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新型保鮮薄膜       由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化以及人們生活質(zhì)量要求的提高，鮮果蔬的遠距離運輸越來越多，使得對能夠使鮮果蔬保存期和貨架期延長的保鮮薄膜的需求量越來越大。新鮮水果和蔬菜的一個共同特點是采摘后仍繼續(xù)呼吸，而呼吸同時伴隨新陳代謝、水分蒸發(fā)及乙烯生成，促使果蔬進一步成熟。同時，這種環(huán)境還使細菌很容易孳生并迅速繁殖，導致果蔬很快腐爛。為了延長果蔬的貯存期和貨架壽命，國內(nèi)外都加強了新型多功能保鮮薄膜的研究和開發(fā)工作。      生鮮食品包裝很重視氣體的透過性，應(yīng)依此選擇不同的塑料包裝材料。隨著食品工業(yè)的發(fā)展以及材料科學的進步，作為食品包裝材料，不僅要求高阻氣性，更進一步要求選擇透過性功能，即根據(jù)包裝內(nèi)容物的要求，僅僅允許需要的（或不需要的）氣體分子通過，建立一個適宜的氣調(diào)環(huán)境。這類選擇透過性包裝材料在國外已進入實用化階段，主要有添加溶解氣體物質(zhì)的薄膜、添加多孔沸石或氧化硅等粉末的薄膜、經(jīng)γ射線照射發(fā)生性變的薄膜以及利用擴散系數(shù)對含水率的依存性、引入羥基基團和酰胺基基團的薄膜等。此外還可以在薄膜中加入一些抗菌劑和防腐劑，達到抑制細菌和霉菌生長繁殖的目的。       近年來備受關(guān)注的保鮮薄膜包裝技術(shù)采用的就是通過微孔或改進薄膜配方結(jié)構(gòu)、改良包裝袋內(nèi)的氣調(diào)環(huán)境以及使用除氧劑與選擇性透過薄膜組合的方法。其中，下列產(chǎn)品將會受到更大的關(guān)注。      1.硅窗氣調(diào)保鮮袋      硅窗氣調(diào)保鮮袋就是在塑料薄膜袋上開窗并裝上合適面積的硅橡膠薄膜。硅橡膠薄膜對氧氣、二氧化碳和氮氣有選擇性的滲透作用，這種硅窗氣調(diào)保鮮袋在水果貯藏上應(yīng)用效果良好。在一定的貯藏條件下，確定好適宜的硅窗面積，封閉一段時間后，即可將包裝內(nèi)的氧氣和二氧化碳的濃度自動調(diào)節(jié)至所需水平。一般貯藏1000kg蘋果的大帳，設(shè)硅窗面積0.6m2，可使氧氣和二氧化碳維持在適宜水平，呼吸作用產(chǎn)生的過多二氧化碳可通過硅窗排出，大帳內(nèi)氧氣不足時可由硅窗透入。硅窗氣調(diào)技術(shù)的關(guān)鍵是選用硅窗膜、確定硅窗面積和確定適合的貯藏量及貯藏溫度。      2.無菌和抗菌塑料包裝材料       無菌包裝能夠在常溫和不添加防腐劑的情況下，最大限度地保留食品原有的營養(yǎng)成分和風味，并可延長貨架壽命，方便運輸和貯存。無菌包裝主要應(yīng)用于食品、調(diào)味品、果蔬等領(lǐng)域，還可應(yīng)用于醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域。所使用的包裝材料為紙塑鋁多層復合紙板、鋁塑復合膜、含高阻隔性塑料的多層共擠無菌包裝片材等。       抗菌性包裝材料則是對塑料包裝材料賦予一定的抗菌性能，現(xiàn)已開發(fā)了全新的含銀離子無機抗菌劑母料，來生產(chǎn)抗菌性薄膜。銀離子具有顯著的抗菌作用，其特點是抗菌效果持續(xù)時間長，不會因汽化和遷移而對被包裝物產(chǎn)生影響，加工穩(wěn)定性高，不會污染環(huán)境。含銀離子的母料在抗菌性薄膜中的添加量為1%～3％。實驗證明，在無營養(yǎng)源的情況下，含有1%銀離子母料的薄膜能在1～2天內(nèi)完全殺死引起食物中毒的細菌。在食品包裝中，應(yīng)視食品種類不同而采用銀離子含量不同的抗菌薄膜。由于利用銀離子殺菌不存在安全性問題，所以這種抗菌薄膜能用來包裝熟食、水產(chǎn)品、液體食品等。以某些中草藥植物中的提取物作為抗菌劑的薄膜也已有生產(chǎn)，這類抗菌膜可用于新摘蔬菜和水果等的包裝。高耐熱性塑料包裝材料       耐熱性塑料軟包裝材料以前多用做耐蒸煮殺菌包裝，要求其在120℃、10～20分鐘蒸煮殺菌或在加熱的情況下，外觀形狀和品質(zhì)均無明顯變化，包裝食品在貯存過程中不會產(chǎn)生容器破損、內(nèi)容物泄漏、微生物二次污染以及因光和熱發(fā)生變質(zhì)等情況。使用最多的是以具有遮光性的鋁箔為中間層，高阻隔性塑料PA、PET為外層，具有熱封性的PE、PP為內(nèi)層的多層復合蒸煮膜，一些新型的含高阻隔性材料EVOH、PVDC、MXD6、硅氧化物蒸鍍膜等的多層復合材料也逐漸得到使用?！　‰S著電磁灶、微波爐的日益普及，對適合電磁灶、微波爐使用的包裝容器的需求也越來越多。而電磁灶、微波爐對包裝材料的要求是在高溫下不會發(fā)生顯著變形、破損，內(nèi)容物（添加劑）不揮發(fā)。其中，微波爐的加熱特性不允許包裝材料中含有金屬材料，這就限制了以鋁箔或鍍鋁層為中間層，高阻隔性塑料PA、PET為外層，PE、PP為內(nèi)層的蒸煮袋的使用。目前使用的耐熱包裝材料以聚丙烯或與無機物共混的聚丙烯以及低發(fā)泡聚丙烯等材料為主，耐熱溫度為120～140℃，以聚酯為主體的新型耐熱包裝材料也已開始上市。      此外，可反復使用的耐熱薄膜還有：液晶聚合物，耐熱溫度為250～260℃；聚甲基五亞乙基六胺，耐熱溫度為230℃；不飽和聚酯，耐熱溫度為220～230℃；聚砜，耐熱溫度為180℃。一次性使用的耐熱薄膜有：經(jīng)特殊結(jié)晶處理的聚酯，耐熱溫度為260℃（結(jié)晶聚酯的耐熱溫度為220～230℃）；聚醚酰亞胺，耐熱溫度為200℃；紙／PET復合薄膜，耐熱溫度為220℃；紙／TPX(共聚聚甲基戊烯)，耐熱溫度為220℃；紙/PP，耐熱溫度為120℃；耐熱PP，耐熱溫度為135℃；高結(jié)晶耐熱PP，耐熱溫度為140℃。這些新型耐熱包裝材料，基本上能夠滿足電磁灶、微波爐對不同類型包裝材料的要求。納米復合包裝材料       納米技術(shù)是近年來興起的一門高新技術(shù)，所謂納米復合包裝材料就是用晶粒尺寸為1～100nm的單晶或多晶體材料如二氧化鈦，與其他塑料包裝材料復合制成的復合包裝材料。由于納米二氧化鈦顆粒具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，因此它賦予納米復合包裝材料很多特殊的性能，而且對與納米二氧化鈦復合的塑料基材的種類沒有特殊的要求。      研究最多的納米復合包裝材料是聚合物納米復合材料，常用的聚合物有PA、PP、PVC、PET等，納米復合塑料包裝材料的可塑性、耐磨性、硬度、強度等都有明顯的提高和增強。日本首先研制成功的尼龍6納米復合包裝材料與普通復合尼龍包裝材料相比，拉伸強度和拉伸模量分別提高110MPa和2.1GPa，熱變形溫度提高150%，熱膨脹系數(shù)和吸水率大幅度降低。我國也已研制出新型的納米復合包裝材料，即將投入規(guī)模生產(chǎn)。      以納米二氧化鈦為例，由于納米材料具有表面積較大、表面的鍵態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同、表面原子配位不全等特點，導致表面的活性位置增加，使納米顆粒具備了作為催化劑的先決條件，可將吸附在二氧化鈦表面的0H-和H20分子氧化成強氧化性的羥基自由基。活性自由基具有很高的能量，能夠氧化分解各類有機物，最終生成二氧化碳和水。此功能對于果蔬保鮮包裝來說，是非常有用的。      一方面，也是最重要的一方面，在果蔬包裝中，對貨架壽命最有影響的一個因素是在新鮮果蔬呼吸的過程中產(chǎn)生了一種有害氣體——乙烯，它可以誘導果蔬的成熟和衰老過程，還參與植物逆境脅迫響應(yīng)過程和病理過程，即加速果實病變霉爛，而納米二氧化鈦的光催化性能夠?qū)a(chǎn)生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水。      另一方面，細菌等微生物是由有機物構(gòu)成的，納米二氧化鈦在光線照射下產(chǎn)生氧化性很強的活性自由基，這些自由基可以氧化一些微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，從而使其蛋白質(zhì)變性，抑制微生物的生長甚至殺死微生物，因此對環(huán)境中微生物具有抑制或殺滅作用。與常用殺菌劑相比，納米二氧化鈦的抗菌殺菌效果更迅速，從而徹底殺滅細菌。      此外，納米二氧化鈦還具有自清潔功能，主要有以下兩方面的原因。      (1) 納米二氧化鈦的光催化性。所產(chǎn)生的羥基自由基具有很強的氧化性，對有機污染物具有降解作用，降低了污染物與基體的結(jié)合力，從而使材料表面具有自清潔功能。      （2） 二氧化鈦的超親水性。當水在二氧化鈦薄膜表面的接觸角小于15°時，具有較高的水流動性；當接觸角小于10°時，具有自清潔效果；當接觸角小于7°時，具有防霧效果。      以上兩方面都對果蔬保鮮有著重要作用，都可以保證包裝保持自身潔凈并具有防霧滴功能。因為如果包裝內(nèi)部產(chǎn)生霧滴，霧滴產(chǎn)生抽吸現(xiàn)象，會使果蔬中的水分不斷蒸發(fā)而導致枯萎，同時水蒸氣變?yōu)樗危彩拱b內(nèi)部濕度下降，加速果蔬枯萎。而納米二氧化鈦的特性恰恰阻止了這一現(xiàn)象的發(fā)生。      此外，由于納米粒子的小尺寸效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)，誘導光吸收帶藍移，可以使原來在紫外波段沒有吸收能力的常規(guī)材料，通過納米化技術(shù)的改造而產(chǎn)生寬頻帶強紫外線吸收能力。實驗證明，粒徑為30～40nm的納米二氧化鈦的樹脂膜對波長在600nm以內(nèi)的紫外線有良好的吸收性能。這一特征很重要，因為納米二氧化鈦只有在吸收一定量的紫外光后，才能發(fā)揮抗菌、分解毒素以及除異味功能。另外，塑料包裝制品在紫外線照射下很容易老化變脆，如果在其表面涂上一層納米二氧化鈦，就可以防老化，從而擴大塑料包裝的用途，延長其使用壽命，為塑料包裝的二次使用奠定基礎(chǔ)。      綜上所述，新鮮果蔬在采摘以后，其呼吸作用并未因此而停止，在呼吸過程中不斷地產(chǎn)生二氧化碳、水以及乙烯等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)在包裝貯運過程中會導致果蔬變質(zhì)和腐爛，這不僅造成了大量水果的浪費，而且包裝廢棄物嚴重地危害了環(huán)境。而納米二氧化鈦復合薄膜能夠有效減少這種情況的發(fā)生。與現(xiàn)在常用的保鮮包裝材料相比，納米二氧化鈦復合薄膜具有不可比擬的優(yōu)點，克服了目前市場上普通保鮮技術(shù)（氣調(diào)包裝、涂保鮮劑）存在的缺陷。由于具有良好的包裝效果，納米二氧化鈦復合薄膜保鮮技術(shù)擁有很好的應(yīng)用前景。      目前國外新開發(fā)的功能性塑料包裝薄膜已由過去的以食品包裝為主，進一步向工業(yè)包裝、醫(yī)藥包裝、建材包裝、化妝品包裝等非食品包裝領(lǐng)域拓展，其使用范圍將越來越廣，用量將越來越大。與發(fā)達國家相比，我國在這方面的研發(fā)差距還較大，主要體現(xiàn)在大路品種較多，專用品種少，今后應(yīng)朝著高性能、多品種、無毒無害、綠色環(huán)保、物美價廉、使用方便的方向發(fā)展。