食品包装材料中有害物质的影响及新型材料的应用分析
王鹤
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王鹤,. 食品包装材料中有害物质的影响及新型材料的应用分析[J]. 中国食品与营养,2023.12. DOI:10.12721/ccn.2023.157353.
摘要: 食品包装材料是影响食品安全的重要因素之一,本文主要分析食品包装材料中纸质包装材料、塑料包装材料、玻璃及陶瓷包装材料以及金属包装材料的应用及其有害成分的迁移研究,列举部分新型材料在食品包装方面的应用,为食品质量与安全的研究提供一定参考。
关键词: 食品包装材料;有害物质;新型材料
DOI:10.12721/ccn.2023.157353
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1 前言

食品包装材料是食品重要的组成部分,随着食品包装材料多样化,其有害的化学物质也成为引起食品污染的重要途径之一,近年来,消费者对包装材料的安全问题也日趋关注。

本文通过对生活中常见的食品包装材料的性能、使用范围、潜在有害物质等进行研究,为食品包装行业及的质量监控及改良提供一定的理论基础和实践参考,并对新型食品包装材料的发展前景及社会影响进行分析探讨。

2 常见食品包装材料的特性及其对人体的危害

2.1纸包装材料

纸包装材料是一种传统的包装材料,它具有原材料普遍、成本低、能回收、易大批量生产、容易更改形状等优点,其应用较为广泛。

纸包装材料生产过程中需要添加一些化学物质以使其具有一定的防渗、防油性能,如常见的一次性纸杯、快餐包装等,会添加含氟物质PFOS、PFOA以及表面活性剂等化学物质,这类纸包装物在接触食物时会产生含氟物质的微量溶出,在盛放温度较高的食物时,溶出的有害物质会随之增加。

2.2塑料包装材料

塑料包装材料具有原材料来源广泛、成本低廉、批量产出、空间影响小、力学性能强等特点,并且对水分、气体、光线等均具有良好的阻隔性,是目前食品包装中最常用的包装材料之一。

目前我国常用的塑料包装材料有聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等,这些物质的单体和低聚物都具有一定的毒性,使用不当甚至会引起多器官发生肿瘤病变。现有试验表明,塑料包装材料类型、塑料中添加助剂的分子量、塑料包装材料中的结晶度、储存环境温度及食品的属性等都会引起有害物质的迁移。

2.3金属包装材料

金属包装材料具有良好的耐高低温性能和易加工成型等性能,并且金属包装材料废弃物可进行回炉再生,对环境的污染伤害性较小。

但由于金属包装材料不耐酸碱,析出的金属离子会影响食品的口味,并且与食物直接接触也会出现腐蚀,因而会在金属包装材料内壁涂上一层基改性环氧涂料或者环氧酚醛树脂,铝箔纸也作为高温下直接接触食品的常用金属材料,导致金属包装中的化学涂层及铝箔纸中所含的金属离子在高温下也存在向食品的迁移的风险。

2.4陶瓷及玻璃包装材料

陶瓷及玻璃是一种古老的包装材料,具有良好的易成型加工、透光性好、可耐高温低温、耐酸碱腐蚀、密封性好等优点。

在制作彩色玻璃或不透光玻璃时,往往会在原材料中加入一些重金属氧化物,如铝、铅等;陶瓷中的彩色图案多为金属颜料,如硫化镉、氧化铅、氧化铬、硝酸锰等。在一定条件下,这些重金属等有害物质会迁移出来,从而对人体产生不同程度的危害。

3 新型食品包装材料的应用与研究

近年来,环境问题日益突出,资源更趋紧张,新型包装材料的市场需求不断增加,很多新型的食品包装材料成为研究热点。目前具有较大应用前景的新型食品包装材料普遍具有可降解性、安全性、绿色环保、成本可控等特点,包括可降解材料、可食性材料、纳米材料等,具有积极的社会影响和广泛的应用前景。

3.1可降解材料

根据不同的降解原理分为光降解材料、生物降解材料、热降解材料。光降解材料和热降解材料原理相似,是指利用光能量或热能量使材料中的分子键能减弱,在短时间长链内被自然界中的氧气氧化为短链,并进一步分解成小分子化合物或是对环境无负担的低分子,且易于被微生物消化。生物降解材料是指在一定的温度湿度下或生物酶、细菌等作用,材料能被微生物利用,发生自体生化反应,最终代谢为无害的二氧化碳和水。

3.2可食性包装材料

可食性包装材料是将可食用性材料经一定的工艺加工成型,有着悠久的历史,常见的有糯米纸、豆腐皮等,由于其原料丰富齐全、功能多样、取材方便、可供食用以及良好的阻气性、阻油性、阻水汽渗透性和保香性等优点,作为一种无废弃物的环保型包装材料,可以有效地缓解化学类包装材料的污染问题,在食品包装领域具有广阔的应用前景。目前已开发并使用的产品有淀粉类、多糖类、脂肪类、蛋白质类等。

淀粉类是将玉米、红薯、土豆等提取的淀粉与胶黏剂(多为天然无毒的植物胶或动物胶)按加工制成包装薄膜或包装容器,具有保持水分、阻隔氧气、保持食品原味和营养价值。多糖类是以多糖食品原料为基料而制得,常用的有从水产贝类壳中提取壳聚糖与月桂酸结合制成的包装材料,具有很好的保鲜性能;用脱乙酸壳聚糖作原料加工成的包装纸,可用于调味包,能直接放入锅内烹调。脂肪类是利用脂肪组织纤维制成的包装材料,如从桂树脂酸、亚麻油酸、棕榈油、菜籽油等植物油中提取的植物型薄膜,从无水乳脂、猪油等材料中提取的动物脂型薄膜,从蜂蜡、巴西棕榈等材料中提取的蜡质型薄膜中等,具有原材料来源广泛、耐水耐潮等优点。蛋白质类是以蛋白质为基料,加入可食用胶体添加剂等制成的包装薄膜,具有很好延展性和可塑性。

3.3 纳米科技包装材料

近年来,复合纳米包装材料以其独特性能和优质的可塑性在包装领域深受欢迎,目前已研发并应用于食品包装市场的有纳米抗菌性包装材料、纳米保鲜包装材料、纳米高阻隔性包装材料等。新型纳米包装材料NPA6与传统的塑料相比,气体透过率和水透过率分别下降50%和30%,用它来包装的食品保质期更长。EMPA开发的纤维素涂层能够使食品避免因紫外线引起变质,产品的保鲜时间延长,减少了食物浪费。添加纳米银粉的食品包装材料表现出抗菌效果好、抗菌时间长等优点,添加到食品包装材料中可长期保持抗菌效果,且不会改变食品颜色或污染食品。

3.4 新型智能材料

智能包装材料是近年来新兴的一种功能性包装材料,能够更有效的保护食品品质,是一种高端食品包装材料,目前使用范围较小。比如,可以显示食品保存环境氧含量的包装材料,通常是在包装材料中加入氧气或其它惰性气体指示剂,使食品包装中氧气的浓度变化引起指示剂颜色的变化,方便掌握氧气浓度,一般用于包装需要低氧环境保存的食品或高端食品材料。还有一种利用沸石作为原材料制成的抗菌包装材料,主要应用于食品抗菌包装中,可强效抑制灭杀大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等诸多有害菌类,在一定程度上降低食物对防腐剂的依赖,具有安全卫生、持久缓释性、耐高温、广谱抗菌、可加工性好等优点。这种智能材料可为未来食品包装材料的发展提供新思路。

4结论

食品包装材料中有害物质的迁移对食品质量安全的影响不容忽视,大力发展绿色食品包装材料食品包装材料的安全性关系到消费者的生命安全。当前应该大力发展绿色食品包装材料,降低塑料、金属、玻璃等包装材料的应用,可以防止食品包装材料生产、加工以及运输过程中导致包装材料中有害物质的迁移而污染食物。而新型包装材料的研究和应用符合人们对高生活水平和营养健康的要求,应该加大对包装材料的研究,研发新型的包装结构,降低包装材料的运用,或者让包装材料可以重复循环使用,减少包装材料对环境的污染和破坏。

参考文献

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