包裝-食品活性包裝的研究現(xiàn)狀及其趨勢(shì)預(yù)測(cè)_研究報(bào)告

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包裝在對(duì)食品提供保護(hù)、防止食品受外界微生物或其它物質(zhì)的污染、防止或減少食品氧化和其它反應(yīng)方面有著不可替代的作用，是食品保藏的重要手段。

　　活性包裝技術(shù)是在現(xiàn)代材料和生物科學(xué)技術(shù)成果的影響下，于近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型包裝技術(shù)，它是通過(guò)調(diào)節(jié)包裝材料與包裝體內(nèi)部的氣體及食品之間的相互作用，有效地延長(zhǎng)食品的貨架壽命和新鮮食品的新鮮品質(zhì)，最大限度地保持食品的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的一種包裝技術(shù)。目前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，該技術(shù)已較普遍地應(yīng)用于新鮮食品和加工食品領(lǐng)域�，F(xiàn)將食品活性包裝及其應(yīng)用，以及食品活性包裝的發(fā)展方向介紹如下：

　　1 除氧活性包裝系統(tǒng)

　　包裝內(nèi)剩余空間的氧氣會(huì)加速許多食品的氧化，促進(jìn)大多數(shù)細(xì)菌的繁殖、降低貨架壽命。雖然氣體置換或真空包裝可解決氧氣影響的問(wèn)題，但此種機(jī)械脫氧方式仍有2% ～3% 的氧氣殘留在包裝中，食品仍然會(huì)產(chǎn)生異味、改變顏色、營(yíng)養(yǎng)損失(如維生素A、維生素E和維生素C的損失)、好氧微生物(腐敗菌)生長(zhǎng)繁殖等。

　　脫氧劑根據(jù)其組成可分為兩種，一種是以無(wú)機(jī)基質(zhì)為主體的脫氧劑，如還原鐵粉，其原理是鐵粉在氧氣和水蒸氣的存在下，被氧化成氫氧化鐵．由于鐵粉氧化需要水分參與，故包裝內(nèi)需維持一定的相對(duì)濕度，脫氧效果才能最佳，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)了水分活度為零的鐵粉包裝袋；另一種是以有機(jī)基質(zhì)為主體，如酶類(lèi)、抗壞血酸、油酸等。日本的Mitsubishi Gas Chemicals YO2shihisa Sakakibara公司已經(jīng)推出了二價(jià)鐵類(lèi)的內(nèi)貼式去氧劑產(chǎn)品，將該產(chǎn)品貼于包裝內(nèi)側(cè)或固定在內(nèi)置標(biāo)置標(biāo)簽上即可有效地去除包裝內(nèi)氧氣成分。

　　2 能產(chǎn)生或吸收CO2的活性包裝系統(tǒng)

　　CO2有抑制食品表面細(xì)菌生長(zhǎng)的作用，并能降低鮮活果蔬的呼吸速率。另外，大部分塑料膜的CO2透過(guò)率都比O2透過(guò)率高，因此在一些食品包裝內(nèi)部保持較高濃度的CO2對(duì)保持食品的品質(zhì)非常有利，如鮮肉、禽肉、魚(yú)肉、奶酪、草莓等，因?yàn)楦逤O能抑制許多微生物的生長(zhǎng)[1]。由于包裝膜對(duì)CO2的透過(guò)率大于O2，為保持高CO2必須使用CO2釋放劑或是補(bǔ)充CO2以維持高水平的CO2濃度�？僧a(chǎn)生CO2的系統(tǒng)很多，例如將亞硫酸鹽系脫氧劑與NaHCO3混合，不僅可以除氧，而且可以產(chǎn)生CO2。與此相反，像咖啡由于糖和氨基化合物的分解，在焙烤后會(huì)產(chǎn)生大量CO2，另外，奶酪在貯存時(shí)也會(huì)放出CO2，這時(shí)需要CO2去除劑，以避免變質(zhì)或脹破包裝袋。氫氧化鈣與CO2作用形成碳酸鈣的反應(yīng)可以用于新鮮烘焙咖啡包裝中達(dá)到除CO2的要求。國(guó)外有一種稱(chēng)為“保險(xiǎn)鎖囊” 的產(chǎn)品，兼?zhèn)渚哂谐跫俺鼵O2功能，它已被用于聽(tīng)裝及鋁箔袋裝咖啡并獲得很大成功。

　　3 乙烯脫除劑

　　乙烯氣體能加速水果和蔬菜的成熟與衰老。水果與蔬菜自身能釋放一定量的乙烯，當(dāng)釋放的乙烯在果蔬周?chē)_(dá)到一定量(濃度很低)時(shí)，便會(huì)加速水果蔬菜的成熟與衰老。只要在包裝內(nèi)部加入少量的乙烯脫除劑便可消除此影響�，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)了以下幾種脫乙烯劑：1)含高錳酸鉀的硅膠，高錳酸鉀能將乙烯氧化成CO2和H2O而除去。2)含鈀的活性碳，它能吸收乙烯而將其降解，常將其放人小織袋內(nèi) ；3)多孔性的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)(如沸石)，將粉末狀或多孔性無(wú)機(jī)物質(zhì)直接混入聚乙烯或聚丙烯的塑料材料內(nèi)擠壓成薄膜，就具有吸收乙烯氣體的功能。

　　4 濕度調(diào)節(jié)活性包裝系統(tǒng)

　　包裝食品在流通過(guò)程中，如果表面冷凝結(jié)水，會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流出溶于水中，使得霉菌和細(xì)菌繁殖加快。采用硅膠、石灰、氧化鈣等干燥劑可降低濕氣含量，可以通過(guò)控制干燥劑用量及干燥劑小包裝袋的透濕率等，控制包裝空間的濕度�，F(xiàn)已研制開(kāi)發(fā)出吸水薄膜，用來(lái)降低冷凍食品表面的水分活度，延長(zhǎng)保質(zhì)期。這種包裝膜系統(tǒng)將兩層聚乙烯醇(PAV)薄膜以三明治式夾合丙二醇，再將四周密封形成一張包裹薄膜。聚乙烯醇膜具有很高的水分或水汽透過(guò)性，但丙二醇對(duì)水具有阻隔性。具體使用時(shí)，再包上一層玻璃紙，當(dāng)與新鮮的肉類(lèi)或魚(yú)類(lèi)接觸時(shí)，由于食品與丙二醇的水分活度不同(分別是0.99和0.00)，水分便很快從食物表面脫離。這種活性包裝可使魚(yú)類(lèi)的貨架壽命延長(zhǎng)3-4d，該吸水薄膜干燥后可重復(fù)使用102次[2]。

　　5 能產(chǎn)生抗菌劑的活性包裝系統(tǒng)

　　食品表面的微生物是影響食品貨架期和安全性的主要因素之一，抗菌包裝能殺死或抑制食品在加工、儲(chǔ)運(yùn)和處理過(guò)程中表面的微生物，延長(zhǎng)食品的貨架期和增加安全性，將包裝材料和防腐劑組合、對(duì)包裝材料的聚合物進(jìn)行輻射處理或氣流噴射等方法都可以使包裝具有抗菌活性�？咕b有兩種體系：有機(jī)體系和無(wú)機(jī)體系。

　　無(wú)機(jī)體系主要依賴金屬離子的抗菌活性，無(wú)機(jī)系列抗菌劑中的抗菌成分是銀、銅和鋅，這些金屬是以離子的狀態(tài)存在的，通過(guò)離子交換或直接合成，以制劑的形式與載體結(jié)合。在一些用紙箱包裝的水果的冷藏中，也可以使用真菌殺菌劑。紙板箱用的真菌殺菌劑由快速釋放系統(tǒng)和慢速系統(tǒng)組成，以釋放少量的SO2，這種SO2釋放系統(tǒng)對(duì)于新鮮葡萄貯藏以及允許含有少量SO2的加工食品的貯藏非常有利。

　　食品包裝中的有機(jī)抗菌劑包括：有機(jī)酸及其鹽(如山梨酸鹽、丙酸鹽、苯甲酸鹽)、抗菌素(如乳鏈球菌肽)、酶(如溶菌酶)、金屬和殺真菌劑(如抑霉唑)。含抑霉唑的LDPE膜可作為胡椒和Cheddar奶酪的包裝材料，含有抑霉唑的離子交聯(lián)聚合物膜具有抗菌性能，能控制奶酪和胡椒的微生物污染。日本研制了一種乙醇蒸氣釋放小包，此小包由紙與乙烯醋酸乙烯酯共聚物積層材料制成，內(nèi)裝55%食品級(jí)酒精、10%水分及35%的二氧化硅粉末。有時(shí)為了掩蔽酒精味，可加入少量的香料，小包的大小取決于食品的重量、食品的水分活度和要求的食品貨架壽命。食品的水分活度越低，所需的酒精量越少，此酒精蒸氣可控制1O2種不同的霉菌、15種細(xì)菌及3種致腐敗的酵母菌。此方法可用于餅干、奶酪、半干魚(yú)類(lèi)等食品的保藏，特別適合魚(yú)類(lèi)的保藏[2］。

　　6 氣調(diào)包裝及溫度監(jiān)控系統(tǒng)

　　歐洲市場(chǎng)近年出現(xiàn)一種用于果蔬包裝的氣調(diào)包裝袋，這種高氧自發(fā)性氣調(diào)包裝袋，袋內(nèi)氧氣、二氧化碳和氮?dú)獾慕M合比例，可根據(jù)不同果蔬食品的生理特性調(diào)節(jié)，如對(duì)易腐果蔬品可用80%一90%氧和10%一20%二氧化碳。這種包裝具有抑制酶活性，防止果蔬褐變，防止無(wú)氧呼吸所引起的發(fā)酵，保持果蔬品的品質(zhì)，有效地抑制好氧和厭氧微生物生長(zhǎng)，防止腐爛等優(yōu)點(diǎn)。采用高氧氣調(diào)包裝袋包裝鮮蘑菇，在8℃氣溫下，貨架期可達(dá)到8d[3]。

　　溫度控制系統(tǒng)能減少冷凍食品在貯藏過(guò)程中由于溫度控制不當(dāng)而導(dǎo)致的品質(zhì)劣變。冷凍食品在貯運(yùn)過(guò)程中溫度每升高10℃ ，其品質(zhì)劣變速度加快2～8倍。食品的保質(zhì)期是指食品在一定條件下的品質(zhì)保持時(shí)間，實(shí)際上食品在貯運(yùn)過(guò)程中條件會(huì)有變化，因此在包裝上配有能反映食品在貯運(yùn)過(guò)程中溫度變化的裝置就很重要，它能向消費(fèi)者指示食品在貯運(yùn)過(guò)程中溫度控制是否恰當(dāng)，保質(zhì)期還有多少。目前已有100多種時(shí)間、溫度積分指示器專(zhuān)利，但商業(yè)化的不多。法國(guó)的MO2nO2- Prix連鎖超市已在其180個(gè)分店中使用這種指示器。

　　7 活性包裝的發(fā)展前景

　　隨著食品科技的發(fā)展和消費(fèi)者對(duì)高質(zhì)量食品的要求，活性包裝及其在延長(zhǎng)食品貨架壽命上的顯著效能成為目前食品包裝發(fā)展的主要方向之一。一些活性包裝技術(shù)在日本、北美、歐洲、澳大利亞已使用多年，尤以日本使用活性包裝技術(shù)最多。由于活性包裝本身的技術(shù)先進(jìn)性和包裝食品后所產(chǎn)生出的高附加值，世界上許多食品科研機(jī)構(gòu)和食品企業(yè)正不惜財(cái)力、物力研制開(kāi)發(fā)更多的活性包裝技術(shù)，并使之更快商業(yè)化，造福于人類(lèi)�；钚园b作為智能型包裝的一種，被看成是包裝工業(yè)的革命性變化和新世紀(jì)的希望，有著十分廣闊的應(yīng)用前景[4]。

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食品活性包裝的研究現(xiàn)狀及其趨勢(shì)預(yù)測(cè)