基于氣體透過性實驗下的新型食品包裝用塑料復(fù)合膜透氧性能研究

Study on Oxygen Permeability of New-type Plastic Composite Membranes for Food Packaging Based on Gas Permeability Test

齊　鋼

（大連金馬包裝制品有限公司，遼寧　大連　116100）

Gang　Qi

(Dalian Jinma Packaging Products Co., LTD., Dalian　116100, China)

摘　要：在包裝行業(yè)，食品包裝十分常見。隨著時代的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，食品包裝材料的類型也越來越多樣，生活中人們經(jīng)常接觸到的食品包裝材料多達(dá)數(shù)千種，針對形形色色的材料，如何選用，如何使用，是每個食品包裝設(shè)計人員都極為關(guān)心的一件事情。本文將對食品包裝膜的透氧能力進(jìn)行實驗分析，探討如何選用合適的食品包裝膜。

關(guān)鍵詞：食品包裝；塑料復(fù)合膜；透氧；性能

Abstract：Food packaging is the most common part in packaging industry. With continuous development of the times and progress of science & technology, the types of food packaging materials become more and more diversified. At present, people are exposed to as many as thousands of food packaging materials in life. Aiming at various materials, how to choose and how to use them is a great concern for every food packaging designers. In this paper, it is analyzed the oxygen permeability of food packaging membranes, and discussed how to choose suitable food packaging membranes.

Key words：Food packaging; Plastic composite membrane; Oxygen permeability; Performance

中圖分類號：TB484；TS206.4

食品包裝一直都是人們極為關(guān)注的一件事情，食品包裝質(zhì)量的好壞，可能還會對食物的質(zhì)量產(chǎn)生影響。而在進(jìn)行食品包裝的時候，要想做好包裝工作，不同的食物需要使用不同的包裝材料，在科技的支持下，我國食品包裝材料的種類越來越多，質(zhì)量越來越好。但是，面對眾多的包裝材料，又該如何取舍，才能選擇出既經(jīng)濟(jì)又實用的包裝材料呢？筆者經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，在選擇包裝材料的時候，包裝袋的透氧性能對于食物的保質(zhì)期有極為重要的影響。

1　新型食品包裝材料與傳統(tǒng)包裝材料的比較

不同的食品需要使用不同的包裝材料，在日常生活中可能會發(fā)現(xiàn)有些食物是使用玻璃瓶包裝的，而有些是使用錫紙包裝的，還有的食物是使用普通塑料復(fù)合膜真空包裝的。在過去，為了延長食品的存放時間，人們多喜歡采用金屬這種傳統(tǒng)材料進(jìn)行包裝，金屬具有密封性好的特點，但是傳統(tǒng)的包裝材料也有其缺點，在使用金屬進(jìn)行食品包裝的時候，不僅所占重量比較多，而且不便于攜帶，而使用玻璃包裝，則容易損毀物品。近些年來，隨著科技的進(jìn)步，在食品包裝領(lǐng)域，各種新技術(shù)和新方法層出不窮，在進(jìn)行食品包裝的時候，人們的選擇也開始朝著多樣化的方向發(fā)展。這些新型包裝材料還具有便于攜帶以及成本低、耐沖擊、重量輕等優(yōu)點，在進(jìn)行包裝設(shè)計的時候，人們的選擇更加多樣。

當(dāng)然，凡事有利也有弊，新型包裝材料雖然具有較多的優(yōu)點，但也存在很多不足，如有的包裝材料質(zhì)量差，透氧性能存在問題，空氣中的氧進(jìn)入食品包裝袋中會產(chǎn)生一些不良反應(yīng)，即使是在低溫條件下也不可避免，氧氣入侵到塑料包裝袋中，產(chǎn)生過氧化物，造成食品變質(zhì)?；谶@樣的原因，許多食品企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時候，都十分注重包裝材料的選擇，食物的類型和原材料不同，所選用的包裝材料也有一定的差異。但是，在選擇材料的時候，材料透氧性能是選擇的基礎(chǔ)。

2　實驗部分

為了更好地驗證食品包裝材料復(fù)合膜、袋的透氧性能，下面筆者將通過實驗對該問題進(jìn)行探討。

2.1　主要原料

本次實驗主要采用的是聚乙烯自粘保鮮膜、復(fù)合膜和袋、鍍鋁膜、高溫蒸煮袋、共擠膜等，這些包裝材料經(jīng)檢驗，均為合格產(chǎn)品。

2.2　主要設(shè)備及儀器

氣體透過量測試儀是本次實驗的主要使用儀器。

2.3　試驗方法

本文在實驗過程中，主要是依照國際標(biāo)準(zhǔn)的塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法，該標(biāo)準(zhǔn)采用的是壓差法，在薄膜的兩側(cè)分別為兩個獨立的空間。將其中一側(cè)（高壓腔）充入一個大氣壓的標(biāo)準(zhǔn)氧氣，另一側(cè)（低壓腔）則抽為真空，這樣就在薄膜的兩側(cè)產(chǎn)生了一定的壓差，高壓腔的標(biāo)準(zhǔn)氧氣會通過薄膜滲透到低壓腔，通過測量低壓腔的壓力增加值可以準(zhǔn)確計算出透氧量。

2.4　實驗原理

在一定的溫度下，在材料兩側(cè)保持一定的壓差，氣體最初是沉淀在薄膜的表層，通過薄膜的間隙進(jìn)入膜內(nèi)并溶解，繼而在濃度梯度推動下向內(nèi)膜移動，再從膜的另一側(cè)表面離開薄膜，傳感器測得低壓側(cè)的氣體壓力增加值，從而得出單位時間內(nèi)氧氣透過量。

3　結(jié)果與討論

3.1　不同材質(zhì)的塑料復(fù)合膜、袋透氧量存在差異

不同材質(zhì)的產(chǎn)品其氧氣透過量差別很大，見表1，聚乙烯自粘保鮮膜透氧量在10 000～20 000 cm3/m2·24 h·0.1 MPa，有適度的透氧性和透濕度，能夠調(diào)節(jié)被保鮮品周圍的氧氣含量和水分含量，進(jìn)而達(dá)到延長食品保鮮期的目的，因此多被用于冰箱保鮮領(lǐng)域。

表1　聚乙烯自粘保鮮膜的透氧量表

而復(fù)合袋、膜材質(zhì)的透氧量則在300～1 500 cm3/m2·24 h·0.1 MPa，其主要應(yīng)用的是普通包裝的食品類，如方便面、餅干、紫菜等經(jīng)常采用這種材料進(jìn)行包裝。其具體的透氧效果見表2。

表2　復(fù)合膜、袋的透氧量表

而在使用鋁塑復(fù)合膜的時候，其阻隔性能要高于鍍鋁膜，但是在具體的生產(chǎn)過程中鋁塑復(fù)合膜的成本比較大，會增加生產(chǎn)成本。因此，在當(dāng)前的包裝領(lǐng)域主要使用的是鍍鋁膜。市場上人們使用鍍鋁膜的時候，主要是用于榨菜包裝及保質(zhì)期較長的熟肉高溫蒸煮包裝。在使用鍍鋁膜的時候，其除了具有較強的高阻隔性以外，還具有遮光特性，能夠較為全面地保存食品，避免光和氧等綜合變敗。具體的透氧情況，見表3、4。

表3　鍍鋁膜的透氧量表

表4　鋁塑復(fù)合膜的透氧量表

而高溫蒸煮袋具有較高的阻隔性能，蒸煮袋的外層材料一般使用的都是拉伸尼龍和拉伸聚酯，這為蒸煮袋提供了較高的強度、剛性、耐針孔性、耐磨性等，但是其物理性能提高了，透氣性卻隨之降低了。因此，高溫蒸煮袋多用于包裝熟肉制品及一些開袋即可食用的蛋制品。其詳細(xì)的透氧量見表5。

表5　高溫蒸煮袋的透氧量表

3.2　結(jié)語

影響食品包裝塑料復(fù)合膜、袋透氧性能的因素多種多樣，材料的厚度、上膠量、張力及壓力等大小不同，都有可能會對包裝的透氧性能產(chǎn)生影響。在選擇包裝材料的時候，企業(yè)要根據(jù)自身生產(chǎn)的商品，從多個角度綜合考慮，選取合適的包裝袋，滿足包裝需要，延長食品保質(zhì)期，為企業(yè)謀取更多的利潤，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，間接推動包裝行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，生產(chǎn)出性能更多的包裝袋。