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浅析可食性包装材料及其应用

近年来由于包装技术的飞速发展,作为绿色包装材料的一员,可食性包装材料得到了广泛应用。所谓可食性包装材料,即当材料的包装功能实现后,变为“废弃物”时,可将其作为一种食用原料使用,使包装材料的功能实现转型。可食性包装材料的特点是质轻、卫生、无毒无味,可直接贴紧食物包装,保质、保鲜效果较好。 

可食性包装材料的类型

可食性包装材料是将本身可食用性的材料成分,经组合(混合)、加热、加压、涂布、挤出等方法而成型,用于不同物品包装的可食性包装材料,所用的基本材料不尽相同,但都以某种主要原料或成分来加以界定。因此,根据其采用的主要原料(成分)的特点,可将可食性包装材料分为5大类。 

1.淀粉类 

淀粉类可食性包装材料是以淀粉为主要原料制得的。制作时,将淀粉成型剂与胶黏剂按一定比例配制,然后充分搅拌,再通过热压等方式加工制得包装薄膜或具有一定刚性的包装容器。所用淀粉有玉米、红薯、土豆、魔芋及小麦等。所加入的胶黏剂多为天然无毒的植物胶或动物胶,如明胶、琼脂、天然树脂胶等。 

2.蛋白质类 

蛋白质类可食性包装材料是以蛋白质为基料,利用蛋白质的胶体性质,加入其他添加剂改变胶体的亲水性而制得的包装材料,多以包装薄膜形式存在,根据基料的不同又可将其分为胶原蛋白薄膜、乳基蛋白薄膜及谷物蛋白薄膜3种。 

3.多糖类 

多糖类可食性包装材料主要利用多糖食物的凝胶作用,以多糖食品原料为基料而制得的。用甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和果胶等基料可制得纤维素薄膜;以水产贝类提取物和壳聚糖为基料可制得壳聚糖薄膜;利用红薯、土豆、木薯、谷物等农产品经发酵后产生的高分子化合物茁霉多糖可制得茁霉多糖薄膜;利用谷物淀粉糊与水可制得水解淀粉薄膜。 

4.脂肪类 

脂肪类可食性包装材料是利用食物中脂肪组织纤维的致密性制得的包装材料。根据不同的脂肪来源可分别制得植物油型薄膜、动物脂型薄膜和蜡质型薄膜3种脂肪类包装材料。植物油型薄膜中的脂肪可分别从桂树脂酸、亚麻油酸、棕榈油、向日葵油、椰子油、红花油、菜籽油等植物油中提取;动物脂型薄膜中的脂肪可从无水乳脂、猪油等材料中提取;蜡质型薄膜中的脂肪可从蜂蜡、小浊树脂小浊树脂蜡、巴西棕榈等材料中提取。 

5.复合类 

复合类可食性包装材料是利用多种基材组合,采用不同的加工工艺制得的包装材料。其基材包括前述4种类型所用到的基材,如淀粉、蛋白质、多糖物质、脂肪材料及其必需的添加剂。

可食性包装材料的应用

可食性包装材料是当前包装材料研究中较为热门的课题,不断有新的品种和技术出现,并已经应用到商品流通的许多领域中,特别是食品包装领域,现将其目前主要的应用形式简介如下: 

1.油性食品的保鲜膜 

这种包装主要以大豆蛋白为原料,目前主要产品为薄膜类包装材料。利用从大豆中提炼出来的蛋白质,加入甘油、山梨醇等对人体或动物无害的增塑剂和成膜剂等,通过流延等方法制成类似于塑料薄膜状的可食性包装材料。此种包装薄膜具有良好的防潮性、弹性和韧性,强度较高,同时,还有一定的抗菌消毒能力,对于保持水分和阻止氧气渗入,防止内容物的氧化等均有较好的效果。这种包装材料用于含脂肪较高的油性食品时,能保持食品的原味,是一种较理想的油性食品包装材料,可做成肠衣、豆腐衣、肉类包装外皮等。 

2.水果、禽蛋类包装 

这类包装材料主要以从玉米中提取到的蛋白质为主要原料制得的,主要产品有包装薄膜、包装板材和液体膜3种。 

包装薄膜是把玉米蛋白拌入增塑剂与脱膜剂后,再经特殊工艺制成类似于合成高分子薄膜一样的包装薄膜。具有很好的防潮、阻氧、阻气、保香和防水效果,可用来包装大米、爆米花、涂膜鸡蛋、番茄,还可与纸等复合,制作可食性纸杯、纸盒等。 

包装板材是在玉米蛋白原料中加入纸浆纤维或其他纤维,再经挤出或类似于造纸工艺的方法制成具有一定刚性和挺度的薄型板材,也称玉米蛋白包装纸。它具有较好的耐热性和防油效果,可用于多种水果、禽蛋类生鲜食品的包装,但其用后只能供家畜作饲料,而不能供人食用。 

液体包装膜(涂层或涂料)是将玉米蛋白经改性制成,具有较好的成膜性、耐热性,能与其他材料产生较好的亲合性。可作为食品包装材料的内层涂料,或直接涂覆在水果、禽蛋等食品表面,达到保鲜和防渗透的目的。 

3.冷冻食品包装 

可食性冷冻食品包装主要用乳清蛋白、小麦面筋蛋白为材料。乳清蛋白是清蛋白的一种,极易溶于水,用它制取可食性包装材料时,还应加入甘油、山梨醇、蜂蜡等增塑剂。乳清蛋白可食性包装材料多制成薄膜状,具有透氧率低、强度高、可携抗氧载体、机械破碎防护性好等特点,可用于制作袋装冻鸡丁、冻鱼等。 

小麦面筋蛋白可食性包装材料主要是以从小麦粉中提取的蛋白质为原料制取的。把小麦粉中的淀粉提取后,剩下的几乎都是蛋白质,这些蛋白质主要是麦胶蛋白和麦谷蛋白。制作包装薄膜时主要以麦胶蛋白为主,利用它的延伸性、弹性、韧性等性能,将面筋蛋白溶于乙醇,再加入甘油、氨水等增塑剂,最后通过流延等工艺制得。这种包装薄膜具有较好的韧性、良好的隔绝氧气和二氧化碳气体的能力,呈半透明状。但其防潮防湿性较差,多用于冷冻食品的包装。 

4.干货及糕点包装 

改性淀粉可食性包装材料主要是包装薄膜,以改性淀粉为主要成分,通过对淀粉改性,加入多元醇(如甘油、山梨醇、甘油衍生物及聚乙二醇等),并以脂类原料(如脂肪酸、单甘油脂、表面活性剂等)作为增塑剂,同时加入少量动、植物胶作为增强剂,再经流延等方法制得。此种材料具有较好的拉伸性、耐折性,透明度较高,不易溶于水,透气率较低,是干货和糕点包装的较好材料。 

5.调味料包装袋 

用于快餐食品的调料包装多采用改性纤维素或胶体可食性材料作为主要原料。纤维素是制取包装材料的重要物质,很多包装材料的成膜、增黏都离不开纤维素,如甲基纤维素、羧甲基纤维素等。同时,还要加入硬脂酸、软脂酸、蜂蜡、琼脂等原料作为增塑剂和增强剂,制得的包装薄膜为半透明状,且柔软、光滑,入口即化,同时具有较高的拉伸强度,且透湿性和透气性较低。日本已经推出以豆渣为原料制取的可食性包装膜,使用时只要将其放入热水中一冲即溶,不用开包便可将拌料溶化,食用时还有营养和特别的风味。 

胶体可食性包装材料是以动物胶(明胶、骨胶、虫胶等)或植物胶(葡甘聚糖、角叉胶、果胶、海藻酸钠、普鲁士蓝等)为基料,加入增塑剂制得的,多为薄膜形式。此种薄膜耐温、耐湿、耐油、阻气,还具有透明度好、强度高,热封性及印刷效果好等特性,可广泛用于调味品、汤料等食品的包装。 

除上述介绍的几类包装外,还有一些可食性包装材料也已有应用,如食物发泡垫衬包装材料,可用爆米花加入明胶、骨胶或糖等胶黏剂,再在表面喷涂琼脂等作防潮剂,便可制得各种形状的可食性包装容器,其性能与效果可与聚苯乙烯泡沫相媲美。最初在美国就是用爆米花(或玉米)代替聚苯乙烯泡沫塑料做缓冲包装的;也可用某些生物菌制取可食性包装纸,如可用醋酸菌纤维制成包装纸;用乳酸菌制取可食性包装材料。

可食性包装材料是一种无废弃物的资源型包装材料,可使资源得到最大限度的利用,同时具有环保特征,这使其成为包装行业未来发展的重点之一。可食性包装材料已经从过去的以纯天然材质的原始利用过渡到合成利用,即利用现代工艺及相关技术生产合成产品,来替代和改善传统材料。同时,越来越多的大众廉价植物、未被开发利用的物质,正在作为新型可食性包装材料而被采用。总之,可食性包装材料的无害、无污染、无浪费的特点越来越受到包装领域的重视。随着新产品、新技术的不断涌现,可食性包装材料的应用将越来越广泛。




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