活性包裝——未來的趨勢
2006-07-31 15:15 來源：中華印刷包裝網 責編：中華印刷包裝網
制品保護，活性包裝是革新發展的一種產物，作為一種適應顧客需求愿望和市場供銷趨勢的產物正在占領歐洲市場，它控制并影響包裝內部環境能延長制品儲存期并改善制品質量。
世界上很多市場中，有一種能清晰地可辯認出新鮮和天然食物的透明塑料包裝，這就涉及到關于制品保護的問題，由于光的影響會加大氧氣敏感食物氧化的危險。更敏感的成份如天然顏色的物質，長時間與光感應作用接觸，特別是被光一激活的氧分子能使油脂氧化。容易變壞的食品，需要可靠的長時期保護— — 特別是在氧氣和光的影響下，為了避免質量下降、味道和香味減退以及食品的營養降低，過去經常采用的有效解決辦法是：
· 采用屏蔽塑料和多層復合材料，來提高塑料包裝氣密性。
· 應用惰性氣體或真空包裝，進一步提高包裝材料屏蔽特性。
· 光譜有效過濾的發展，能夠濾掉某種光的波長的特定地制品，屏蔽紫外線是目前發展的重點，但在可見光區，是才剛剛開始，有如用天然顏色物質染色(葉綠素)。
氧氣降低包裝的原因，一般情況在食品質量方面需要提高和儲存期尚不足，剩余氧氣濃度因而達到0．5％ ～2％，比0．5％還要低的值是很難達到的，特別是如果氧氣是被溶于包裝材料中或是包在芯部就更難了。這樣就要介助于活性包裝了。
氧氣對食物的影響，使食物質量下降多是由于：
1．氧氣提供大量有機物生活的要素。
2．與空氣中氧氣起化學反應(退色、脂氧化、香味降低)。
3．氧氣幫助微生物生長，(香味降低生成菌落、有毒性)。
何謂活性包裝
活性包裝已經開發有30多年了，特別是在日本、澳大利亞和美國，這些國家已經在市場上使用至少l0年。這種包裝或部分這種包裝—— 自動地在包裝上部空間起作用或直接作用于制品，以改進制品的儲存期或制品的質量。
這些年來很多工作原理得到發展，最重要方面是：
· 使剩余氧氣、小水珠、二氧化碳、乙烯，壞的味道固定下來不揮發；
· 填充防腐劑、c02、芳香族等物質；
· 吸收某種對制品有破壞作用的光波長度。
確切地說，受經濟限制技術上失敗原因多是在包裝方面。因此，只有在最有革新精神的市場，(日本的一家)至今只有少數開始認可這種活性包裝。經濟上最重要是：
· 以干燥劑的形式吸收水和水蒸汽(世界上常用的方法)；
吸收損壞物品的氧氣(特別是實用于日本、澳大利亞和美國)。從一開始至今很多國家，幾乎僅是出于科學興趣，特別是在歐洲，除了主要的經濟原因外，仍有其它的原因，至今阻止廣泛使用活性包裝：
· 在食品和消費者有關法律規定的條款，特別是規定中的包裝有釋放物質，直接與加工有沖突。
· 消費者對于包裝里的外加物質的懷疑。
但是現在發生了一種變化，尤其是通過一種靈活的歐洲協會制定的規定，現在在這方面引發很多的研究。
氧氣回收劑所起的技術作用
下一章節將使人們得到更多關于活性包裝的技術有效作用的認識，以經濟上重要的氧氣吸收劑為例，過去關于氧氣吸收包裝的辦法多是把另外起作用的組分，用含有活性作用的物質的小袋子，片劑或紙條等加到包裝中，后來研發的辦法是直接將活性物質一起加在包裝材料中，最早的產品已在歐洲市場上出現，即制成含有氧氣吸收劑的薄膜和瓶子。
關于包裝中關于降低氧氣濃度的活性物質可分為2秒不同組分：
1)一般是無機的主要以鐵化合物為主的添加劑；
2)能使氧氣自己起固定作用的聚合物。
關于典型的各種吸收劑的氧氣吸收反應工序是：吸收劑被外部環境所活化；在一個誘導期之后，反應開始，然后達到典型反應速率；以后繼續進行直到吸收劑的能量被耗盡。氧氣吸收劑的特性重要參數是：
· 啟發反應的機械作用；
· 反應時間；
· 反應速率。
· 氧氣吸收總能量。
所有這些因素必須適應于被包裝的物品，如果包裝的物品與氧氣反應比吸收劑還要快的話，這種吸收劑是完全無效的。
如果一種吸收劑配合一種包裝與一種傳統的包裝相比較，假設有以下情況：
1．包裝材料的氧氣透過率是相同的(2種情況都沒有回收劑)
2．吸收劑吸收氧氣比制品快，包裝時包裝的頂部空間含有一定量氧氣(在標準大氣環境下是21％，在惰性氣體中包裝是5％)，在活性包裝中，這部分氧氣量被吸收劑吸收了，而在傳統包裝，環境大氣常常透過包裝材料供給氧氣，于是被包裝吸收了。有吸收劑的包裝，首先把它的能量用盡，然后有氧氣開始由包裝物吸收，制品根據它的性能，擴展其氧氣容許吸收量。實際的吸收劑效用是根據以下因素：
· 當包裝時頂部空間氧氣的份額；
· 填加物質的反應速度和其質量對氧氣的敏感度；
· 以及吸收劑的反應速度和能量；
· 所用包裝(材料)氣密性，不和吸收劑起作用。采用一種氧氣吸收劑，只有予先測試所有參數，這樣在技術上和經濟上才是有意義的，并且要確保儲存期和包裝物質量能夠明顯改進。
總之，在歐洲活性包裝將在包裝市場發展成為一種組成部分，并且也愈來愈為消費者所認可。但是它不是普遍的補救法，而是重要在技術上和經濟范圍兩方面仔細考慮，和改進效果方面決定性的檢驗，趨勢是明確的，朝向活性物質直接進人包裝材料的辦法發展。遵守法律規定是由于技術進步和歐洲規章的為活性來保證的。
技術和經濟的限制
許多關于活性材料的試驗，目的是用比較便宜的包裝材料來代替有較好阻隔特性的昂貴的包裝材料，或者是不采用保護氣體以簡化操作的規序。
這些試驗是由于氧氣吸收劑還是一個較貴的除氧方法而未成功，比較的數據表明，關于吸收一定量的氧氣所花的費用與采用較好的包裝材料不用吸收劑所減少的費用情況，一方面顯示在薄膜材料中放置吸收物質所承擔的標準費用，另一方面是選用高阻隔特性的包裝材料所規定的特殊費用(每種情況都應是等量氧氣)包裝基材是鍍金屬的PET復合物，其氧氣透過率為0．8c ／ (天／巴)；BOPP單一薄膜，其氧透過率為1600cm3／ 。
用吸收劑排除2ml氧氣需要花費至少0．02歐分，對于相當短的儲存期10天，需要0．OO5歐分，阻止lml氧氣透過1 的包裝物。在這種情況下，如果儲存期延長到100天經費可減到0．0005歐分／ml氧氣。這樣，適當限制使用氧氣吸收劑，特殊費用要0．01歐分／每一包裝，保存期能明顯延長，因為在裝填時出現的剩余氧氣，被吸收掉。
如果不用保護氣體。技術上可能用一種吸收劑去除頂端空間的氧氣。但是，每個包裝的特殊費用最少是0．8歐分，這些特殊費用幾乎是包裝材料的一倍(一開始要0．9歐分／每包裝)，此外，它們明顯高于包裝費用(約合0．25歐分／每包裝)，并且遠高于由于省掉保護氣體所節約的費用(最多是0．o4歐分／每包裝)。減少頂端空間的氧氣，氧氣回收劑能明顯提高敏感包裝制品的保存期。相反，為了經濟利益的原因，不采用保護氣體、不用氧吸收劑、也不用阻隔性包裝等措施而獲益，都是很不適宜的。
結論
· 活性包裝在歐洲市場上將是一般能接受的，但只是在特殊應用的領域。
· 尤其是對那些消費者或零售商認為至今不尚不能勝任的制品包裝，更有幫助。
· 氧氣吸收劑將是活性包裝實際市場重要的二種。
· 活性功能將越來越組合于包裝中。
· 活性包裝用的包裝材料，最重要的是成為水蒸氣和氧氣重要吸收劑，需要有適當的儲存量。這種包裝材料供應起來是較困難的。
· 采用改進的環境包裝(保護氣體、真空)，仍尚有重多爭議。
世界上很多市場中，有一種能清晰地可辯認出新鮮和天然食物的透明塑料包裝，這就涉及到關于制品保護的問題，由于光的影響會加大氧氣敏感食物氧化的危險。更敏感的成份如天然顏色的物質，長時間與光感應作用接觸，特別是被光一激活的氧分子能使油脂氧化。容易變壞的食品，需要可靠的長時期保護— — 特別是在氧氣和光的影響下，為了避免質量下降、味道和香味減退以及食品的營養降低，過去經常采用的有效解決辦法是：
· 采用屏蔽塑料和多層復合材料，來提高塑料包裝氣密性。
· 應用惰性氣體或真空包裝，進一步提高包裝材料屏蔽特性。
· 光譜有效過濾的發展，能夠濾掉某種光的波長的特定地制品，屏蔽紫外線是目前發展的重點，但在可見光區，是才剛剛開始，有如用天然顏色物質染色(葉綠素)。
氧氣降低包裝的原因，一般情況在食品質量方面需要提高和儲存期尚不足，剩余氧氣濃度因而達到0．5％ ～2％，比0．5％還要低的值是很難達到的，特別是如果氧氣是被溶于包裝材料中或是包在芯部就更難了。這樣就要介助于活性包裝了。
氧氣對食物的影響，使食物質量下降多是由于：
1．氧氣提供大量有機物生活的要素。
2．與空氣中氧氣起化學反應(退色、脂氧化、香味降低)。
3．氧氣幫助微生物生長，(香味降低生成菌落、有毒性)。
何謂活性包裝
活性包裝已經開發有30多年了，特別是在日本、澳大利亞和美國，這些國家已經在市場上使用至少l0年。這種包裝或部分這種包裝—— 自動地在包裝上部空間起作用或直接作用于制品，以改進制品的儲存期或制品的質量。
這些年來很多工作原理得到發展，最重要方面是：
· 使剩余氧氣、小水珠、二氧化碳、乙烯，壞的味道固定下來不揮發；
· 填充防腐劑、c02、芳香族等物質；
· 吸收某種對制品有破壞作用的光波長度。
確切地說，受經濟限制技術上失敗原因多是在包裝方面。因此，只有在最有革新精神的市場，(日本的一家)至今只有少數開始認可這種活性包裝。經濟上最重要是：
· 以干燥劑的形式吸收水和水蒸汽(世界上常用的方法)；
吸收損壞物品的氧氣(特別是實用于日本、澳大利亞和美國)。從一開始至今很多國家，幾乎僅是出于科學興趣，特別是在歐洲，除了主要的經濟原因外，仍有其它的原因，至今阻止廣泛使用活性包裝：
· 在食品和消費者有關法律規定的條款，特別是規定中的包裝有釋放物質，直接與加工有沖突。
· 消費者對于包裝里的外加物質的懷疑。
但是現在發生了一種變化，尤其是通過一種靈活的歐洲協會制定的規定，現在在這方面引發很多的研究。
氧氣回收劑所起的技術作用
下一章節將使人們得到更多關于活性包裝的技術有效作用的認識，以經濟上重要的氧氣吸收劑為例，過去關于氧氣吸收包裝的辦法多是把另外起作用的組分，用含有活性作用的物質的小袋子，片劑或紙條等加到包裝中，后來研發的辦法是直接將活性物質一起加在包裝材料中，最早的產品已在歐洲市場上出現，即制成含有氧氣吸收劑的薄膜和瓶子。
關于包裝中關于降低氧氣濃度的活性物質可分為2秒不同組分：
1)一般是無機的主要以鐵化合物為主的添加劑；
2)能使氧氣自己起固定作用的聚合物。
關于典型的各種吸收劑的氧氣吸收反應工序是：吸收劑被外部環境所活化；在一個誘導期之后，反應開始，然后達到典型反應速率；以后繼續進行直到吸收劑的能量被耗盡。氧氣吸收劑的特性重要參數是：
· 啟發反應的機械作用；
· 反應時間；
· 反應速率。
· 氧氣吸收總能量。
所有這些因素必須適應于被包裝的物品，如果包裝的物品與氧氣反應比吸收劑還要快的話，這種吸收劑是完全無效的。
如果一種吸收劑配合一種包裝與一種傳統的包裝相比較，假設有以下情況：
1．包裝材料的氧氣透過率是相同的(2種情況都沒有回收劑)
2．吸收劑吸收氧氣比制品快，包裝時包裝的頂部空間含有一定量氧氣(在標準大氣環境下是21％，在惰性氣體中包裝是5％)，在活性包裝中，這部分氧氣量被吸收劑吸收了，而在傳統包裝，環境大氣常常透過包裝材料供給氧氣，于是被包裝吸收了。有吸收劑的包裝，首先把它的能量用盡，然后有氧氣開始由包裝物吸收，制品根據它的性能，擴展其氧氣容許吸收量。實際的吸收劑效用是根據以下因素：
· 當包裝時頂部空間氧氣的份額；
· 填加物質的反應速度和其質量對氧氣的敏感度；
· 以及吸收劑的反應速度和能量；
· 所用包裝(材料)氣密性，不和吸收劑起作用。采用一種氧氣吸收劑，只有予先測試所有參數，這樣在技術上和經濟上才是有意義的，并且要確保儲存期和包裝物質量能夠明顯改進。
總之，在歐洲活性包裝將在包裝市場發展成為一種組成部分，并且也愈來愈為消費者所認可。但是它不是普遍的補救法，而是重要在技術上和經濟范圍兩方面仔細考慮，和改進效果方面決定性的檢驗，趨勢是明確的，朝向活性物質直接進人包裝材料的辦法發展。遵守法律規定是由于技術進步和歐洲規章的為活性來保證的。
技術和經濟的限制
許多關于活性材料的試驗，目的是用比較便宜的包裝材料來代替有較好阻隔特性的昂貴的包裝材料，或者是不采用保護氣體以簡化操作的規序。
這些試驗是由于氧氣吸收劑還是一個較貴的除氧方法而未成功，比較的數據表明，關于吸收一定量的氧氣所花的費用與采用較好的包裝材料不用吸收劑所減少的費用情況，一方面顯示在薄膜材料中放置吸收物質所承擔的標準費用，另一方面是選用高阻隔特性的包裝材料所規定的特殊費用(每種情況都應是等量氧氣)包裝基材是鍍金屬的PET復合物，其氧氣透過率為0．8c ／ (天／巴)；BOPP單一薄膜，其氧透過率為1600cm3／ 。
用吸收劑排除2ml氧氣需要花費至少0．02歐分，對于相當短的儲存期10天，需要0．OO5歐分，阻止lml氧氣透過1 的包裝物。在這種情況下，如果儲存期延長到100天經費可減到0．0005歐分／ml氧氣。這樣，適當限制使用氧氣吸收劑，特殊費用要0．01歐分／每一包裝，保存期能明顯延長，因為在裝填時出現的剩余氧氣，被吸收掉。
如果不用保護氣體。技術上可能用一種吸收劑去除頂端空間的氧氣。但是，每個包裝的特殊費用最少是0．8歐分，這些特殊費用幾乎是包裝材料的一倍(一開始要0．9歐分／每包裝)，此外，它們明顯高于包裝費用(約合0．25歐分／每包裝)，并且遠高于由于省掉保護氣體所節約的費用(最多是0．o4歐分／每包裝)。減少頂端空間的氧氣，氧氣回收劑能明顯提高敏感包裝制品的保存期。相反，為了經濟利益的原因，不采用保護氣體、不用氧吸收劑、也不用阻隔性包裝等措施而獲益，都是很不適宜的。
結論
· 活性包裝在歐洲市場上將是一般能接受的，但只是在特殊應用的領域。
· 尤其是對那些消費者或零售商認為至今不尚不能勝任的制品包裝，更有幫助。
· 氧氣吸收劑將是活性包裝實際市場重要的二種。
· 活性功能將越來越組合于包裝中。
· 活性包裝用的包裝材料，最重要的是成為水蒸氣和氧氣重要吸收劑，需要有適當的儲存量。這種包裝材料供應起來是較困難的。
· 采用改進的環境包裝(保護氣體、真空)，仍尚有重多爭議。
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