隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對環(huán)境問題的重視程度越來越高,對商品尤其是食品的質(zhì)量、包裝以及廢棄包裝的處理要求越來越嚴格,在這種情況下“可食性包裝”應運而生 。
可食性包裝是一種極有發(fā)展前途的綠色包裝?墒承园b是指通過特定的包裝工藝用可食性包裝材料將食品、藥品等包起來,達到預定的保護目的,并可以隨這些食品、藥品吃下去,對人體無害甚至有利,并不會對環(huán)境產(chǎn)生廢棄物的一種包裝?墒承园b有兩種形式:可食薄膜和可食涂層?墒潮∧ぜ庸ず蟀b食品,而可食涂層則以食品為載體直接在食品上干燥形成?墒潮∧せ蛲繉幼鳛槭称返慕M成部分和包裝的雙重作用有許多優(yōu)點,但必須滿足一些條件。
該類材料食用時要有口味、易溶解和在口中分散或加工時在水、油中分散。它們可用用于覆蓋食品或做食品內(nèi)不同組分的分隔。
可食薄膜和涂層的某些功能和非可食包裝薄膜相同。如阻隔水分、氣體和溶質(zhì)的功能,而其重要性在于可根據(jù)食品類型(生理化學)初始的腐敗模型,是其適合某種特殊應用要求,如:某種可食薄膜對氧有高阻隔性,可用于食品防氧化;另一種可食薄膜對氧和二氧化碳的滲透有選擇性,可用做新鮮果蔬的涂膜。如果可食薄膜可以部分或全部取代氣調(diào)貯藏、控制新鮮果蔬呼吸速度,低成本的可食包裝將為整個系統(tǒng)所采用。大量應用的可食薄膜和涂層要求薄膜具有水分的高阻隔性。事實上,控制食品的(非單一食品的成分或混合物的成分)水分的活度,可取得食品的微生物和生理化學穩(wěn)定以及感官性能。食品表面如涂一層高阻濕性的可食性涂層(如蠟),可降低食品與環(huán)境間的水汽交換,非單一食品或混合食品的各組分含有不同的水分活性(如比薩餅、有水果塊的糕點、有干水果的谷類早餐食品等)。減分之間的水分交換,可以明顯的保持某些組分的脆性和軟的組織。一些常用的吸濕劑雖可降低水分活動,但其應用受到某些法規(guī)和風味的限制,而在一些存在水分活度差異的食品組分之中,阻止水分滲透的唯一方法是在食品組分或混合物的成分的周邊也用一層可食阻隔層(如一層薄的脂肪)可食性包裝材料因其特點,應用廣泛。
可食性包裝材料的配料至少有一種成分能構(gòu)成充分連續(xù)和凝聚的基質(zhì),這種基質(zhì)通常由聚合物或混合物組成,構(gòu)成連續(xù)的晶體或非晶體結(jié)構(gòu)(親水性聚合物、脂肪、糖),而材料的力學性能則與材料分子間的作用力和涂層與載體(食品)結(jié)構(gòu)的黏附力有關(guān)。材料分子間的凝聚程度是衡量薄膜的阻隔性能和力學性能的一個標準。凝聚程度取決于薄膜材料的化學結(jié)構(gòu)。增塑劑和交聯(lián)劑的存在、溶劑的性質(zhì)和稀釋度、應用方法、除去溶劑的過程、薄膜的厚度,通過降低柔韌性、空隙和氣體與溶質(zhì)的滲透率可得明顯的高凝聚結(jié)構(gòu),而有序性的長分子鏈聚合物以晶體形式析出得到的凝聚性最高。這些配好的了通過噴霧、涂布、漿膜、浸漬等方法,隨后瀝干、離心或流化干燥,可是液態(tài)的可食薄膜黏附在食品上成型。某些可食薄膜如褐藻酸鹽基薄膜,則要用交聯(lián)劑做第二階段處理促使薄膜形成。瀝干法要在加熱時進行以降低粘度,然后通過振動篩或離心或強制通風干燥,涂層的固定可用冷卻或干燥方法。不以食品為載體的薄膜成型了采用非可食薄膜成型的通用技術(shù),如擠塑、模塑或碾壓等方法成形?墒潮∧Νh(huán)境介質(zhì)、溫度和相對濕度的物理條件很敏感。由于可食性材料與非可食性材料相比有一些欠缺,通常在可食性材料形成過程中會加入一些添加劑和增塑劑,以改善機械、防腐、感官和營養(yǎng)等方面的性能,來達到更好的效果。
可食性包裝材料的原料主要有淀粉、蛋白質(zhì)、植物纖維和其他天然物質(zhì)。在以玉米、小麥、土豆、豆類、薯類等農(nóng)作物為基材的可食性包裝材料中,以玉米淀粉改性加工成可食性包裝材料最典型,根據(jù)其所加入的添加劑、酸堿處理、酶處理或氧化處理的方法不同,可以制成薄膜,也可以擠出成型做小食品的膜衣,還可以制成既防水又防油的飲料杯和快餐盒。用蛋白質(zhì)做原材料,有動物和植物之分,動物蛋白質(zhì)取材于動物皮、骨、軟骨組織等,此類的可食性材料具有非常好的強度、抗水性和透氧性,特別適用于肉類食品的包裝。由大豆等提取的植物蛋白質(zhì),可加工成膜進行包裝,具有較好的防潮、隔氧能力,并具有一定的抗菌性,適合含脂肪食品的包裝,不僅可延長保質(zhì)期。而且可保持油性食品的原汁原味。植物纖維類可食性包裝材料以農(nóng)副產(chǎn)品如麥麩、豆渣和海草、海藻等海生植物為主要原料,這類材料雖然營養(yǎng)價值不高,但多有減肥與保健的作用。植物纖維可制成各種容器連同食物在熱烹后一起食用;或者用于包裝方便面調(diào)料時,遇水即溶,可不必拆開;還可制成果蔬的保鮮包裝紙,以海藻酸鈉為主要成分的可食性材料,對脂肪與植物油具有不滲透性,是耐油包裝的一種好材料。當前主要使用的有糖涂料、淀粉基薄膜或涂層、蛋白基薄膜、蠟、脂肪及其衍生物薄膜或涂層、復合型的可食薄膜或涂層、巧克力和與巧克力類似的涂層。
可食性薄膜或涂層在改善食品的質(zhì)量、穩(wěn)定性和保持清潔方面是很有效的方法,可食包裝的操作要求限制了它的應用,須根據(jù)食品的性質(zhì)和初試條件選擇使用,而其發(fā)展則與食品特性和工業(yè)化生產(chǎn)的應用技術(shù)與配料有關(guān),在這方面將有很好的發(fā)展。