新型可食性包装材料研究

新型可食性包装材料研究

摘要：本文主要介绍了可食性包装材料的分类及各种可食性包装材料较传统包装的优势，并展望了可食包装材料的大好前景。

关键词：包装 材料 可食用 环保 发展 经济

一、可食性包装及其生产工艺

可食性包装具有重要的环保与经济价值。目前国外可食性纸有两种，一种是以蔬菜为主要原料，将蔬菜打浆成型后烘干；另一种是将淀粉、糖类糊化，加入其他食品添加剂，采取与造纸工艺类似的方法成型。从应用与发展前景来看，以蔬菜为原料的绿色包装材料更具有发展潜力。日本是最早研究开发蔬菜纸的国家，目前日本蔬菜纸已实现了规模化生产，其加工工艺和设备已进入第四代，最高日产量每条生产线可达3万张。日本酒井理化学研究所已研制成功从豆渣中提取蛋白质制成纯净的食物纤维，然后加工成可食包装用纸。其他还有水果纸、海藻纸等。可食包装纸不仅在日本，在全球范围内都是研发热点。其产品主要用于方便休闲食品包装、可食性包装等领域。可以预见，这种新型的可食包装用纸必将有很大市场。进入新世纪，我国食品业第一个重大革新举措是：自2000年1月1日开始，推行“可降解”的食品包装材料，逐步禁止非降解材料的使用，以控制令人困扰的“白色污染”，为下一步可食性包装的发展奠定基础。

二、可食性包装材料的类型

可食性包装材料是将本身可食用的材料成分，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。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五大类。

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。V(jt d:x9w l%z;mt%rU

2．蛋白质类蛋白质类可食性包装性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三种。p c-e G zF IG

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．脂防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、小浊树脂蜡、巴西棕榈等材料中提取。.f:J4r[H#f"TC

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。

三、可食性包装的发展趋势

可食性包装是世界食品性包装是世界食品展的主要趋势，它已涉及广泛的应用领域，如肠衣、果蜡、糖衣、糯米纸、冰衣和药片包衣等等。由于可食性包装功能多样，无害环境，取材方便，可供食用，因此近年来发达国家食品业竞相研制开发，新产品、新技术不断涌现，国外可食性包装呈现出以下动态。4N J(l s

I'R) 动态一:美国至少有八所大学的食品系设立了可食包装的研究课题。明尼苏达大学的食品科学及营养系有一个研制小组，专门研究含有同成分的可食性食品保鲜薄膜。克莱门斯大学的农业及生物工程系则广泛开展了蛋白质膜材料制作可食性薄膜的研究。威斯康星大学以菲尼玛为首的研究小组，运用多糖和脂肪研制出阻湿性不亚于聚乙烯薄膜的双层可食膜，并把它用于一种“模拟食品”而取得优越的效果。8v i c'z8G 法国以哥伯特为首的研究小组也广泛开展了可食性膜的研究。日本、德国同样也在这一领域开展了广泛研究。特别值得一提的是美国和日本在这一领域已积累了大量专利技术。

动态二:可食性包装方兴未艾的领域之一是发展多功能可食性包装膜，主要是利用天然水溶合性高分子膜材，或兼用疏水性物质和乳化剂作为膜液，配加各种防腐剂，甚至配加酶制剂等生物活性物，浸涂于农产品或食品表面上，干燥后形成一层几乎看不见的薄膜，该层膜具有阻温、阻气、防虫、防腐、抗氧化、抗褐变、抗病等不同性质，且可食用。例如，薄皮水果、大叶蔬菜及花菜的保鲜膜常常要随果蔬一起被送入口中，并要求不被发现。糕点、糖果的内包装及一些畜产品的内包装中也以能入口即化、美味透明、并有适当阻湿、

动态三：可降解人造肠衣的研究也是开发的领域之一。一方面合成性的人造肠衣、如尼龙肠衣、聚氯亚乙烯肠衣等已经得到了广泛的实际应用。它们强度大、耐蒸煮、有伸缩性、使用前不需用水浸；另一方面，由于合成材料人造肠衣都不可食，因而为人造食用性肠衣提供了良好的发展机会。X Mb.`L U t

已经发明的可食人造肠衣有胶原纤维蛋白肠衣，分为两种，分别叫做Naturin 和Devro ，它们都是用牛皮制成的胶原纤维蛋白质变性浆团，然后加工挤压制成。但是，“Naturin”的变性温度和天然肠衣的安定性不合，而“Devro”的收缩性又过高，因此还得改进。8k cQ

利用褐藻酸钙薄膜制造人造肠衣的尝试已经很多，但并未能产生一种可供市场上使用的肠衣，原因主要是其收缩性不足，加之它太湿时会软弱，太干时又易脆裂。因此还需找到能克服其弱点的复合材料来加工改进。纤维素肠衣虽为不可食肠衣，但毕竟是由天然植物材料制造的生物可降解性人造肠衣。它具有特别坚韧、高伸展力和耐湿度变化等优点，已在法兰克福香肠中使用。动态四:微胶囊化食用香精或香料的微胶囊化技术大大地促进了可食性包装材料的研究和应用进程。运用可食性成膜材料微胶囊化，可将液体香料转为固体，可把易挥发的香料转变成水溶性香料。香料的微胶囊化还可提高它的稳定性，免受湿气、氧化、紫外线及微生物等的影响。\%If(Jh,r m1_

诚然，可食性包装技术和微胶囊化技术是彼此独立的两大新技术，但两种技术中所使用的材料常常同出一源。因而在对材料性质的研究和运用方面，这两大技术可相互促进、并肩发展。

今天，利用高温下为液态的可食性材料，吸收经加热而从水果和花卉中迅速散发的香气成分，直接形成一个个极微小的香气囊，然后经冷却至常温，使液态转变为固态，再经粉碎就成为富含并能长期保存香气的食品添加剂了。例如：有试验将鲜花与熔化状态的砂糖混合搅拌，花中的芳香成分立即大量转入砂糖中，形成微小香气囊，冷却后数月不会散失和失味。这种利用热糖液浸提和固定香气的技术已在国外流行。t A L u2h,n;r @

动态五:多用途可食性包装膜作为一种载体，在食品中的前景也十分广阔。例如可用富含维生素B1的可食性膜液浸泡精白米对其进行营养强化。使用已提到的各种功能的添加剂，比如可用富含山梨酸的可食膜来对肉制品和干酪等金星表面防腐。这样采取局部防腐剂含量高、总体防腐剂含量却很低的方法，大大地提高了防腐剂的效率和减少了添加剂的用量，从

而减轻了对消费者的负面作用。 D"Z8q1|y.]@I

可食性包装还有许多奇特用途。如澳大利亚昆士兰一家土豆片容器公司制作的土豆片容器，其味道并不逊于盛装的土豆片，从而使人享受到“大嚼容器之快”。利用含有色素的可食涂料，对不易着色的食品进行表面染色，即可降低色素总用量，又能扩大色素染色范围并提高其染色效果和稳定性，美国发明并已经在商业上应用了冰制汽水瓶，人们夏季在海滨买一瓶冰瓶装汽水，喝起来十分惬意凉爽，喝光后的瓶子当然也不会污染美丽的环境。

由于可食性包装材料的固有性质与合成高分子材料相比有种种局限，目前远远不能代替合成高分子在食品包装材料中的地位。同时，可食性包装及天然可分解材料的进一步。。 四`可食性包装研究新进展，

随着科学技术的发展用可食性包装代替传统的塑料包装已成当前包装行业之一大热门技术。由于可食性包装技术很好地解决了保鲜与环保的问题，因此，目前世界各国都在竞相投入资金，加紧开展这方面之研究工作。当前，可食性包装的研究主要集中在选材、工艺及设备方面。

1．蛋白可食性包装膜这种包装膜有许多优点，既能保持水份，又能阻止氧气进入，还能确保脂肪类食品的原味，同时易于处理，完全符合环保要求。

2．壳聚糖可食性包装膜这种包装膜是由美国研制成功的，主要用于果蔬类食品之包装。它采用贝类提取物壳聚糖为主要原料。将壳聚糖与月桂酸结合在一起，便可生成一种均匀的可食薄膜，厚度仅为0.2～0.3毫米。用该包装膜包装去皮后水果或水果片、有很好的保鲜作用。

3．蛋白质、脂肪酸、淀粉复合型可食性包装膜这种包装膜的主要特点是：可以根据不同需要，将不同配比的蛋白质、脂肪酸和淀粉结合在一起，生成不同物理性质的可食性薄膜，该包装膜的脂肪酸分子越大，缓阻水份逸出的性能也就越好。

4．耐水蛋白质薄膜这种包装膜适合于覆盖膨化淀粉食品。该膜是一种可代替泡沫苯乙烯的新型包装材料，其强度与普通食品包装用的合成薄膜相当，因为它的主要成份为玉米，所以具有生物降解性能，不会污染环境。

5．以豆渣为原料的可食包装纸这种可食包装纸最适合于快餐面调味料的包装。其特点是用热水一泡便溶化，不用撕开包装，不仅方便，而且还有一定的营养价值。 X%@{%Y$\c l p#_

6．可食性包装容器这种容器主要用于土豆片的包装。在其试制过程中，模仿土豆片的加工工艺，添入了熏味、酱味、鸡味及酸、咸、辣等不同风味的调料，以满足不同消费者的口味。"T _q d {

7．玉米蛋白质包装膜这种包装膜主要用于快餐盒和其它带油食品的包装和涂层。该膜是一种由纸与玉米蛋白质合成的包装材料，不会被油脂透湿，将其放入锅中煮沸，也不会改变性质。

8．虫胶片或蛋白质涂层包装纸这种包装无毒，易于处理，可承受一定温度和水份的侵蚀。该包装纸或容器是将虫胶或蛋白质溶解后，经特殊工艺制得的薄膜，或是经涂覆工艺涂在纸板或纸容器上制得的包装纸或包装容器。-p G2C5d o$sg

9．玉米淀粉、海藻酸纳或壳糖复合包装膜这两种包装膜可用于果脯、糕点、方便面汤料和其它多种方便食品之内包装。具有很好的耐水性。将这两种包装膜在沸水中浸泡10多分钟，其性能几乎没有多大改变。这两种包装膜是以玉米淀粉为基础，分别加入海藻酸钠或壳聚糖，再配以一定量的增塑剂、增粘剂、防腐剂，经特殊工艺加工而成。

10．生物胶涂层包装纸这种涂层包装纸制成的包装容器可用于快餐食品或要求承受一定温度和水份的食品包装。利用特制的淀粉胶及骨胶，配经一定量的添加剂，将制得的胶水涂层涂于纸表面而得到的耐水、耐油的涂层包装纸。.O#O@5W@

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，同时具有环保特性，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.

进入新世纪，我国食品业第一个重大革新举措是：自2000年1月1日开始，推行“可降解”的食品包装材料，逐步禁止非降解材料的使用，以控制令人困扰的“白色污染”，为下一步“可食性包装”的发展奠定基础可食性包装是世界食品工业新科技发展的主要趋势。