我国食品包装技术的最新进展
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食品包装在我国包装行业中占有非常重要的地位,是包装业的支柱产业,本世纪食品市场的竞争在很大程度上将取决于包装的竞争。近年来,国内外人士在包装设计和包装制作方面努力创新,运用新材料、新工艺的新型食品包装不断问世,把食品包装水平推向新的高度。
根据世界包装组织(WPO)提供的信息,全球包装业营业额已逾5000亿美元,占全球GDP的1%~2%,其构成情况为:纸和纸板占32%,塑料占28%,金属占24%,玻璃占6%,包装机械占5%,其他占5%。
塑料及复合材料包装。塑料及复合材料质轻、美观、成本低、软包装空袋占用空间小。加工能耗低,生产方法灵活多样,可以制成多种形式的包装和容器,如包装袋、瓶、罐、软管、肠衣、热收缩膜、拉伸膜、特种功能膜、泡沫塑料容器、片材热成型的杯、盘、盆以及贴体包装容器和泡罩包装容器等。但塑料包装也有很大缺点,如对环境的污染问题以及其耐温性和阻隔性总体不如金属和玻璃容器等。
近10年来,我国塑料包装材料的品种不断增加,包装材料产品年产量递增率超过10%,据估计,21世纪塑料包装市场还将增长7%~9%。用于软包装的塑料主要是聚乙烯,约占软包装市场用塑料的80%;HDPE占塑料硬包装市场的最大份额,约占硬包装用树脂的45%,近几年一直保持大约7.3%的年均增长率;PET是需求增长速度最快的包装材料,主要得益于价格的降低和需求的增长。PET瓶已进入新一代饮料、热填充瓶(90℃罐装)、果汁和饮用水市场,正在向白酒和啤酒市场发展。
湖南万容包装有限公司2001年2月发明了一种高阻隔牛奶保鲜复合包装薄膜,由聚乙烯的黑白膜内层与高阻隔性的外表层结合而成,内层和外表层是用粘合剂复合的,这种结构不透光、耐蒸煮、对湿气、氧气阻隔性好,特别适用于牛奶、酸奶等含有活性杆菌的乳品包装,是一种理想的液体食品包装材料;武汉大学的孔小荣、郑正炯(2002年)发明了一种可食玉米淀粉复合包装膜及其制备方法,其复合包装膜包括玉米淀粉、魔芋,以及强化剂、增强剂和粘结剂,其方法的步骤包括:首先制备主胶液、辅胶液,在加入强化剂、增强剂、粘结剂等同时加水溶解、糊化,制成复合胶液,然后对复合胶液进行脱合,最后制成薄膜。本发明的优点在于:原料来源广泛,对人体无害,可食,无污染,包装膜机械强度、热封性、阻氧性、抗渗透和抗氧化等性能好,生产方法安全可靠,无污染;广东省深圳市穆在洋(2002年)设计了一种聚乙烯复合包装膜,包括聚乙烯薄膜层,在聚乙烯薄膜层的一面或双面热熔复合一层或多层复合层,且相邻的两层选不同的材料,聚乙烯薄膜层可选用珍珠棉、汽珠膜、淋膜、高密度聚乙烯吹塑薄膜或汽珠膜-淋膜组合膜,复合层可选用珍珠棉、汽珠膜、淋膜、高密度聚乙烯吹塑薄膜、汽珠膜-淋膜组合膜、纸皮、软胶片或海绵等。这种复合包装膜具备了两层或多层材料的优点,并可弥补各自的缺点,与单层的聚乙烯包装膜制品相比较具有更广泛的用途。
金属包装。在我国,金属容器广泛用于食品包装,是食品加工和贮藏不可缺少的、重要的并且有广阔发展前景的包装材料。金属包装容器有高强度、高阻隔性、极好的耐温性等优点和成本较高、耐腐蚀性差及空罐占有空间大等缺点。销售包装常用的有马口铁罐、铝罐;运输包装主要用白铁皮(镀锌薄钢板)大桶。
马口铁是传统的制罐材料,它是在薄钢基板上镀锡制得的。虽然钢比铁的耐腐蚀性好,但锡与肉类、鱼类及水果仍能发生作用,因此大多数马口铁罐必须施涂对内装食品有抗腐浊性的涂料,如耐酸涂料,抗硫涂料等;铝罐质轻、美观,用冲压或粘合剂制罐。铝罐一般也需施内涂料。铝罐强度比马口铁罐低,因此铝罐今后还将主要用于啤酒、充气饮料等带内压的食品;镀铬薄钢板可节约贵金属锡。它的耐腐蚀性虽然比马口铁稍差,但它对涂料有极好的附着力,并可以用热塑性高分子粘合剂接缝。它将是很有用途的金属包装材料。另外,罐身用高强度的马口铁,罐盖用易拉环的铝材双金属罐今后也将有一定的市场。
辽宁省鞍山市的金荣范(2002年)研制了一种金属材料包装用复合包装板。其采用由加入防水胶合剂制成的复合纤维板作为基板,其特征在于在基板内侧涂有气相防锈层。其优点是:这种具有防水、防锈功能的纤维板可作为钢材包装用内外护板和端护板,是良好的缓冲材料,不仅具有一定的抗外力冲击性,防止外力损伤,而且它不易吸水受潮,不会引起钢材锈蚀。用该实用新型包装钢材,操作方便;南京的梅小明(2002年)发明了一种金属锶铝包装技术,即用铝罐包装金属锶,且在罐内充氩气,罐口采用五道边封口密封,从而使金属锶不与外界空气接触,防止氧化。在以后的掺锶制锶铝合金时,不必去掉包装物而直接将锶铝包装罐投入生产铝锶合金,不会引入任何杂质元素。
玻璃包装。玻璃包装有良好的阻隔性、化学稳定性、耐高温性、透明性或一定的阻光性(有色玻璃),并有很好的抗内压强度和刚性,还能给人以高档次感,但由于它易碎、笨重、抗热冲击力低、容器生产耗能大,不宜用于肉类食品的包装,致使近年在食品包装市场受到较大冲击。
近年来,我国玻璃包装行业通过对国外先进技术和设备的引进,较之过去有了较大的发展。以生产640毫升啤酒瓶为例,成型机速由过去的每分钟几个普遍提高到36~60个,高的已达110~240个左右。产品重容比也有了明显的改观,从原来的1∶0.84下降到0.75∶0.45。为保证产品质量,许多企业采用了冷热端喷涂技术,以增强玻璃瓶罐的强度。我国多年来推广旋开盖玻璃罐的使用,并制定了盖和瓶口的行业标准,逐步淘汰了过去几十年一贯制的开启困难的抓式盖“胜利瓶”。目前,我国整个玻璃包装行业的企业都依据国家有关标准、部分企业已采用ISO国际标准的严格要求组织生产。
中国科学院上海硅酸盐研究所(2001年)发明了一种纳米生物活性玻璃粉体材料及制备方法,更确切地说是20~500纳米尺寸范围的生物活性玻璃粉体及制备方法。辽宁省大连市的王立久(2002年)发明了一种工程材料及其制作法,特别是一种复合泡沫微晶玻璃及其制作方法。
纸质包装。由于纸包装有价格低廉、经济节约、防护性能好、生产灵活性高、贮运方便、易于造型装潢、不污染内容物、回收利用性好等优点,使纸不论在过去、今天或是将来,都是一种主要的包装材料。
纸、纸板及其制品占整个包装材料的40%以上,有的国家达50%。随着人们环保意识和资源意识的增强,纸质包装因其便于回收的优势更成为包装市场的新宠。在国际市场上,以纸代塑、以纸代布等已成为产品包装的大势所趋,欧美一些国家甚至拒绝接收塑袋包装产品。在我国,铁路餐饮从1999年7月已全面禁止使用塑制餐具,代之以纸质快餐餐具;在粮食系统,纸质包装也将逐渐替代麻袋、塑料袋、布袋包装。据估计,在2010年前,世界纸和纸板的需求将以每年3%的速度增长。到2010年,我国纸和纸板的年需求将比1990年翻一翻,即从1500万吨增加到3000万吨。但是,我国木材资源短缺,在产品品种、质量、人均占有量及生产技术能力等方面都还有很大差距,预计到2010年,我国包装用纸质材料的年生产能力最多只能达到15000万吨。据报道,目前国产包装用纸和纸板近几年的进口量将约为市场需求量的一半。
常州的冯明达(2001年)设计了一种全纸质包装罐,包括连接在一起的罐身、罐底和罐盖,罐盖上具有倒料孔,罐底的周边具有热封卷边,罐身的底部周边具有翻边,该翻边可以包住罐底的卷边;罐盖的周边也具有热封卷边,罐身的顶部周边具有翻边,该翻边可以包住罐盖的卷边。此实用新型加工简单,成本低,无胶粘剂,便于回收,对环境无污染,是值得推广的环保产品;广东省深圳市的阎金伟等(2002年)设计了一种具有柔软保护层的纸质包装袋,包括夹层纸制成袋体、袋体开口端设有用于袋口封盖的折舌盖,其特征在于:所述夹层纸隔层形成的空间内设有纤维填料层。此包装袋设计科学,结构简单、合理,用材少。该包装袋可广泛应用于包装领域,尤其适用邮件的包装,轻质材料制成的包装袋,可大大降低客户的邮资。另外,这种结构的包装袋用作邮件一次性包装使用时,一旦启封,即会留下明显的痕迹,具有很好的安全性。