真空保鮮:復(fù)合膜用途及構(gòu)成
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)兒童小食品、方便食品、干制及腌制食品種類繁多，琳瑯滿目。就其包裝而言，大多數(shù)還是常壓包裝，即使是真空包裝或氣體置換包裝，也是使用單層塑料膜較多，阻氧性及阻水氣性能均不佳，存放時(shí)間不長(zhǎng)，袋子就會(huì)鼓脹，干制品變濕。而國(guó)際上軟塑包裝的發(fā)展趨勢(shì)，已由原來(lái)的2～3層向5～6層多層方向發(fā)展，由干式復(fù)合技術(shù)向共擠復(fù)合技術(shù)發(fā)展。共擠復(fù)合成本上較低，金屬鋁箔在軟塑包裝業(yè)上的應(yīng)用愈來(lái)愈多。真空蒸鍍鋁也是軟包裝食品和醫(yī)藥的發(fā)展方向。
評(píng)價(jià)復(fù)合膜的優(yōu)劣主要特性有：防濕性、防氣性、防油性、防水性、耐蒸煮性、耐寒性、透明性、遮光性、成形性、熱封性等。不同的食品對(duì)包裝膜材功能要求不同。如米制點(diǎn)心要求膜材料具有防潮性、耐油性、耐寒性、耐破袋性。
(1)保持食品風(fēng)味的高阻隔薄膜材料。
食品風(fēng)味在貯存過(guò)程中，常常發(fā)生變化。其原因有：由于薄膜材料透氣性好，其芳香成分通過(guò)膜材料而彌散到周圍環(huán)境中；周圍環(huán)境中異味也可以通過(guò)薄膜滲透到食品中，使食品沾上異味：在食品貯藏過(guò)程中，油脂和色素被氧化，不僅使食品變褐，改變顏色，還會(huì)產(chǎn)生異味；存放過(guò)程中，食品受到微生物的侵害，也會(huì)產(chǎn)生異味。
要克服這些不利因素對(duì)食pi響，材料阻隔性能的重要性是不言而喻的。在包裝時(shí)需選用高阻隔材料，阻擋香味彌散，阻擋氧氣進(jìn)入袋中，阻止細(xì)菌侵害。通常以對(duì)氧氣的阻隔程度來(lái)衡量材料阻隔性好壞，把透氧率低于8×10^-6cm³/㎡·d·Pa的材料，稱之為高阻隔性材料。
常用的高阻隔性薄膜材料有：在聚丙烯、尼龍、聚酯等薄膜上涂覆聚偏二氯乙烯膜；聚偏二氯乙烯膜，或者將其復(fù)合在其它基材上組成的復(fù)合膜；以乙烯、乙烯醇共聚物為基材的復(fù)合薄膜；聚乙烯醇膜復(fù)合于有防濕性薄膜上所構(gòu)成的復(fù)合膜；涂覆聚偏二氯乙烯的雙向拉伸維尼綸薄膜；蒸鍍SiO的薄膜。這些材料對(duì)氧均有較高的阻隔性，是非常好的透明的高阻隔包裝材料。
(2)蔬菜水果保鮮薄膜材料。
前已敘及，為防止果蔬貯存過(guò)程中變質(zhì)，可以用復(fù)合膜材料包裝前進(jìn)行氣體置換，抑制其呼吸作用，達(dá)到保鮮目的，也可以利用功能性保鮮膜提高保鮮度。
吸附乙烯薄膜，這種薄膜是在塑料中摻人多孔礦物粉，如沸石、方英石、二氧化硅、綠凝灰石而制成的。多孔礦物粉可以吸附乙烯氣體，其含量應(yīng)高于5%，否則吸附性較差。但多孔材料摻到薄膜中去，會(huì)使透氣性增強(qiáng)，故使用這種膜時(shí)，吸附性和透氣性需均衡考慮。
控制氣體成分的薄膜。近年來(lái)，國(guó)際上流行低溫度、少氧、增加二氧化碳方法來(lái)貯存果蔬。
利用這種低氧、高二氧化碳的環(huán)境來(lái)抑制水分蒸發(fā)和呼吸作用，從而達(dá)到防止老化，保持綠色的效果。以聚乙烯為基的有適當(dāng)透氣性的薄膜，就具備這種功能。在選用這種薄膜時(shí)，需考慮果蔬的種類、成熟程度、膜厚度、環(huán)境溫度、貯存時(shí)間等。
防霧防結(jié)露薄膜。果蔬通常含水率為80%—98%。當(dāng)水分蒸發(fā)后，一方面造成枯萎和鮮度下降，另一方面會(huì)使包裝袋內(nèi)濕度大大增加，引起膜內(nèi)表面出現(xiàn)白霧和結(jié)露。這樣不僅影響外觀質(zhì)量，同時(shí)結(jié)露形成水滴接觸到果蔬后，引起腐爛，使之失去商品價(jià)值。防止的方法有：在脂肪酸酯膜上涂布防白霧劑，或者使用摻雜界面活性劑的薄膜，兩者都有防霧結(jié)露的功能，從而可以保護(hù)果蔬不腐爛。
抗菌膜?？咕∧な前褵o(wú)機(jī)物填充到塑料中而制成的，無(wú)機(jī)填充物是以氧化鋁和二氧化硅為原料合成的多孔性沸石，再使其與銀離子相化合而得到的。沸石具有離子交換功能，其結(jié)晶構(gòu)造中有能與其它金屬離子產(chǎn)生置換作用的鈉離子，當(dāng)銀離子和鈉離子發(fā)生置換時(shí)，就產(chǎn)生銀沸石。添加銀沸石的薄膜，表面具有抗菌性。添加物中的銀離子，不會(huì)向蔬菜水果中轉(zhuǎn)移，不會(huì)影響其質(zhì)量。對(duì)含銀量為2.5%的銀沸石抗菌性進(jìn)行測(cè)定，已證明，當(dāng)銀離子濃度為10^-5~5×10^-5時(shí)，就完全可抑制微生物的生長(zhǎng)。另一種抗菌材料是銀沸石層抗菌膜。它是把含銀沸石的膜緊貼在普通薄膜的膠合層上，進(jìn)行共擠而形成的復(fù)合膜，銀沸石添加量為1%～2%。當(dāng)銀離子濃度為2.5×10^-4—7.5×10^-4時(shí)，就會(huì)有足夠的抗菌能力。
(3)保持食品香味的薄膜材料。
評(píng)價(jià)食品通常以色香味來(lái)衡量。香氣對(duì)食品風(fēng)味起著舉足輕重的作用，失去香味雖然可以食用，但風(fēng)味變了，也就失去了商品價(jià)值，對(duì)需要存貯的食品來(lái)講尤為重要。如加香餅干、糖果、巧克力、香腸、火腿、熏制品、奶酪、炒貨、飲料、酒、中藥材、化裝品、花茶等，均有自身特有的香味，近年國(guó)外把檸檬、桔子、草莓、甜瓜、蘋果、葡萄等水果香味加到紅茶中，制成香味茶，存放時(shí)更需保持水果香味。
目前阻水氣、阻隔氣體的膜材很多，但都不能阻止香氣跑掉?？梢哉f(shuō)，阻止香氣彌散還是待解決的難題。以往茶葉軟包裝材料為三種膜材復(fù)合而成，即聚酯、鋁箔、低密度聚乙烯。這種復(fù)合膜袋不能阻止香氣散發(fā)，貨架上的袋裝茶，時(shí)間一長(zhǎng)，就會(huì)失去香氣。香氣是從熱合處逸出的。已有的高阻隔材料，如乙烯、乙烯醇共聚物和聚酯，均有良好的阻隔性，但要求熱封溫度高，對(duì)包裝機(jī)提出了更高的要求，不太適用。
目前研制出一種聚丙烯腈薄膜，它熱封性好，熱封溫度為130℃—200℃，阻隔性好。用它制成厚為30μm的薄膜，分別對(duì)桔子、檸檬、桉葉、薄荷等芳香油進(jìn)行了保香試驗(yàn)，30d后香味如故，而用鋁箔與聚乙烯復(fù)合膜，12d后香味就出來(lái)了；低密度聚乙烯4h后，香味已大量泄漏。
另外，聚丙烯腈還有一個(gè)特點(diǎn)是不吸收香氣，而低密度聚乙烯吸收芳香成分，使材料拉伸強(qiáng)度降低，而聚丙腈沒(méi)有變化。
由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，聚丙烯腈是防止香味發(fā)散的較理想的包裝材料。
(4)鮮蘑菇包裝膜材。
鮮蘑菇是生命周期短，而經(jīng)濟(jì)價(jià)值營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的產(chǎn)品。收獲后很易枯萎和變質(zhì)，出現(xiàn)發(fā)黃開(kāi)裂、莖梗伸長(zhǎng)等現(xiàn)象。如果使其處于高二氧化碳、低氧和低溫條件下，就可以防止這種情況的出現(xiàn)。氣體置換技術(shù)，就可以達(dá)到保鮮的目的。
鮮蘑菇可以選用聚氯乙烯單層膜進(jìn)行軟包裝，膜厚為10μm或15μm。膜層透氣性大小與溫度有關(guān)。以對(duì)氧為例，10μm薄膜在10℃時(shí)的透氣率為3℃時(shí)的1.5倍，而20℃時(shí)為3倍?？梢?jiàn)溫度低對(duì)貯藏是有利的。
溫度還對(duì)蘑菇的呼吸強(qiáng)度有直接影響。試驗(yàn)表明蘑菇溫度為3℃、10℃、20℃時(shí)排出二氧化碳分別為26mg/kg·h、65mg/kg·h、215mg/kg·h，氧的消耗量分別為27mg/kg·h、52mg/kg·h、164mg/kg·h?？梢?jiàn)在3℃時(shí)，蘑菇排出二氧化碳z*少，氧的耗量也z*低，即意味著呼吸強(qiáng)度弱，老化速度慢，外觀好看。
鮮蘑菇采集以后，若放在空氣中，3d后其質(zhì)量損失達(dá)40%，如放在聚氯乙烯包裝袋中，同樣是3d，質(zhì)量損失僅為2%～6%。
鮮蘑菇放到聚氯乙烯軟包裝袋中，若使袋中氧濃度為4%，二氧化碳的濃度為12%，蘑菇的外觀會(huì)有較大的改善。如果氧濃度過(guò)低，會(huì)造成香味損失，同時(shí)迅速枯萎。二氧化碳過(guò)高，蘑菇帽蓋會(huì)出現(xiàn)棕黃色，發(fā)生變質(zhì)。
評(píng)價(jià)復(fù)合膜的優(yōu)劣主要特性有：防濕性、防氣性、防油性、防水性、耐蒸煮性、耐寒性、透明性、遮光性、成形性、熱封性等。不同的食品對(duì)包裝膜材功能要求不同。如米制點(diǎn)心要求膜材料具有防潮性、耐油性、耐寒性、耐破袋性。
(1)保持食品風(fēng)味的高阻隔薄膜材料。
食品風(fēng)味在貯存過(guò)程中，常常發(fā)生變化。其原因有：由于薄膜材料透氣性好，其芳香成分通過(guò)膜材料而彌散到周圍環(huán)境中；周圍環(huán)境中異味也可以通過(guò)薄膜滲透到食品中，使食品沾上異味：在食品貯藏過(guò)程中，油脂和色素被氧化，不僅使食品變褐，改變顏色，還會(huì)產(chǎn)生異味；存放過(guò)程中，食品受到微生物的侵害，也會(huì)產(chǎn)生異味。
要克服這些不利因素對(duì)食pi響，材料阻隔性能的重要性是不言而喻的。在包裝時(shí)需選用高阻隔材料，阻擋香味彌散，阻擋氧氣進(jìn)入袋中，阻止細(xì)菌侵害。通常以對(duì)氧氣的阻隔程度來(lái)衡量材料阻隔性好壞，把透氧率低于8×10^-6cm³/㎡·d·Pa的材料，稱之為高阻隔性材料。
常用的高阻隔性薄膜材料有：在聚丙烯、尼龍、聚酯等薄膜上涂覆聚偏二氯乙烯膜；聚偏二氯乙烯膜，或者將其復(fù)合在其它基材上組成的復(fù)合膜；以乙烯、乙烯醇共聚物為基材的復(fù)合薄膜；聚乙烯醇膜復(fù)合于有防濕性薄膜上所構(gòu)成的復(fù)合膜；涂覆聚偏二氯乙烯的雙向拉伸維尼綸薄膜；蒸鍍SiO的薄膜。這些材料對(duì)氧均有較高的阻隔性，是非常好的透明的高阻隔包裝材料。
(2)蔬菜水果保鮮薄膜材料。
前已敘及，為防止果蔬貯存過(guò)程中變質(zhì)，可以用復(fù)合膜材料包裝前進(jìn)行氣體置換，抑制其呼吸作用，達(dá)到保鮮目的，也可以利用功能性保鮮膜提高保鮮度。
吸附乙烯薄膜，這種薄膜是在塑料中摻人多孔礦物粉，如沸石、方英石、二氧化硅、綠凝灰石而制成的。多孔礦物粉可以吸附乙烯氣體，其含量應(yīng)高于5%，否則吸附性較差。但多孔材料摻到薄膜中去，會(huì)使透氣性增強(qiáng)，故使用這種膜時(shí)，吸附性和透氣性需均衡考慮。
控制氣體成分的薄膜。近年來(lái)，國(guó)際上流行低溫度、少氧、增加二氧化碳方法來(lái)貯存果蔬。
利用這種低氧、高二氧化碳的環(huán)境來(lái)抑制水分蒸發(fā)和呼吸作用，從而達(dá)到防止老化，保持綠色的效果。以聚乙烯為基的有適當(dāng)透氣性的薄膜，就具備這種功能。在選用這種薄膜時(shí)，需考慮果蔬的種類、成熟程度、膜厚度、環(huán)境溫度、貯存時(shí)間等。
防霧防結(jié)露薄膜。果蔬通常含水率為80%—98%。當(dāng)水分蒸發(fā)后，一方面造成枯萎和鮮度下降，另一方面會(huì)使包裝袋內(nèi)濕度大大增加，引起膜內(nèi)表面出現(xiàn)白霧和結(jié)露。這樣不僅影響外觀質(zhì)量，同時(shí)結(jié)露形成水滴接觸到果蔬后，引起腐爛，使之失去商品價(jià)值。防止的方法有：在脂肪酸酯膜上涂布防白霧劑，或者使用摻雜界面活性劑的薄膜，兩者都有防霧結(jié)露的功能，從而可以保護(hù)果蔬不腐爛。
抗菌膜?？咕∧な前褵o(wú)機(jī)物填充到塑料中而制成的，無(wú)機(jī)填充物是以氧化鋁和二氧化硅為原料合成的多孔性沸石，再使其與銀離子相化合而得到的。沸石具有離子交換功能，其結(jié)晶構(gòu)造中有能與其它金屬離子產(chǎn)生置換作用的鈉離子，當(dāng)銀離子和鈉離子發(fā)生置換時(shí)，就產(chǎn)生銀沸石。添加銀沸石的薄膜，表面具有抗菌性。添加物中的銀離子，不會(huì)向蔬菜水果中轉(zhuǎn)移，不會(huì)影響其質(zhì)量。對(duì)含銀量為2.5%的銀沸石抗菌性進(jìn)行測(cè)定，已證明，當(dāng)銀離子濃度為10^-5~5×10^-5時(shí)，就完全可抑制微生物的生長(zhǎng)。另一種抗菌材料是銀沸石層抗菌膜。它是把含銀沸石的膜緊貼在普通薄膜的膠合層上，進(jìn)行共擠而形成的復(fù)合膜，銀沸石添加量為1%～2%。當(dāng)銀離子濃度為2.5×10^-4—7.5×10^-4時(shí)，就會(huì)有足夠的抗菌能力。
(3)保持食品香味的薄膜材料。
評(píng)價(jià)食品通常以色香味來(lái)衡量。香氣對(duì)食品風(fēng)味起著舉足輕重的作用，失去香味雖然可以食用，但風(fēng)味變了，也就失去了商品價(jià)值，對(duì)需要存貯的食品來(lái)講尤為重要。如加香餅干、糖果、巧克力、香腸、火腿、熏制品、奶酪、炒貨、飲料、酒、中藥材、化裝品、花茶等，均有自身特有的香味，近年國(guó)外把檸檬、桔子、草莓、甜瓜、蘋果、葡萄等水果香味加到紅茶中，制成香味茶，存放時(shí)更需保持水果香味。
目前阻水氣、阻隔氣體的膜材很多，但都不能阻止香氣跑掉?？梢哉f(shuō)，阻止香氣彌散還是待解決的難題。以往茶葉軟包裝材料為三種膜材復(fù)合而成，即聚酯、鋁箔、低密度聚乙烯。這種復(fù)合膜袋不能阻止香氣散發(fā)，貨架上的袋裝茶，時(shí)間一長(zhǎng)，就會(huì)失去香氣。香氣是從熱合處逸出的。已有的高阻隔材料，如乙烯、乙烯醇共聚物和聚酯，均有良好的阻隔性，但要求熱封溫度高，對(duì)包裝機(jī)提出了更高的要求，不太適用。
目前研制出一種聚丙烯腈薄膜，它熱封性好，熱封溫度為130℃—200℃，阻隔性好。用它制成厚為30μm的薄膜，分別對(duì)桔子、檸檬、桉葉、薄荷等芳香油進(jìn)行了保香試驗(yàn)，30d后香味如故，而用鋁箔與聚乙烯復(fù)合膜，12d后香味就出來(lái)了；低密度聚乙烯4h后，香味已大量泄漏。
另外，聚丙烯腈還有一個(gè)特點(diǎn)是不吸收香氣，而低密度聚乙烯吸收芳香成分，使材料拉伸強(qiáng)度降低，而聚丙腈沒(méi)有變化。
由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，聚丙烯腈是防止香味發(fā)散的較理想的包裝材料。
(4)鮮蘑菇包裝膜材。
鮮蘑菇是生命周期短，而經(jīng)濟(jì)價(jià)值營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的產(chǎn)品。收獲后很易枯萎和變質(zhì)，出現(xiàn)發(fā)黃開(kāi)裂、莖梗伸長(zhǎng)等現(xiàn)象。如果使其處于高二氧化碳、低氧和低溫條件下，就可以防止這種情況的出現(xiàn)。氣體置換技術(shù)，就可以達(dá)到保鮮的目的。
鮮蘑菇可以選用聚氯乙烯單層膜進(jìn)行軟包裝，膜厚為10μm或15μm。膜層透氣性大小與溫度有關(guān)。以對(duì)氧為例，10μm薄膜在10℃時(shí)的透氣率為3℃時(shí)的1.5倍，而20℃時(shí)為3倍?？梢?jiàn)溫度低對(duì)貯藏是有利的。
溫度還對(duì)蘑菇的呼吸強(qiáng)度有直接影響。試驗(yàn)表明蘑菇溫度為3℃、10℃、20℃時(shí)排出二氧化碳分別為26mg/kg·h、65mg/kg·h、215mg/kg·h，氧的消耗量分別為27mg/kg·h、52mg/kg·h、164mg/kg·h?？梢?jiàn)在3℃時(shí)，蘑菇排出二氧化碳z*少，氧的耗量也z*低，即意味著呼吸強(qiáng)度弱，老化速度慢，外觀好看。
鮮蘑菇采集以后，若放在空氣中，3d后其質(zhì)量損失達(dá)40%，如放在聚氯乙烯包裝袋中，同樣是3d，質(zhì)量損失僅為2%～6%。
鮮蘑菇放到聚氯乙烯軟包裝袋中，若使袋中氧濃度為4%，二氧化碳的濃度為12%，蘑菇的外觀會(huì)有較大的改善。如果氧濃度過(guò)低，會(huì)造成香味損失，同時(shí)迅速枯萎。二氧化碳過(guò)高，蘑菇帽蓋會(huì)出現(xiàn)棕黃色，發(fā)生變質(zhì)。
