21世纪的绿色食品包装材料

21世纪的绿色食品包装材料

摘要介绍了新型绿色环保可食性包装材料的特性，并按其制备来源进行了分类，对其现存问题及发展趋势作了概要阐述。

关键词可食性包装材料绿色食品蛋白质多糖

随着科学技术的发展，生活水平的提高以及人们对环保问题的日益关注，利用可食性包装代替传统的塑料包装是食品包装工业发展的必然趋势。作为一种无废弃物的资源型包装技术，可食性包装完美地解决了包装材料和环境保护之间的矛盾，使资源得到最大限度的利用。开发研制的各种新型可食性包装材料在食品包装领域具有广阔的应用前景。

1可食性包装材料的特性

可食性包装材料是一种以蛋白质、脂肪、多糖等为基料制成的能保鲜食品、无毒、可食用的包装用材料，该材料多以薄膜形式存在。作为包装用材料，可食性薄膜必须要具有一定的阻隔性、机械性和稳定性。可食性薄膜的阻隔性包括阻气性、保香性、水汽渗透性和阻油性。因为蛋白质、多糖、脂类物质等均为大分子聚合物，具有聚集紧密、分子间空穴小和分子结合力大等特点，以其为基料制备的可食性薄膜阻气性好，特别是阻氧气性极佳。可食性薄膜的保香性与阻气性密切相关，阻气性能好的薄膜，保香性都相对较好。然而，保香性还受薄膜厚度、环境温度和湿度等因素影响。与此同时，可食性薄膜的水汽渗透性除与薄膜组分、基料亲水性、薄膜方向性、膜厚、环境温度以及湿度等因素有关外，还受蛋白质性质、成膜溶液pH以及蛋白质的交联等因素影响。通常情况下，适宜的条件有利于阻水汽渗透性的提高。部分可食性薄膜具有阻油性，特别是亲水基膜，例如以羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉、明胶、玉米蛋白、褐藻酸盐等基料制成的膜，由于基料的分子量大、分子密度高、空穴小、分子结合力大、胶质溶液适度的浓度和黏度等因素影响，膜质细密，不渗油。可食性薄膜的机械性主要从撕裂强度、延伸性等方面考虑，因为这些性质会直接影响包装食品时材料的机械加工性能。另外，可食性薄膜在加工和使用过程中常会因灭菌需求而受到紫外光照射，薄膜组分不同，分子结构不同，受紫外光辐射后所呈现出的特性不同。因此，薄膜要求具有一定的稳定性。

除上述特性外，可食性薄膜食用时还具有营养性、风味性、无毒无害性等特点，即使不食用，薄膜也会自动降解，或可作为家禽饲料，对环境不会造成污染。

2可食性包装材料的分类

根据制备所需基料和辅料组分的不同，可将可食性包装材料分为蛋白质型、多糖型、脂肪型、复合型和蔬菜型。各类型包装材料的特性及应用如表1所示。

2.1蛋白质型

蛋白质型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，同时加入其他添加剂改变其胶体亲水性而制得的包装材料。该类型可食性包装材料多为薄膜材料。根据蛋白质来源的不同，蛋白质型可食性包装薄膜又分为胶原蛋白薄膜，乳基蛋白薄膜和谷物蛋白薄膜。胶原蛋白薄膜是以动物蛋白质为基料。将胶原蛋白质经热变性或者物理化学降解得到的明胶膜，具有良好的生物相容性、可降解性、溶胶一凝胶逆转化性、成膜性以及人口即化等特性，已被广泛应用于食品包装、医药材料以及自营养的覆盖膜等领域。乳基蛋白薄膜以乳清蛋白质和乳酪蛋白质或两者组合的蛋白质为基料。谷物薄膜则分别以玉米蛋白、小麦谷蛋白、大豆蛋白、麸糠蛋白等为基料。

2.2多糖型

多糖型可食性包装材料主要是利用食物多糖的凝胶作用，以多糖食品原料为基料所制得的包装材料。该类型可食性包装材料根据基料的不同也可分为壳聚糖膜、茁霉多糖膜、纤维素膜及淀粉薄膜4大类。壳聚糖膜以贝类提取物——壳聚糖为基料；茁霉多糖膜以苕干、土豆、木薯碎米等农副产品经发酵后产生的生物高分子化合物茁霉多糖为基料；纤维素膜则以甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和果胶等为基料；淀粉薄膜以谷物淀粉为基料，其又可分为直链淀粉膜和羟基丙醇变性淀粉膜。

2.3脂肪型

脂肪型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。植物油型薄膜以桂树脂酸、亚麻油酸、棕榈油、向日葵油、椰子油、红花油和菜籽油等植物油为基料；动物脂型薄膜以无水乳脂、猪油等材料为基料；蜡质型薄膜中的脂肪以蜂蜡、小浊树脂蜡和巴西棕榈等材料为基料，且多以涂膜方式保鲜食品。

2.4复合型

复合型可食性包装材料是利用多种基料组合，采用不同的加工工艺制得的包装材料。其基料包括前述3种类型所用到的基料，如蛋白质、多糖、脂肪及其必需的添加剂。复合型薄膜视需要以蛋白质、多糖、脂肪按不同比例组配而成的复合组分作为基料，如蛋白质／脂肪酸／淀粉复合膜、玉米淀粉／海藻酸钠或壳聚糖复合膜等。

2.5蔬菜型

蔬菜型可食性包装材料是以蔬菜为基料，和其他添加剂复合加工制得的包装材料。目前已报道的该类型包装材料有大白菜基可食陛包装材料和胡萝卜基可食性包装材料。这类材料不仅可以作为综合性能较好的包装材料，而且食用后可补充人体缺乏的维生素、矿物质和膳食纤维，是一种新型健康营养食品。此外，蔬菜型可食性包装材料的开发对大白菜和胡萝卜等蔬菜的深加工也具有很大的意义。

另外，根据材料的形状，可食性包装材料还可以分为可食性涂层材料、可食性薄膜材料，可食性包装纸和可食性包装容器。如蜂蜡和无水乳脂则为可食性涂层材料。我国早在明朝郑和下西洋时期，就利用蜂蜡来封装水果，以延长水果的保鲜期。以蛋白质、多糖以及脂肪为基料制备的可食性包装材料多为包装薄膜。以大白菜和胡萝卜为基料制备的蔬菜类包装材料则均为可食性包装纸。另外，澳大利亚研制出的一种可食性盛炸土豆片的容器，有酸、辣、咸、熏鸡等不同风味，使容器味道并不逊色于炸土豆片味道。人们吃完土豆片，还可将容器一起吃掉。

3存在的问题

可食性包装材料虽然有绿色、环保等独特性质，但是也存在一些不足。首先，为了防止污染，可食性包装还需要一层外包装，这反而增大了成本，与现在提倡的包装“减肥”的宗旨不符。其次，这种新型的可食性包装材料是否对人体安全，还需要进行安全评估。国家卫生部规定，一种新型材料或合成材料都需要安全评估。另外，可食性包装材料主要是由淀粉和纤维制成，具有一定的吸水性，易生物降解，所以容易发霉、虫吃、鼠咬和腐烂变质。此外，这种材料只适用于包装干性食品或小食品，如儿童食品、休闲食品、体育食品等，不适于包装含有水分的食品。因此，可食性包装还存在以下问题：一是性能有待提高。可食性包装无论是包装容器的加工与成型，还是所制备的包装制品，其性能与纸、塑料等包装性能相比，差距较大，还需进一步提高。二是工艺有待完善。可食性包装的相关制造工艺还不十分成熟，技术参数不很稳定，有待进一步完善。三是品种有待进一步开发。目前，可食性包装不能满足市场需求，品种上主要存在膜多容器少、软材多硬材少、天然多加工少、粗糙品多精制品少等问题，有待于解决。

4发展趋势