基于食品创新应用的新型抑菌降解纸包装材料概览

关于食品包装，目前市场上最常用的就是纸、塑料、金属与玻璃4类。其中，纸质材料以其良好的物理、机械操作性能以及环保特性，成为重要的食品包装材料。但这并不代表纸包装材料没有缺点，目前部分食品纸包装由于回收利用其材料里添加很多荧光增白剂，再加上原来的废纸中含有油墨颜料、塑料薄膜等化学物质，从而对人体产生极大危害，但好在随着社会进步和科技成熟，很多基于食品包装创新应用的环保安全、抑菌、降解、低成本的新型纸材料被研发出来，逐渐在食品方面得到使用，极大地推动了食品包装领域的安全性发展。

食品包装应用纸包装材料概况

目前食品应用的纸包装材料相较于塑料除了安全环保这个优点外，在其他方面也略胜一筹。原料方面，纸张来源于植物纤维，出于环境与生态的巨大压力， 食品的纸质包装材料大多采用回收纸 （如报纸） 制成。所以纸材料来源广泛、成本较低，很适合大批量生产，且方便再次回收利用。加工性能方面，纸包装材料适用于多种加工方式和印刷方式，易实现机械化加工操作，通过适当的表面加工处理，可增加其防虫防潮等特性，也便于复合加工。阻隔性能方面优良，对水分、光线、气体、油脂等具有一定的阻隔性，同时纸包装材料质轻，方便运输，且其通过折叠等工艺可以增加其缓冲性能，也能更好地保护商品。

基于食品创新应用的新型抑菌降解纸包装材料例析

1.涂布乳胶制备的降解性食品纸包装材料

在食品领域的纸包装方面，为了使产品包装能够达到某一功能，多数厂商会采用高分子复合材料来达到目的，通常是改变阻隔性包装材料的种类来满足不同的使用要求。因此阻隔性食品塑料包装材料是食品包装中常用的材料， 其中包含不同类型的材料， 每种类型材料自身性质也不同。这些阻隔材料大都是淋膜纸，其具有一定的防油和防水作用，方便热封，但也存在缺点，即难降解，对环境产生极大的危害，并且由于是覆在纸上的，同时也造成了纸张的难回收。就目前食品包装上广泛应用的纸包装材料来看，很多包装材料是无法同时做到隔绝气体、保持香味、防水防潮、防油脂渗透等功能的。2017年青岛榕信工贸有限公司在保证淋膜纸的基础功能上使用涂布胶乳制备了一种可降解的淋膜纸阻隔材料，該涂布乳胶主要由苯乙烯丙烯酸聚合物、分散剂、消泡剂、煅烧高岭土和去离子水组成，这种新型材料最大的优点是可降解，属于环保材料，是一种可以直接接触食品的复合包装材料，同时可以防油防水，但具有较高的水蒸气透过性。由于能够降解，所以它可以减少一道将阻隔材料和纸张分离处理的工序，对工厂来说，可以节省部分成本。

2.环保抑菌纸质食品包装材料

在纸质食品包装越来越得到食品行业和包装行业共识的市场形势下，适用于食品行业的纸包装材料逐渐增多，诚然，用在食品领域的包装除了具备包装必备的保护产品、方便运输、促进销售等功能外，还应具备一些基本的防腐防潮能力，属于抗菌包装材料。抗菌包装材料在食品保鲜方面的应用， 能有效地控制微生物的生长繁殖， 减缓食品的腐烂变质程度， 起到保护食品品质、延长食品货架期的目的。2018年9月，安徽省一家包装材料公司以玉米秸秆粉、薯类藤粉、复合淀粉为主要原料，搭配其他原料，研究出一种新型可抑菌的适用于食品包装的纸质包装材料。这种新型纸包装材料据测验后发现其具有优异的力学性能和抗菌性，良好的抗撕裂性和阻燃性。通过处理氧化石墨烯使其中的卡波姆分子链分散在体系中，大大提升了膜的力学性能，其内含有高硅氧纤维，这种材料耐高温，阻隔性好，能阻止水分和氧气的进入，从而起到良好的防水防腐蚀能力。同时，由于这种材料采用薯类藤粉、淀粉等易降解、易获取材料，在环保的同时还具备成本低廉的优点，极可能在市场上占据一席之地。另外，提倡生态、对人体健康无害、可以重复利用的食品包装， 也可以进一步促进绿色食品包装行业的可持续发展。

3.含林蛙皮微粉的食品纸包装材料

林蛙具有历史悠久的药用历史，而关于林蛙皮的用处却鲜为人知。林蛙皮胶原蛋白具有一定的还原能力，对羟自由基具有一定的清除能力，并且随着浓度的增加抗氧化活性逐渐增强。大冶市健牌粮油食品有限责任公司中的一位员工将林蛙皮微粉加入到纸张中发现得到的产品是一种具备多种优良性能的新型纸包装材料，很适合应用在食品包装方面。目前，纸包装材料已经得到普遍应用，但由于纸材料天生存在的吸潮、强度弱等问题，影响了很多食品包装质量，为了弥补纸张的天然缺陷，可以通过施胶、浸渍、涂布、改性纤维等的方法来实现，但多少会产生一些污染，而通过向纸质材料加入林蛙皮微粉这一方法可谓是真正获得了一种高强度、抑菌、易降解的新型食品包装纸材料。根据目前的研究，林蛙皮粉体中大量胶原蛋白具有很好的抗氧化性，起到较好的抑菌效果，这就为增强纸材料的防腐性提供了基础。同时，林蛙皮微粉的胶原纤维与纸张植物纤维中的纤维素大分子以多种形式结合，大大提高了键能，使得新型纸张材料机械物理强度增高。除此之外，经过测试发现含有林蛙皮微粉的纸质材料对水的吸收能力大大降低，因此其防水性能也很好。这种新型材料与市场上使用的纸塑结合的材料相比要环保许多，因为林蛙皮自身具有易降解的天然性能。这种新型纸包装材料的各种特性代表着它在食品包装应用方面具有广阔的前景。

4.抗菌水解纸基包装材料

关于抗菌包装，按包装中抗菌活性功能物质的种类可大致分为无机类活性抗菌包装、有机类活性抗菌包装以及天然生物类活性抗菌包装三大类。目前用在食品上的包装材料一般都要求具备一定的防腐性和抗菌性，市场上所使用的多为纸塑复合包装材料，以纸为基本材料，以薄膜材料为附加材料用以达到防腐防水的目的，因其强度高、防水性好、外观漂亮等优点而占据很大市场，但这种材料最大的缺点就是容易产生污染，难降解，对环境危害极大，而且它抑菌防霉的效果也不佳。安徽省一家包装公司的员工经过尝试制备出一种以洋葱为主要成分的抗菌水解膜，将其应用在纸材料上，能起到很好的抑菌防霉效果，也比较容易分解。这种抗菌水解膜由洋葱、盐、水、聚乙烯醇制成，将其按照一定比例配备之后涂在原纸表面，多涂布于包装内层，为测试其抑菌防霉的效果，在其他条件一定的情况下，改变其涂布温度和涂布速度等，发现其具有较好的防霉效果，同时水解性较好。

5.新型食品用果蔬纸材料

近些年，果蔬纸食品和可食性包装纸的开发研制及其相关研究一直是国内外食品研究的热点。果蔬纸因其形状和性质与纸片相似而得名，是一种由新鲜果蔬经深加工而成的休闲食品，顾名思义，也能用来做食品包装材料。果蔬纸除了满足包装材料的保护商品、便于运输、促进销售的三大基本特性外，还具有可食用、节约资源、环保等特性。果蔬纸作为一种新型可食性包装材料，除了营养品质和食用品质是评价其材料的标准外，它的抗菌性能和贮藏性能也是评价其优劣的重要方面。果蔬纸具备一定的抑菌效果，但效果一般，有时候需要添加抗菌物质来增强抗菌性，其抗菌性的强弱取决于添加的抗菌物质的种类，但一定要注意，要科学地添加抗菌物质，以免影响食品的安全性。在贮藏性能方面，果蔬纸要稍微差一些，虽然在常温下果蔬纸可以保持稳定，但实际应用时还需要添加一些抗氧能力强的物质来延长它的贮藏时间。果蔬纸作为一种新型可食用包装纸材料，虽然纸质性能欠佳，耐折、耐湿等问题有待解决，但作为可食用绿色环保包装材料，它依旧是食品包装和绿色包装发展的方向和热点，尤其是在如今提倡食品营养健康和环保包装的形势下，果蔬纸的前景非常广阔。

结束语

由上述基于食品创新应用的抑菌降解纸包装材料的出现，我们可以看出，食品包装的绿色化大潮是包装行业不可阻挡的发展趋势。对于食品纸包装材料而言，不仅要求材料的绿色环保，还要求材料具备一定的抑菌、防霉、防水等特点，能尽可能地延长食品的保质期，保证产品的健康和安全。绝大多数食品领域的新型纸包装材料是通过改变原料或者涂布材料得到的，相信随着材料科学和科学技术的发展，未来的食品纸包装材料将不局限于环保可循环或可降解食用的材料，更加新颖独特的具有特殊功能的纸包装材料会被研发出来，食品的健康能得到更有力的保证，纸包装材料在食品包装领域也会占据更加广阔的市场。

作者单位：河南科技大学包装工程系

责任编辑：王蕾 wl@cprint.cn