包装的未来趋势--积极型包装

作者：Horst-Christan Langowski Gertraud Goldan

欢迎访问e展厅 展厅 6 胶带/包装辅料展厅 胶带, 打包带, 铁扎线, 行李扣, 尼龙扎带, ... 积极包装是近来冒出的颇有新意的概念。为适应用户需求和市场发展的变化，这种概念现正开始主导欧洲市场，它通过控制包装物内的条件并对此作出相应反应，再提高质量延长产品的保质期。 在全球许多市场上，人们可以明显地感到用透明塑料包装更新鲜更接近自然的食物正成为趋势。这对保证食品质量是有困难的，由于受光线影响更多，会使氧敏感食品易于氧化。更敏感的配方、更长的保质期与光引起的作用、尤其是在光化学作用下，由于氧分子被激活而造成脂肪的氧化相冲突。 有必要对易损食物，特别是受氧和光影响的食物提供更可靠的长期保护，以防包装食品质量受损、味道变差、营养成分丢失。 目前众所周知的办法是 ： 通过采用阻隔塑料和阻隔涂层，增加塑料包装的气密性；采用惰性气体或真空包装，这种包装也需要包装材料具有很好的阻隔特性；开发光谱过滤材料，它可以过滤掉一定波长的光线。已经有紫外线过滤材料，但只有少数产品可以过滤可见光，如用由Fraunhofer IVV 开发的叶绿素染色。 仅仅降低含氧量的包装工艺对要求越来越高的实物质量和保质期而言是不够的。允许氧气残留浓度在0.5％-2％ 基本没有困难，但要低于0.5％则较难达到，特别是当氧气熔化在包装材料中或封闭在小点心的细孔中时，更是如此。这就要靠积极包装了。 积极包装的概念 积极包装在日本、澳大利亚、美国已经研究了30多年，投入实际使用也有十多年。其工作原理是：包装或包装的一部分积极影响产品的上部分空气或产品本身，以改善产品的存放时间和质量。 多年来，这种积极型包装的工作机理有如下几类：凝固残留氧气、水滴、二氧化碳、乙烯、不受欢迎的气味；产生防腐剂、二氧化碳、香料以及吸收特定的破坏食品质量的光波。 在包装中，许多技术上能克服的问题因为在经济上不可行而失败了，因此，在最具创新精神的日本市场，迄今也只有少数积极包装产品获得了认可。 重要的经济的办法有：去除水分或湿气，如用通行的干燥剂；吸收破坏产品的氧气（日、澳、美均采用这种办法）。 许多其他一些创意还停留在科研阶段，特别是在欧洲，除了最主要的经济方面的考虑外，还有其他原因阻碍了积极包装的广泛使用，如： 食品和消费品方面的规章制度，尤其是那些与包装过程会释放物质的加工过程直接相冲突的法律条文以及消费者对包装材料中其他成分的怀疑。 但是，这种情况现在有了变化，欧盟委员会在启动了许多针对这个问题的调查中也扮演了发挥了作用。 吸氧剂的技术方案 接下来我们将以在经济上占重要份量的吸氧剂为例，重点谈一下积极型包装的技术效果。过去处理包装吸氧问题的主要办法是分离进入包装的含氧成分，如含有能积极吸氧物质的小袋、纸箔或者是标牌。人们正在进一步开发出能直接融入包装材料的物质，如以含有吸氧剂的薄膜或者是瓶的方式出现。欧洲市场上已经有这类产品推出。 能够降低包装中氧气浓度的积极物质可以分为两类：添加剂，通常为以铁为主要成分的无机添加剂；自身可以吸氧的聚合物。 在一定的外部条件下，吸氧剂开始工作。经过一段引导时间，反应率达到一定高度时，吸氧剂开始产生反应并持续一段时间，当吸氧剂的能量耗尽时，反应停止。 衡量吸氧剂的重要参数有：反应触发机制；引导时间；反应率以及吸氧剂的总能量。 所有这些要素要与包装产品相适应，如，如果包装产品的反应速度超过吸氧剂，后者就起不到作用。与传统包装相比，吸氧剂与包装物混合的工作原理是建立在以下的假定基础上的：所有包装材料的透氧程度是一样高的；吸氧剂吸氧的速率高于包装材料，包装时，包装材料的上部含有一定的氧（在不特别要求的情况下，会有21％的普通空气，或者5％的惰性气体注入）。在积极包装中，这些氧被吸氧剂吸收，在传统包装中则由被包装产品吸收。传统包装中，环境空气通常是通过包装材料渗进并被产品吸收的。在含有吸收剂的包装中，吸氧剂的吸氧能力首先被用尽，然后才是产品开始吸氧。产品吸收到透过包装材料的最大允许氧气量的时间也由此而定。 但是，吸氧剂实际的效果取决于以下因素：灌注产品时包装盒顶部的氧气比例；所灌注产品的反应性和氧敏感性；吸氧剂的反应性和吸氧能力；在不用吸氧剂的情况下包装材料的抗渗漏性。 只有在所有这些因素都确定了以后，并且使用后能使产品存放时间和质量有很大改进，某种吸氧剂才有技术上和经济上的意义。 不管如何，在欧洲积极包装都会成为包装市场上的一分子，并日渐被消费者接受。但是，积极型包装也不是万能的，需要仔细考虑技术和经济上的限制条件，详细研究改进后的效果。现在的趋势是将积极反应物质直接使用在包装材料内。一方面，由于技术的进步，另一方面，也由于欧洲立法活动，这种积极性包装的合法性得到了保证。 技术和经济限制 许多关于积极材料的实验都是旨在用较便宜的材料替代更为昂贵但阻隔性好的包装材料，或者是通过省掉保护气体而简化灌注过程。这些尝试常常失败了，因为用吸氧剂除氧也是较为昂贵的办法。 表一列出并比较了吸收一定数量的氧要花费的成本和使用更好材料来除氧的成本。一方面是将吸氧材料装入薄膜材料的典型成本，另一方面是使用高阻隔包装材料的额外成本。两者的含氧量是相同的。使用的对比材料分别是透氧率为0.8cm3/m2·天·巴的PET复合材料和用BOPP制成的简单薄膜，后者的透氧率为1600cm3/m2·天·巴。 用吸氧剂去除1毫升氧的成本至少是0.02欧分，储存10天需要0.005欧分来阻止1毫升氧透过1平方米的包装材料。如果储存时间延长到100天，成本就降到0.0005欧分／毫升氧。 与此类似，在选用其它保护气体或在包装材料中加入吸氧剂时（表二）也要考虑这些因素。以花生的商用包装为例。数据是对公司调查后得出的平均值，订单大小也是有代表性的。 表二显示，每个包装用不到0.01欧分的额外成本来使用有限的吸氧剂后，产品存放时间延长的时间明显延长。 如果保护气体被去除，用吸氧剂去除包装盒顶部的氧在技术上就有可能，但每个包装至少要多花0.8欧分。这些额外成本几乎使包装材料的成本翻了一倍（原来每个包装是0.9欧分）。另外，这种额外成本也明显高于包装成本（一般为0.25欧分），远高于去除保护气体而获得的收益（至少0.04欧分）。 通过去除包装顶部的氧，吸氧剂可以明显的提高氧敏感产品的存放时间。 与此相对，通过简单包装材料或消除包装材料或者是包装机械的不足等方式而获得改进的办法是不经济的。 结论 积极型包装将在欧洲市场受到欢迎，但只是在特定场合使用。总的来说，在目前没有更好的办法出现之前，无论是从消费者还是从零售市场来看，积极包装有助于改善包装物的质量。未来的趋势是：吸氧剂将成为积极包装市场的一个重要部分；未来将会有越来越多的积极功能融入到包装材料中去；积极包装的包装材料，主要是吸湿和吸氧材料需要妥善存放，由此增加了包装材料物流供应的难度；改进型空气（保护气体、抽真空）包装的应用仍然非常重要。 不管是对于消费者还是从包装商，都需要很容易识别积极包装是否还在起作用。目前已经开发出可以加入包装材料的吸氧剂和标志物的混合产品。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/6/2004)