包装印刷软包装材料在食品中的运用.docx
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包装印刷软包装材料在食品中的运用
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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，也有采用将MXD6尼龙和EVOH共混拉伸的方法。
3．EVOH类材料
EVOH一直是应用最多的高阻隔性材料。
这种材料的薄膜类型除了非拉伸型外，还有双向拉伸型、铝蒸镀型、黏合剂涂覆型等。
双向拉伸型中还有耐热型的用于无菌包装制品。
EBOH树脂与聚烯烃、尼龙等其它树脂共挤制得的薄膜主要用于畜产品包装。
4．无机氧化物镀覆薄膜
作为高阻隔性的包装材料被广泛应用的PVDC，由于其废弃物在燃烧处理时会产生HCI而导致环境污染问题，现有被其它包装材料替代的趋势。
比如，在其它基材的薄膜上镀覆SIOx（氧化硅）后制得的所谓镀覆薄膜受到了重视，除了氧化硅镀膜以外，还有氧化铝蒸镀薄膜。
其气密性能与同法获得的氧化硅镀膜相同。
近年来多层复合、共混、共聚、蒸镀技术发展极为迅速。
高阻隔性包装材料如乙烯乙烯醇共聚物（EVOH）、聚偏氯乙烯（PVDC）、聚胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的多层复合材料及硅氧化合物蒸镀薄膜等得到进一步开发，其中尤以下列产品更为引人注目：
MXD6：
聚酰胺包装材料；聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）；硅氧化物蒸镀薄膜等。
二、几种常见的薄膜
1、双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）
双向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后，再经纵横两个方向的拉伸而制得的。
由于拉伸分子定向，所以这种薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好，透明度和光泽度较高，坚韧耐磨，是目前应用最广泛的印刷薄膜，一般使用厚度为20~40 μ m ，应用最广泛的为20 μ m 。
双向拉伸聚丙烯薄膜主要缺点是热封性差，所以一般用做复合薄膜的外层薄膜，如与聚乙烯薄膜复合后防潮性、透明性、强度、挺度和印刷性均较理想，适用于盛装干燥食品。
由于双向拉伸聚丙烯薄膜的表面为非极性，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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