可食性包裝薄膜的應用及重點性能檢測分析

    目前，各行業(ye) 中應用的包裝材料種類繁多，特點各異：塑料袋使用為(wei) 普遍且成本低廉，但其不易降解性會(hui) 造成白色汙染，嚴(yan) 重影響生態環境；紙袋雖有利於(yu) 回收、降解，可循環利用，但成本較高；保鮮膜作為(wei) 直接接觸食品的包裝材料，有害物質容易析出，會(hui) 隨食物進入人體(ti) 影響健康…… 近年來，“綠色包裝”呼聲愈來愈高，如何實現包裝材料的“綠色”要求，成為(wei) 包裝界研究的主流。從(cong) 包裝材料出發，一般可采用四種手段提高包裝的綠色環保性：1、利用重複再用和再生的包裝材料；2、研製可食性包裝材料；3、推廣可降解材料；4、廣泛利用紙質材料。從(cong) 天然環保的角度比較，可食性包裝材料因其采用天然可食性物質製成，食用後可直接被人體(ti) 吸收，因而成為(wei) “綠色包裝” 推廣的重要手段。

　　所謂可食性包裝膜,是指以天然可食性物質（如多糖、蛋白質等）為(wei) 原料，通過不同分子間相互作用而形成的具有多孔網絡結構的薄膜。根據選材和工藝不同，可食性包裝膜可分為(wei) ：多糖可食性包裝膜、蛋白可食性包裝膜、複合型可食性包裝膜等。

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

　　既然對於(yu) 可食性包裝膜進行了如此細致的研究，而且又具有悠久的實踐曆史，但截至目前，為(wei) 何沒有大規模的應用到工業(ye) 生產(chan) 和商業(ye) 應用中呢？原因集中在其阻隔性不穩定、機械強度不足以及無熱封性。

　　性能分析及檢測要點
　　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(you) 劣直接影響包裝食品的貨架期長短。此外，為(wei) 了在實際應用中具備基本的包裝功能，可食性包裝膜需要在拉伸強度、斷裂伸長率、直角撕裂、熱封等性能滿足包裝用膜的基本指標。生產(chan) 過程中，若要通過高速運轉的包裝線得到良好的包裝效果，合理的摩擦係數是關(guan) 鍵。為(wei) 保證可食性包裝膜各部分材質性能均勻，厚度控製不失為(wei) 一個(ge) 簡單、有效的解決(jue) 手段。
　　在這些需檢測指標中，阻隔性、拉伸強度、撕裂度和熱封性能是首要的檢測項目。

1、阻隔性
　　所謂阻隔性能，是指可食性包裝膜對氣體(ti) 、液體(ti) 等滲透物透過材料的阻礙能力。無論食品、藥品，都要求包裝膜具有較高的阻隔性能，以延緩產(chan) 品變質過程，延長保質期。對於(yu) 大多數食品來講，微生物超標生長繁殖是導致食品變質的主要原因。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量，但由於(yu) 食品原材料受汙染程度不同、加工/包裝的衛生條件的差異會(hui) 影響食物成品的微生物殘存量。在後期的存儲(chu) 和運輸中，倘若溫度、濕度和氣體(ti) 量適宜，微生物仍會(hui) 大量生長繁殖，加快食物變質。包裝膜作為(wei) 食物與(yu) 外界環境的後一道屏障，其阻隔氣體(ti) 和水蒸氣的滲透能力對於(yu) 食品品質的保持有著極為(wei) 重要的關(guan) 係。
　　氧氣透過率（Oxygen Transmission Rate）是指在單位時間內(nei) 透過單位麵積試樣的氧氣數量，此項指標可以作為(wei) 衡量包裝膜阻氧性能的重要參數。在目前氧氣透過率檢測領域中，壓差法和等壓法作為(wei) 兩(liang) 種獨立典型的檢測方法各具特色：壓差法可測試多種氣體(ti) ，測試成本低、成功率高，其大優(you) 勢在於(yu) 測試環境氣體(ti) “純淨”，排除了雜質氣體(ti) 對試驗過程帶來的影響，但容器檢測技術的發展一直遭遇瓶頸，等壓法的檢測對象從(cong) 膜材擴大至容器，但在檢測範圍上較為(wei) 局限，僅(jin) 適用於(yu) 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和傳(chuan) 感器法兩(liang) 大主要檢測方法。稱重法曆史悠久，是透濕檢測的仲裁方法，但操作較為(wei) 複雜，測試時間長。如今該方法已經得到明顯的改進，新的稱重法透濕性儀(yi) 器——水蒸氣透過率測試儀(yi) 已全部采用微電腦控製，自動試驗，且多個(ge) 透濕杯設置極大提高了測試效率；傳(chuan) 感器法包括電解傳(chuan) 感器法、紅外傳(chuan) 感器法和相對濕度測定法。單就測試效率來說，傳(chuan) 感器法略勝*。

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大應力值，而斷裂伸長率是指包裝膜拉斷後被拉伸增加的長度與(yu) 初始長度的比值。此項檢測可以有效解決(jue) 包裝膜在外力作用下產(chan) 生的破損與(yu) 斷裂問題，並且對於(yu) 多種不同類型的可食性包裝膜進行測試數據比對分析，可以幫助判定、選取合適的基質和工藝進行研究開發。

3、撕裂度
　　包裝袋在存儲(chu) 和運輸的過程中，常會(hui) 在外力的影響下被撕裂。因此包裝膜應具備足夠的抗撕裂擴展力，來減少撕裂的傳(chuan) 遞，減低泄露的可能性。另一方麵，“易撕口”包裝的開口部分同樣要求一定的撕裂力，因此撕裂度是可食用包裝膜應用研究的一個(ge) 要點。傳(chuan) 統撕裂度測試有三種常見方法：
　　直角撕裂法，按標準規定裁取一邊成直角樣式的試樣，對之施加拉伸負荷，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，使其切口所成的兩(liang) “褲腿”形狀，經受拉伸試驗，測出沿長軸方向撕裂所需的力。
　　埃萊門多夫法，按標準規定製取帶有切口的試樣，使之承受擺錘的撕裂，以撕裂試樣所消耗的能量計算試樣的耐撕裂性。
　　一般來說，直角撕裂法的較為(wei) 常用。檢測儀(yi) 器建議選用上海湘傑XJ830智能電子拉力試驗機，通過裝置不同的夾具，可實現抗拉強度、斷裂伸長率、撕裂、熱封強度等多重檢測，一體(ti) 化程度高。而且“微電腦控製、自動試驗功能”有利於(yu) 幫助研究者減低測試的人為(wei) 幹擾，保證數據的性。

4、熱封性能
　　包裝的破損是目前影響包裝質量的首要問題，封口是破損的多發部位。目前封口主要采用熱封技術，即加熱到預設溫度，兩(liang) 層或多層包裝膜受熱成熔融狀態，借助一定壓力促使膜分子滲透融合，經過一段時間後融為(wei) 一體(ti) 即封口。因此要保證製成袋具有良好的封口強度和密封性，熱封材料和熱封工藝是關(guan) 鍵。
　　針對可食性包裝膜的應用研究，首先以不同基質和工藝製成的包裝膜為(wei) 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，在專(zhuan) 業(ye) 檢測儀(yi) 器——熱封試驗儀(yi) 上設置統一的熱封壓力、時間和溫度模擬封口工藝。後借助智能電力拉力試驗機進行熱封強度測試，以此來選擇熱封性能較好的可食性包裝膜材。其次以同種材料為(wei) 檢測對象，設置多組熱封壓力、時間和溫度參數進行封口試驗。根據开云体育新人礼金熱封強度測試數據比對來找出合適的熱封參數。

　　總結
　　可食性包裝膜在包裝領域尚屬新興(xing) 材料，從(cong) 研發到實際應用仍需大量的性能分析和驗證。經過研究得知，可食性包裝膜的阻隔性、物理機械性能還是影響其發展的瓶頸，因此需要得到廣大科研機構和企業(ye) 單位的高度重視。另外，包裝膜性能檢測技術日新月異，檢測儀(yi) 器自動化、化程度大幅提高，相信在理論、技術、儀(yi) 器的同步支持下，可食性包裝膜真正大規模的推廣應用指日可待！