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食品安全的第一道防线——涂布薄膜
时间:2015-01-28   来源: 包装前沿   阅读:3844次

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  众所周知,食品超过保质期后,通常会出现氧化酸败、霉变受潮或脱水、产生异味或风味散失等问题。而过期原因除了食品自身成分、制造等因素外,还与食品在包装、储存和销售等环节时所处的外界环境有关,与氧气、水蒸汽、细菌等因素相关。为保鲜和防止变质,食品生产商会在食品中加入一些防腐添加剂(食品中通常标注为:山梨酸、苯甲酸等),虽然允许被用于食品的防腐剂有20多种,但是超量使用危害人体的现象还是时有发生,而且防腐剂的累积也对人体健康存在很大的潜在威胁。

  为了不使用或少使用防腐剂而能同样达到延长食品保质保鲜期的效果,选择具有更高阻隔性能的包装就成了延长食品保质期的绝佳选择。由于普通薄膜的渗透性强,对于水气和氧气基本没有阻隔效果,包装外面的氧气、水汽等会渗透到包装内部,从而对食品质量产生影响,而食品内部的成分也会渗透到包装外面,造成营养成分的丢失。因此,人们对包括涂布膜在内的阻隔包装新技术开始了大量的研究与应用。

  一、常用的高阻隔包装材料

  目前市场上,用作食品工业的高阻隔包装材料主要有镀铝膜、多层共挤膜、铝塑复合膜、镀氧化铝/氧化硅薄膜和涂布薄膜五种。

  1、镀铝膜

  镀铝膜是在塑料薄膜上镀一层极薄的金属铝而形成的一种软包装材料。优点是可以遮挡阳光,能有效防止紫外线照射到被包装物;有很好的阻隔性能,空气中水蒸汽或氧气等很难透过这种材料。

  缺点是不透明,顾客无法看到被包装物的形状、色泽等;不能折叠,稍有褶皱就会出现裂痕,水蒸气或氧气极易进入,阻隔性降低;铝金属价格较贵,成本高;不能回收利用。

  2、多层共挤阻隔薄膜

  EVOH是乙烯-乙烯醇的共聚物,因其无色、透明、高阻隔性而应用于食品阻隔性包装材料,而由于其共聚物中含有醇,故湿敏性强,吸湿后阻隔性下降,因此一般作为中间层制出多层共挤膜。最常见的为三层、五层、七层、九层等结构。

  其优点是透明;有很好的阻隔性能,水蒸气或氧气等不易透过;容易加工;环保性,燃烧后只产生CO2和H2O。缺点是潮湿环境会使其阻隔性能大大下降甚至消失;制造该材料所需的设备十分昂贵,成本很高。

  3、铝塑复合膜

  铝塑复合膜是将铝箔与塑料薄膜复合在一起,并在铝箔侧再复合一层塑料薄膜而制成的。优点是阻隔性能很好,可有效阻止水或氧气进入。缺点与镀铝膜相似,不透明,同时铝塑复合的工序十分繁杂;铝金属消耗量大,成本较高。

  4、镀氧化铝/氧化硅薄膜

  镀氧化铝/氧化硅薄膜是指在塑料薄膜上镀上一层很薄的氧化铝或氧化硅材料,因其没有颜色,所以该种膜具有良好的透明度,阻隔性能在五种材料中最好。但与镀铝膜相似,不能折叠,制造该膜所需的设备非常昂贵,成本很高。

  5、涂布薄膜

  涂布薄膜是在塑料薄膜上涂覆一层水性功能性涂料,烘干之后形成具有阻隔或热封等不同功能的涂层,从而制得具有各种不同功能的涂布薄膜。水性功能涂料多为聚偏二氯乙烯(简称PVDC)乳液、聚乙烯醇(PVOH)涂料和丙烯酸(AC)乳液这三种。涂布膜因其特殊的工艺,有效地解决了困扰包装业很久的阻隔性、透明度与包装膜厚度三者要兼顾的问题,近年来被广泛应用于食品、烟酒、音像制品、光学零部件、无线电元件及总机、精密机械、军品等防氧化锈蚀包装,也可用于化工产品的防氧化、防渗透、防吸湿包装等。

  其优点是具有良好的阻隔性能,水分和氧气的透过率都很低;可热封,选用热封型涂料可使涂布膜与膜通过80℃以上的封口就能粘在一起,解决了包装袋的封口问题;光泽度好,选用具有高光泽的涂料可使涂布包装更加美观;因只使用一层塑料薄膜,成本较低。

  缺点:涂布工艺过程比较难控制。

  综上所述,涂布膜囊括了包装透明、阻隔性好、厚度小、工序简单、成本低、且安全环保等众多优点,成为当今包装市场上的佼佼者。

  二、涂布膜的三大特点

  1、阻隔性好,能有效延长食品保质期

  普通塑料薄膜由于本身的分子结构,可有效阻止水蒸气的透过,但氧气的透过率仍旧很大。同样由于其结构的限制,薄膜中存在大量肉眼无法观察的孔洞,或者由于分子迁移原因造成了薄膜内外有一定的连通,导致氧气或其他小分子极易进入包装内部,对食品的保鲜造成很大影响,而涂布薄膜采用涂布技术,将一种或多种具有阻隔性能的水性乳液均匀涂抹于薄膜表面,经远红外线烘干后形成阻隔涂层,可有效阻碍氧气、水蒸气等通过,同时食品的营养成分或香气等也无法通过,可在较长时间内保持袋内食品的原有风味,同时又能有效地阻挡包装材料外面的异味进入,从而达到了食品保鲜、延长保质期的目的。

  涂布薄膜的涂层厚度通常为2~3μm左右,假如选定塑料基材膜厚度为19~21μm左右,即单层涂布膜总厚度仅为21~24μm,其氧气透过率小于40 cc/m2.24hr,水蒸气透过率为5 g/m2.24hr左右。普通薄膜在同样厚度时,氧气透过率为1200 cc/m2.24hr左右,水蒸气透过率为7g/m2.24hr左右,可见涂布薄膜在保持较小厚度及较小水蒸气透过率的同时,对氧气的阻隔性是普通薄膜的30倍,且不会随着存放环境中相对湿度的增加而降低。换句话说,使用普通包膜包装的食品只能存放3天,而使用涂布薄膜最少可存放3个月,且对存放环境的湿度要求比较宽松。

  2、安全环保

  涂布薄膜由于采用的是在薄膜表面涂刷的技术,乳液分子与塑料薄膜分子结合的紧密度高,不易分离,从而大大降低了因包装物引发的食品二次污染。

  赛诺生产的涂布薄膜原材料——水性乳液,含水量达90%,对食品无毒无害,涂布后在薄膜上没有任何溶剂残留,产品通过了美国FDA认证和欧洲EEC认证,该系列产品和技术已获得十多项国家专利,深受众多国外知名企业的青睐。

  赛诺自主研制生产的改性PVOH涂布薄膜、丙烯酸涂布膜的分子结构中仅包含碳、氢、氧三种元素,可降解,可回收利用,燃烧时仅产生二氧化碳和水,而不产生其他对环境及人体有害的物质,无污染,是一种十分理想的食品包装材料。

  3、优异的透明性、印刷适应性等综合性能

  涂布薄膜还具有良好的运输性能,透明性好,性价比高,耐潮湿性能好,热封性能好,易加工,适合水系或醇系油墨印刷,是食品安全包装的首选材料。

  三、涂布膜的结构及涂布工艺流程

  涂布膜根据涂布方式分为单层涂布膜和双层涂布层,其结构如图1所示:

  

  功能性涂层常用的水性涂料多为聚偏二氯乙烯(简称PVDC)乳液、聚乙烯醇(PVOH)涂料和丙烯酸(AC)乳液这三种。可根据阻隔、热封、光泽度等性能要求,设计涂布膜的结构,选择合理的功能性涂层材料。

  涂布膜的工艺路线,以双面涂布为例,见图2。

  四、结语

  食品的包装是第一道而且是最重要的一道防线,它需要有足够的物理强度来保证在运输过程中包装的完好,还需要有良好的阻隔性能和整体密封性以有效防止和减少外界危害因素的侵入,从而达到延长货架期和保质期的目的。在众多产品中,涂布薄膜满足了以上的全部条件,且价格更低,外观透明亮丽,是食品包装材料的极佳选择。

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