能主要有熱封性能、密(mì)封性、泄露與密封強度、成品(pǐn)包裝(zhuāng)氧氣透過率、成品包裝水蒸氣透過率、頂空氣體(tǐ)分析等。
四、結論
富脂類(lèi)食(shí)品富含油脂,容易氧化和水解而導致食品酸敗變質,通過包裝材料的合理設(shè)計與檢測,能夠有效提高富(fù)脂類食品的貨架期,充分發揮包(bāo)裝對內容物(wù)的保護作用,提高食品的(de)安(ān)全性(xìng),希望並建議食品包裝材料設計者將包裝設計的核(hé)心重點回歸到包裝材料的基本功能上,使食品包裝(zhuāng)在亮麗其外的同(tóng)時金玉其(qí)內。
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