包装印刷软包装材料在食品中的运用doc 8页.docx
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软包装材料在食品中的应用
第一部分相关软包装材料分类
一、高阻隔性塑料包装材料
高阻隔性塑料包装材料是随着食品工业的迅速发展而发展起来的,它对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命的作用。
保存食品的技术多种多样,象真空包装,气体置换包装,封入脱氧剂包装、食品干燥包装、无菌充填包装、蒸煮包装液体热充填包装等等。
在这些包装技术中许多都要使用到塑料包装材料,虽要求其具备多种性能,但重要的一点是都须具备良好的阻隔性。
下面就各种常见软包装形态的阻隔性材料作些介绍。
比较常见的高阻隔性薄膜材料有如下几种:
1.PVDC类材料(聚偏氯乙烯)
聚偏氯乙烯(PVDC)树脂,常作为复合材料或单体材料及共挤薄膜片,是使用最多的高阻隔性包装材料,其中PVDC涂覆薄膜使用量特别多。
PVDC涂覆薄膜是使用聚丙烯(OPP),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作为基材的。
由于纯的PVDC软化温度高,且与其分解温度接近,又与一般增塑剂相溶性差,故加热成型困难而且难以直接应用。
实际使用的PVDC薄膜多为偏氯乙烯(VDC)和氯乙烯(VC)的共聚物,以及和丙烯酸甲酯(HA)共聚制成的阻隔性特别好的薄膜。
其中PVDC材料作为涂层通常称为K涂层,如一般的KOP、KPET、KPA材料,分别是采用PVDC树脂与OPP、PET、PA材料的复合。
2.尼龙类包装材料
尼龙类包装材料以前一直使用“尼龙6”。
但是“尼龙6”的气密性不理想。
有一种从间二甲基胺和已二酸缩聚而成的尼龙(MKD6)的气密性比“尼龙6”高10倍之多,同时还有良好的透明性和耐穿刺性,主要被用于高阻隔性包装薄膜,用于阻隔性要求很高的食品软包装。
其食品卫生性也得到FDA的许可。
它作为薄膜的最大特点是阻隔性不随湿度的上升而下降。
在欧洲,由于环境保护问题突出,作为PVDC类薄膜的替代产品,MXD6尼龙的使用量是很大的。
由MXD6尼龙和EVOH复合而成的具有双向延伸性的新型薄膜,作为一种高阻隔性的尼龙类薄膜。
复合的方法有多层化复合,也有
结晶度高,表面自由能低,因此,其印刷性能较差,对油墨和胶黏剂的附着力差,在印刷和复合前需要进行表面处理。
2、低密度聚乙烯薄膜(LDPE)
低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延两种工艺制成。
流延聚乙烯薄膜的厚度均匀,但由于价格较高,目前很少使用。
吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑级PE颗粒经吹塑机吹制而成的,成本较低,所以应用最为广泛。
低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜,具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性,耐冷冻,可水煮。
其主要缺点是对氧气的阻隔性较差,常用于复合软包装材料的内层薄膜,而且也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜,约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。
由于聚乙烯分子中不含极性基团,且结晶度高,表面自由能低,因此,该薄膜的印刷性能较差,对油墨和胶黏剂的附着力差,所以在印刷和复合前需要进行表面处理。
3、聚酯薄膜(PET)
聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经双向拉伸制成的薄膜材料。
它是一种无色透明、有光泽的薄膜,机械性能优良,刚性、硬度及韧性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高温和低温,耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好,是常用的阻透性复合薄膜基材之一。
但聚酯薄膜的价格较高,一般厚度为12mm,常用做蒸煮包装的外层材料,印刷性较好。
4、尼龙薄膜(PA)
尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜,透明性好,并具有良好的光泽,抗张强度、拉伸强度较高,还具有较好的耐热性、耐寒性、耐油性和耐有机溶剂性,耐磨性、耐穿刺性优良,且比较柔软,阻氧性优良,但对水蒸气的阻隔性较差,吸潮、透湿性较大,热封性较差,适于包装硬性物品,例如油腻性食品、肉制品、油炸食品、真空包装食品、蒸煮食品等。
5、流延聚丙烯薄膜(CPP)
流延聚丙烯薄膜是采用流延工艺生产的聚丙烯薄膜,又可分为普通CPP和蒸煮级CPP两种,透明度极好,厚度均匀,且纵横向的性能均匀,一般用做复合薄膜的内层材料。
普通CPP 薄膜的厚度一般在25~50μm 之间,与OPP复合后透明度较好,表面光亮,手感坚挺,一般的礼品包装袋都采用此种材料。
这种薄膜还具有良好的热封性。
蒸煮级CPP 薄膜的厚度一般在60~80 μ m 之间,能耐121℃、30 min的高温蒸煮,耐油性、气密性较好,且热封强度较高,一般的肉类包装内层均采用蒸煮级的CPP薄膜。
6、镀铝薄膜
目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜(VMPET)和CPP 镀铝膜(VMCPP)。
镀铝膜既有塑料薄膜的特性,又具有金属的特性。
薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射,既延长了内容物的保质期,又提高了薄膜的亮度,从一定程度上代替了铝箔,也具有价廉、美观及较好的阻隔性能,因此,镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛,目前主要应用于饼干等干燥、膨化食品包装以及一些医药、化妆品的外包装上。
第二部分糕点中常用包装材料性能对比
一、相关材料参数
表一基材膜阻隔性能表
BOPP20
KOP22
PET12
KPET15
PA
KPA
PE
KPE
CPP30
水汽透过量
9
3.5
35
5
210
11
7.8
3
4.0
氧气透过量
1200
12
110
7
30-300
3
800
8
800
保香(48h)后
无保香功能
无香味泄漏
明显泄漏
好
越厚香味泄露越少
好
无保香功能
好
无保香功能
水汽透过率测试环境:
38℃,90%RH
氧气透过率测试环境:
20℃,0%RH
表二基材膜阻隔紫外线数据
透明BOPP
消光KOP
消光KPET
≤200mm紫外线
~0.%
100%
100%
240mm紫外线
~0.%
96%
100%
≤290mm紫外线
~0.%
60%
100%
可见光
~0.%
50%
50%
表三复合膜阻隔性能
KOP22/CPP20
KPET15/CPP
BOPP20/CPP30
PET12/CPP30
透水(g/m2.d)
1.87
2.22
2.77
3.59
透氧(ml/m2.d)
11.8
6.9
480
97
保香(48h)后
无香味泄漏
好
无保香功能
明显泄漏
二、饼干、曲奇、萨琪玛、麻花、蛋糕(派)、面包等食品的包装选择
1、曲奇、饼干、萨琪玛、麻花
产品特性
高油脂、高糖、低水分、加工过程经过高温
包装要求
A、防油脂氧化:
油脂易被空气中的氧所氧化,其结果是脂肪酸败,酸败的油脂会发出刺喉的哈喇味,严重影响产品的品质。
B、防吸潮:
饼干、曲奇水分含量低,是一种脆性食品,在贮存过程中如包装不好,非常容易吸收环境中的水分,减低食用品质,因此通常需要阻水性能好的材料来进行包装。
包装推荐
对于短期保存的产品(指销售时间不超过15天的产品),选择BOPP/CPP或PET/CPP复合膜即可;
对于需长期保存的产品(指销售时间不低于15天的产品),最好选择KPET/CPP(PE)、KOP/CPP或KPA/CPP复合膜,再选用适当的广益牌脱氧保鲜剂。
2、蛋糕、面包
产品特性
高油脂、高糖、高水分含量
包装要求
A、防油脂氧化:
油脂易被空气中的氧所氧化,其结果是脂肪酸败,酸败的油脂会发出刺喉的哈喇味,严重影响产品的品质。
B、防水分挥发:
蛋糕失水会变硬,影响松软度;蛋糕吸水会增大水的活度,这有利霉菌的繁殖;水分量增大时,蛋白质可能产生水解,特别是在有氧气存在情况下,蛋白质的水解会很快,水解产物有腥臊味。
水分变化会引起糖的形态变化,从而可能出现蛋糕外形变化;而且在糖化酶的作用下会产生酒味。
C、防香味损失
蛋糕有特殊的蛋香味,在贮存过程中这些香味物质容易挥发,因此包装袋要有一定的香味阻隔性。
包装推荐
对于短期保存的产品(如饼店销售的重油蛋糕、戚风蛋糕、海绵蛋糕、面包等),选择BOPP/CPP或PET/CPP复合膜即可;
对于需长期保存的产品(如妙芙蛋糕、重油蛋糕等),最好选择KPET/CPP(PE)、KOP/CPP或KPA/CPP复合膜,再选用适当型号的广益牌脱氧保鲜剂。
三、关于隔氧性包材配套脱氧剂的选择
针对长期流通的曲奇、麻花、妙芙蛋糕等产品,一般需要配合脱氧剂使用,以下以妙芙蛋糕为例来说明如何选择脱氧剂。
1.初步计算
市场上包装袋尺寸(内2个蛋糕),(18×6×7=756ml),面积:
552cm2=0.0552m2
蛋糕尺寸:
直径36cm,高5cm,体积:
2×3.14/4×36×5=282(ml)
包装袋内剩余体积:
756-282=474(ml)
包装时残留存氧量:
474×21%=100(ml)
选用30#广益牌脱氧保鲜剂,其吸氧量为240ml
表四包装袋内保持无氧状态时间计算表
KOP22/CPP30
KPET15/CPP30
BOPP20/CPP30
PET12/CPP30
KPA20/CPP30
氧气流量(毫升/天)
0.0552×11.8=0.65
0.0552×6.9=0.38
0.0552×480=26.5
0.0552×97=5.35
0.0552×3=0.1656
无氧状态时间(天)
(240-100)/0.65=215
(240-100)/0.38=368
(240-100)/26.5=
(240-100)/5.35=26.1
(240-100)/5.35=845.4
有效保存天数(天)
215×0.8=172
368×0.8=294.4
5.2×0.8=4.2
26.1×0.8=20.9
845.4×0.8=676.3
注:
实际绝氧时间一般要比理论值少。
因为包装的封口区一般都会透氧,达不到包装膜应有的阻隔效果。
实际保存天数一般要在理论计算值的基础上乘以0.8的系数。
2、基本结论
如采用30#广益牌脱氧保鲜剂,可选用KOP/CPP、KPET/CPP(PE)、KPA/CPP复合膜作为包材,最好选择KPA/CPP、KPET/CPP(PE)材料,不宜选择BOPP/CPP、PET/CPP材料。
如选用50#广益牌脱氧保鲜剂,因其吸氧量可达到400毫升,则采用KOP/CPP、KPET/CPP(PE)、KPA/CPP包装材料的食品保存期相应延长至368天、788天和1448天。
第三部分包装袋透氧率的简易检测方法
一、吸氧剂法(脱氧剂法)
要确定一个样品包装袋的透氧率,应按以下程序操作:
1.选用三个已知具有不同透氧率的包装材料,分别记为透氧率高、中、低,对应的用符号表示为A、B、C。
2.将三种材料裁成与样品的包装具有相同面积,并做成袋状。
注:
应计算袋子两面的面积。
3.放入同样的规格的脱氧剂,封口,尽可能使它们的可透气表面积相同,尽量用手排净内部的空气。
注:
一定要保证封口密实不漏气。
4.做好的样品立即放于倒置的量筒内(注意量筒的型号要一样),为便于读数,应将量筒内的水位恰好吸到某一刻度处,并记录当时的初始刻度、时间、温度、湿度、大气压。
注:
为提高准确度,每个样至少要做四个平行实验;在调整量筒内水位的时候,严禁用嘴吸气,一定要用吸耳球操作。
5.放置一定的时间后,对比它们的吸氧量,并记录数据。
6.用平行实验的平均值作为结果,对比各个样品的透氧率:
小于或等于C的记为透氧率低;介于C、B之间或等B的记为偏高;介于B、A之间的记为较高;大于或等于A的记为很高。
二、微检法
1.选用三个已知具有不同透氧率的包装材料,分别记为透氧率高、中、低,对应的用符号表示为A、B、C。
2.将三种材料裁成与样品的包装具有相同面积,并做成袋状,并经充分消毒至无菌状态。
注:
应计算袋子两面的面积。
3.每个袋中定量注入同一稀释度的霉菌孢子液,然后再加入定量的经过灭菌的无菌培养基,混合均匀,应使培养基尽量铺开。
注:
每个样品应做三个平行实验;本步骤必须在无菌区操作。
4.待培养基凝固后,立即抽真空,封口。
5.放入30±1℃的条件下培养,并记录当时的时间;每隔24h观察记录一次霉菌的生长情况,直至第五天。
6.对比每个袋中霉菌的生长情况,少于或等于C的记为透氧率低;介于C、B之间或等B的记为偏高;介于B、A之间的记为较高;多于或等于A的记为很高
注:
三种材料可选用:
A:
OPP/CPP1500-1800ml/m2·24h·atm透氧率高
B:
PET/CPP60-80ml/m2·24h·atm透氧率中等
(或PA/CPP60-80ml/m2·24h·atm)
C:
KOP/CPP20ml/m2·24h·atm透氧率低
说明:
每个样品袋透氧率的测定均须两种方法,以验证结果的正确性。
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