第一部分: PVDC 的性能
一、PVDC 的基本特性:
PVDC,學(xué)名為“ 聚偏二氯乙烯”。它是一種無毒無味、安全可靠的高阻隔性材料。除具有塑料的一般性能外,還具有耐油性、耐腐蝕性、保味性以及優(yōu)異的防潮、防霉、可直接與食品進(jìn)行接觸等性能,同時(shí)還具有優(yōu)良的印刷性能。
在世界上PVDC 之所以被廣泛用于食品包裝,最主要原因是它具有很高的阻隔性,用它包裝食品可以有效地解決產(chǎn)品變質(zhì)問題,從而大大延長產(chǎn)品貨架期。 PVDC 的高阻隔性是由其分子結(jié)構(gòu)決定的,PVDC 具有頭尾相連的線性聚合鏈結(jié)構(gòu):···- CH2 - CCl2 -CH2- CCl2-···,由于其分子結(jié)構(gòu)的對稱性,且分子間凝集力強(qiáng),氧分子、水分子很難在PVDC 分子中移動。高結(jié)晶度和高密度決定了PVDC 共聚物具有良好的隔氧性、隔氣性和保味性。
二、PVDC 與EVOH 阻隔性的對比:
目前在高阻隔材料中,PVDC 與EVOH均得到大家的關(guān)注,為了方便大家有針對性的選擇,有必要對它們的阻隔性進(jìn)行客觀的分析。
EVOH 是乙烯與乙烯醇的共聚物,在潮濕的環(huán)境下,會與H2O 形成氫鍵,而被吸的水分對于EVOH 本身起了增塑作用,使分子間作用力發(fā)生變化,從而使其阻氧性能下降很快,所以在選擇EVOH 時(shí)一定要考慮濕度對其阻氧性能的影響。而PVDC 由于其對稱的分子結(jié)構(gòu)和疏水基氯的存在,其阻氧性能不隨濕度變化而變化。實(shí)驗(yàn)證明,在相對濕度為0- 70%之間時(shí),EVOH( 38%)的阻氧性優(yōu)于PVDC,當(dāng)相對濕度大于70%時(shí),EVOH 阻氧性下降很快,不如PVDC,在80%的相對濕度下,PVDC 的阻氧性好于EVOH 3 倍,在100%的相對濕度下,PVDC 的阻氧性好于EVOH 13 倍。特別對于肉制品包裝,外界的相對濕度為60- 70%,肉制品內(nèi)部的相對濕度為95- 100%,包裝材料層處的相對濕度一般都超過70%,所以在肉制品包裝中PVDC 遠(yuǎn)比EVOH 優(yōu)越。
中國國土面積很大,南北差異顯著,所以我們在選擇包裝材料時(shí)一定要結(jié)合中國的國情。我們知道影響產(chǎn)品保存期的三個(gè)要素為:產(chǎn)品微生物的污染程度( 初始生菌數(shù))、儲存溫度及包裝。下面我以低溫產(chǎn)品包裝材料的選擇來對比說明溫度與包裝對產(chǎn)品保質(zhì)期的影響。
低溫產(chǎn)品因其殺菌溫度低,與高溫產(chǎn)品相比營養(yǎng)成分大部分得以保留,所以得到高收入階層的厚愛,在西方發(fā)達(dá)國家得以普及。
中國低溫產(chǎn)品的加工工藝、包裝材料也毫無改變地全部從發(fā)達(dá)國家引進(jìn),但中國卻沒有西方發(fā)達(dá)國家已形成完善配套的冷鏈系統(tǒng),所以低溫產(chǎn)品在中國,由于受銷售條件的限制,一直沒有得到廣泛的推廣普及。質(zhì)量問題頻發(fā)已成為限制低溫產(chǎn)品在中國市場上廣泛推廣流通的最大制約。
肉制品的保鮮保質(zhì)通常采用低溫與高阻隔包裝兩種方式,在低溫的情況下,高阻隔包裝只是起到預(yù)防的作用,在低溫?zé)o法保證的情況下,高阻隔包裝才真正發(fā)揮作用。目前國際上通用的低溫產(chǎn)品包裝大部分采用EVOH做阻隔層,在西方發(fā)達(dá)國家,冷鏈系統(tǒng)很健全,這種包裝形式在低溫下可以達(dá)到保質(zhì)的目的。而在中國,終端銷售無法滿足低溫產(chǎn)品流通所需的低溫環(huán)境,這時(shí)就要充分發(fā)揮EVOH 的高阻隔性,但EVOH 最大的缺點(diǎn)就是其隔氧性能隨濕度的增大急劇下降,中國生產(chǎn)的低溫制品一般水份含量都比較大( RH>95%),在這種條件下,EVOH 也不能提供應(yīng)有的阻隔性。因而使用EVOH 為阻隔層的包裝材料無法滿足中國特有的國情,由于包裝材料選擇錯(cuò)誤影響到中國低溫產(chǎn)品的推廣。實(shí)踐證明,阻隔層換用PVDC 后就完全解決了這個(gè)問題。由此可見包裝材料的選擇對產(chǎn)品保質(zhì)期的影響,同時(shí)也反映出PVDC 與EVOH 的阻隔性差異不單單是檢測報(bào)告上的數(shù)據(jù),更多是針對特定產(chǎn)品的實(shí)踐應(yīng)用效果。
客觀的講,如果包裝的產(chǎn)品為干性小包裝的食品,流通及銷售的環(huán)境相對濕度較低,我們推薦你可以考慮使用EVOH,如果在這樣的環(huán)境下對阻隔性要求不高,你也考慮使用PA。如果你需要較高的阻隔性、包裝的產(chǎn)品水份含量很高或流通銷售的環(huán)境相對濕度較高時(shí),我們推薦你使用PVDC。
三、PVDC 包裝食品的綜合優(yōu)勢:
大家都很清楚,產(chǎn)品的口感與風(fēng)味是由食品中的水份來保持的,為了保持包裝產(chǎn)品的獨(dú)特風(fēng)味和新鮮口感,需要包裝材料的高阻水性,PVDC 完全可以勝任這一要求( PVDC的阻水性能優(yōu)于EVOH);又因其氣體透過率低,PVDC 也提供了突出的防止香味遺失及保持香味完全的性能,因此,用PVDC 包裝食品,對食品的色、香、味都有優(yōu)良的保護(hù)作用,可為消費(fèi)者提供一個(gè)“ 所想即所得”的食品,也就是你希望提供消費(fèi)者一個(gè)什么口味的產(chǎn)品,通過PVDC 包裝的保護(hù),消費(fèi)者就會得到一個(gè)什么口味的產(chǎn)品。
另外,PVDC 還有很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢,隨著PVDC 樹脂的國產(chǎn)化及規(guī)?;鋬r(jià)位不足EVOH 的一半,與鋁箔相比應(yīng)用成本也可降低20%。因此,用這種材料包裝產(chǎn)品具有優(yōu)異的性價(jià)比,隨著PVDC 應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,在軟包裝中的應(yīng)用將大有前途。
目前全球能源危機(jī),原油價(jià)格居高不下,所有石化產(chǎn)品的價(jià)格一漲再漲,給下游的廠家與消費(fèi)者造成不小的成本壓力,而PVDC產(chǎn)品的價(jià)格卻基本穩(wěn)定。主要原因是:生產(chǎn)PVDC 樹脂需要的基礎(chǔ)原材料為NaCL、石灰石、VCM,前兩種原料在PVDC 樹脂中占很大比例,全球各地資源豐富。隨著中國PVDC 樹脂的國產(chǎn)化及其規(guī)模的擴(kuò)大,PVDC 樹脂的成本將基本穩(wěn)定,這對疲于應(yīng)對包裝材料漲價(jià)的廠家來說也許是一個(gè)很好的選擇。
四、PVDC 的環(huán)保性:
1、在美國,PVDC 制品被確定為無毒、安全的塑料材料,得到FDA 認(rèn)證,可用于食品包裝。
2、在德國,PVDC 包裝被列入“ 綠色包裝”,持有綠點(diǎn)標(biāo)志;
3、在日本,證實(shí)焚燒PVDC 對產(chǎn)生二惡英的量沒有影響,目前日本市場上PVDC 保鮮膜消費(fèi)量居全球第一。
4、使用PVDC 包裝材料比使用普通的PE膜、紙、鋁箔等材料要節(jié)省許多,從而實(shí)現(xiàn)包裝材料的減量化,達(dá)到減少廢物源的目的。
目前,全球許多大的跨國公司不斷加大PVDC 方面的投入,PVDC 不環(huán)保的偏見在事實(shí)面前不攻自破。
第二部分PVDC 的應(yīng)用
基于PVDC 的優(yōu)良特性,其用途十分廣泛,被大量用于肉食品、方便食品、奶制品、化妝品、藥品及需防潮、防銹的五金制品、機(jī)械零件、軍用品等各種需要有隔氧防腐、隔味保香、隔水防潮、隔油防透等阻隔要求高的產(chǎn)品包裝。PVDC 各品種的應(yīng)用領(lǐng)域主要有:
一、PVDC 腸衣膜
主要應(yīng)用于包裝火腿腸,耐高溫殺菌,適合用在高頻焊接的自動灌腸機(jī)上進(jìn)行工業(yè)化大批量火腿腸的生產(chǎn)。PVDC 此種功能主要在中國大量使用,年使用 PVDC 樹脂達(dá)30000T以上,比如:雙匯、金鑼、雨潤、美好、江泉等;在國外也有少量使用,比如:日本、韓國、越南等。為提高生產(chǎn)效率,現(xiàn)在國內(nèi)許多客戶創(chuàng)造性地使用大收縮腸衣膜來包裝低溫肉制品,已取得了很好的效果。
二、PVDC 保鮮膜。
PVDC 保鮮膜由于其優(yōu)越的透明性、良好的表面光澤度及很好的自粘性,被廣泛用于家庭和超市包裝食品;PVDC 保鮮膜不單可以滿足于家庭冰箱中保存食品,而且也可用于微波加熱,成為發(fā)達(dá)國家常用的包裝材料之一。PVDC 保鮮膜在日本家喻戶曉,已發(fā)展成為成熟的日用消費(fèi)品,每年用量達(dá)2.5 萬多噸;在中國因 PVC 保鮮膜所用的DEHA 增塑劑有致癌作用,一些包裝肉制品的生產(chǎn)單位也逐步改用PVDC 或PE 保鮮膜,目前雙匯所用保鮮膜全部為PVDC 保鮮膜。隨著人民生活水平、生活質(zhì)量的提高及生活節(jié)奏的加快,PVDC 在調(diào)理肉的工業(yè)保鮮膜包裝方面及家用高檔保鮮膜方面將會出現(xiàn)大的增長。
三、PVDC 熱收縮膜。
PVDC 熱收縮膜的結(jié)構(gòu)一般為PE/EVA/PVDC/EVA/VLDPE ( Surlyn),通過共擠的方式生產(chǎn)出來。PVDC 收縮膜主要用于包裝冷鮮肉,通過采用真空包裝機(jī)實(shí)現(xiàn)對冷鮮肉的包裝,利用其高收縮、高阻隔性的特點(diǎn),所包裝的冷鮮肉產(chǎn)品不僅有好的外觀,同時(shí)可長久保持冷鮮肉的新鮮度。在歐美、澳洲等地,PVDC 收縮膜被廣泛用于包裝新鮮牛肉產(chǎn)品,用其包裝鮮牛肉已成為不可替代的方式,使鮮牛肉的保質(zhì)期延長至最長2 個(gè)月的時(shí)間。 PVDC 收縮膜在中國主要用于包裝新鮮豬肉,新鮮度可達(dá)15 天以上。
生鮮肉不同于肉制品,肉制品可以通過包裝直接由終端消費(fèi)者消費(fèi),從而可以培養(yǎng)消費(fèi)者對品牌的忠誠度。而生鮮肉常常通過加工之后才能傳遞給消費(fèi)者,這樣終端消費(fèi)者只知道生鮮肉是否有問題及加工者加工技術(shù)的好壞,對生鮮肉品質(zhì)好( 定性)及好多少( 定量)沒有印象,從而不利于培養(yǎng)終端消費(fèi)者對生鮮肉品牌的認(rèn)可度與忠誠度。通過使用PVDC 收縮膜,將使生鮮肉有了自己的包裝,從而有了自己的品牌,長遠(yuǎn)來看將是中國肉類企業(yè)推廣品牌的一種有效手段。
四、PVDC 共擠拉伸膜。
加拿大MACRO 公司與美國陶氏化學(xué)攜手,提出EVA 包裹PVDC 技術(shù)的概念后,PVDC 多層共擠技術(shù)在世界上迅速推廣開來,在中國不僅有進(jìn)口的多層共擠生產(chǎn)線,而且自主研制的國產(chǎn)線也已逐步投向市場。在PVDC 多層共擠膜中,現(xiàn)廣泛使用MA- VDC共聚的PVDC,此類PVDC 樹脂阻隔性能要好于腸衣用PVDC 樹脂數(shù)十倍,從而大大提高共擠膜的阻隔性。這種新開發(fā)的包裝技術(shù)也將使食品行業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、采用新工藝成為可能,可以預(yù)見 PVDC 多層共擠薄膜將發(fā)展為PVDC 主導(dǎo)產(chǎn)品。
利用可拉伸的PVDC 共擠膜,在自動拉伸包裝機(jī)上拉伸成型,可自動包裝中、低溫肉制品,采用此包裝可以有效防止產(chǎn)品出水變質(zhì),從而大大延長產(chǎn)品貨架期,確保產(chǎn)品的正常市場流通。目前雙匯低溫產(chǎn)品大量采用該種包裝,不僅大大延長產(chǎn)品保質(zhì)期,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)有效地解決了產(chǎn)品腐敗變質(zhì)問題,維護(hù)了企業(yè)品牌形象和信譽(yù)。
另外,在美國等發(fā)達(dá)國家,常使用 PVDC/LDPE 共擠復(fù)合膜來包裝新鮮牛奶,可在常溫下保鮮3- 6 個(gè)月不變質(zhì),可解決廣大邊遠(yuǎn)產(chǎn)奶區(qū)夏季產(chǎn)奶高峰時(shí)大量鮮奶無法包裝外運(yùn)的問題。目前國內(nèi)還沒有其它廉價(jià)的包裝材料能滿足大量鮮奶包裝的需求。這也是一個(gè)潛在的大市場。
五、PVDC 涂覆膜。
PVDC 涂覆膜在國外使用相當(dāng)普遍,品種繁多。紙、玻璃紙、塑料薄膜片材( 如BOPP、BOPA、PET、LDPE、HDPE、PVC 等) 經(jīng) PVDC涂覆后可大大提高其阻隔性能,既保持了被包裝物的香味不會揮發(fā)逸出,又防止了外部水蒸汽、氧氣的侵入,可延長儲存期,在美國近一半的食品包裝使用 PVDC 涂覆膜,主要用于包裝奶酪和經(jīng)處理的肉食、水果及蛋黃醬等。
在中國,PVDC 涂覆膜的市場發(fā)展十分迅速,比如浙江富通,從1999 年到2003 年五年間,從數(shù)十噸發(fā)展到超千噸,目前江蘇瓊花也是異軍突起,產(chǎn)量逐年上長。目前,PVDC 涂覆膜主要用于干式食品的包裝,比如包裝餅干、茶葉、奶粉、巧克力等。
六、PVDC 復(fù)合膜。
高溫蒸煮包裝的食品可在常溫下長期放置而不發(fā)生腐敗變質(zhì),可以冷食也可熱食,深受亞洲人的歡迎。最早出現(xiàn)的常溫下存放耐儲存的肉制品是罐頭,它使用馬口鐵,后來改為玻璃瓶,20 世紀(jì)60 年代,為解決宇航員上天食物的包裝問題,美國人發(fā)明了鋁塑復(fù)合膜,經(jīng)日本人的推廣,目前全世界常溫下存放保質(zhì)期較長的肉食品,如使用軟包裝,幾乎全部采用鋁塑復(fù)合膜。典型的結(jié)構(gòu)為BOPP(BOPET)/高溫膠/鋁箔/高溫膠/CPP。這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中還存在以下不足:
1、為了延長肉食品的保質(zhì)期,高溫蒸煮的肉食品均采用抽真空貼體包裝。鋁箔復(fù)合材料在抽真空時(shí),由于鋁箔的柔軟性不夠,很難完全貼在內(nèi)容物上,造成包裝袋內(nèi)空氣抽不干凈,影響食品保存,因此肉制品包裝使用的鋁箔厚度不能太厚,但如果太薄又很容易產(chǎn)生針孔,影響肉制品的保質(zhì)期,再加上經(jīng)過抽真空后會形成許多皺褶,鋁箔經(jīng)過皺褶易產(chǎn)生裂紋,造成阻隔性下降,所以其內(nèi)裝物的保質(zhì)期并不是想象中的那樣長。
2、從市場上看,鋁塑復(fù)合膜包裝食品因不透明而使消費(fèi)者看不到內(nèi)裝物的色與形,不利于消費(fèi)者購買,加上有些生產(chǎn)廠家利用鋁塑復(fù)合膜不透明掩蓋產(chǎn)品的缺陷,甚至弄虛作假,坑害消費(fèi)者。因此,消費(fèi)者不喜歡選擇完全不透明的鋁塑復(fù)合膜包裝的產(chǎn)品。
3、鋁塑復(fù)合膜不能用微波進(jìn)行加熱,再加上與塑料薄膜相比價(jià)格較貴,這些都影響
其應(yīng)用。
基于以上原因,食品加工業(yè)一直要求包裝材料工業(yè)能夠提供一種阻隔性與鋁塑復(fù)合膜接近,但全透明、價(jià)格適中,又能耐高溫蒸煮的包裝材料來替代鋁塑復(fù)合膜。
在目前工業(yè)應(yīng)用的塑料中,只有PVDC塑料薄膜與鋁箔相似,既具有高阻隔性又具有耐高溫蒸煮性。但制成高溫下不收縮、霧度低、成本低的基材膜的技術(shù)還不成熟。隨著PVDC 成膜技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在雙匯已成功開發(fā)出了可滿足高溫蒸煮袋要求的PVDC 基材膜,用其復(fù)合成的高溫蒸煮袋阻隔性與鋁塑復(fù)合薄膜較接近,全透明,更加柔軟,用于肉食品真空貼體包裝,袋中空氣被抽得很干凈,更利于肉食品的保鮮。可微波加熱,價(jià)格只相當(dāng)于鋁塑復(fù)合膜的80%,因此可在相當(dāng)大的范圍內(nèi)替代鋁塑復(fù)合膜。
目前,春都開發(fā)的以BOPP/PVDC/CPP 為代表結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜及雙匯開發(fā)的BOPA/PVDC/CPP 結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜,被廣泛用于肉制品包裝,比如包裝豬蹄、燒雞、烤鴨、酒類、榨菜、調(diào)料等,均得到消費(fèi)者的稱贊。
第三部分PVDC 的發(fā)展趨勢
縱觀我國的肉類食品發(fā)展歷史無不與肉類食品包裝技術(shù)發(fā)展息息相關(guān),肉類產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新需要包裝技術(shù)的支持;反之新的包裝技術(shù)的出現(xiàn)也促進(jìn)了肉類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
我國肉制品與世界先進(jìn)水平差距相當(dāng)大,特別是肉制品的品種和質(zhì)量,其中關(guān)鍵原因是肉類食品的包裝技術(shù)的發(fā)展。針對食品包裝水平仍然比較落后的現(xiàn)狀,有關(guān)專家指出,推廣使用PVDC 材料不但可以提高包裝產(chǎn)品的檔次,同時(shí)可以減少因產(chǎn)品包裝不當(dāng)而造成的損失,從而增強(qiáng)市場競爭能力,樹立企業(yè)的良好形象。由于PVDC 獨(dú)具的優(yōu)勢,半個(gè)世紀(jì)以來,雖各種塑料品種不斷涌現(xiàn),都未能動搖其獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的地位。近幾年,隨著對PVDC 研究的深入及其應(yīng)用特性的挖掘,西方國家對PVDC 樹脂的用量開始逐年上升( 歐洲市場的年增長率為2- 3%)??梢灶A(yù)見,在今后的包裝產(chǎn)業(yè)中,充分合理使用PVDC 將會逐漸成為我國食品包裝業(yè)的主流。
雙匯集團(tuán)作為中國最大肉類加工基地,目前的四大系列產(chǎn)品( 高溫、低溫、速凍、冷鮮肉),除速凍食品外,高溫制品采用了PVDC腸衣膜包裝,低溫、中式傳統(tǒng)制品采用了PVDC 的多層共擠或復(fù)合膜包裝,冷鮮肉可用PVDC 收縮膜來包裝。雙匯2000 家專賣店建成后,將成為PVDC 保鮮膜應(yīng)用與推廣的一個(gè)重要渠道。PVDC 的優(yōu)良性能與雙匯肉制品包裝的發(fā)展有機(jī)地結(jié)合起來,將在未來得到廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)在雙匯PVDC 腸衣膜生產(chǎn)能力已達(dá)到20000T/年,伴隨著與日本合資共同建設(shè)的PVDC 樹脂工程項(xiàng)目的投產(chǎn),今后雙匯將會有更多更適合中國國情的新型包裝投放到市場上。我們所開發(fā)的PVDC 復(fù)合膜及共擠膜在雙匯集團(tuán)已經(jīng)得到大量推廣使用,作為市場的先行者,我們將不遺余力地推廣PVDC 在中國的全面應(yīng)用。同時(shí),我們也愿意毫無保留地將PVDC 在肉制品方面的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與各位感興趣的同仁進(jìn)行交流,共同將中國的高阻隔包裝市場做大。
我們相信,隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展壯大,PVDC 作為高性能的阻隔材料將迅速成長,成為主流高阻隔材料。在不久的將來,PVDC 在軟包裝領(lǐng)域中將扮演著不可替代的角色,也必將成為主角,PVDC 所獨(dú)具的雙高阻隔性和適宜于現(xiàn)代包裝的全天候優(yōu)勢將突顯出來,從而展示出勃勃的發(fā)展生機(jī)。
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