可食性食品包裝膜

陳梅香

(保定學院，河北 保定 071051)

目前，在西歐等發達國家，過去風行一時的塑料食品包裝袋已逐漸淘汰，被新型的紙質包裝袋和可食性包裝袋所代替。現有的可食用膜主要有糯米紙、瓊脂—淀粉紙、海藻酸鹽膜等。美國已有50%的傳統塑料食品包裝袋由新型紙質食品包裝袋代替。世界食品出口大國意大利已明確宣布至1991年完全禁止使用塑料食品包裝袋包裝食品。英國從1991年開始使用一種可食用而透明的薄膜保鮮果蔬。德國、瑞士、澳大利亞等國也正逐漸淘汰塑料食品包裝袋。在中國，塑料食品包裝袋應用較普遍。但塑料食品包裝袋存在很多缺點，如在包裝食品之后，易產生有害氣體和異味，有的塑料食品包裝袋對人體還具有一定毒性作用，并且塑料食品包裝袋性質穩定，使用后遺棄在環境中不易分解腐爛，長期存留易引起環境污染。“白色污染”已引起越來越多的國家的高度重視。

1 可食性海藻酸鈉的成膜特性

海藻酸鈉在食品中使用是安全的，在美國和歐洲的有關標準規定中，批準海藻酸鈉作為“安全、適用、可任意使用的成分”。海藻酸鈉溶液具有成膜性，但是單一的海藻酸鈉溶液雖可成膜，但膜的可塑性較差，易脆，光澤不良，失水時即干燥。在成膜溶液中添加5%~10%甘油或乙二醇可明顯提高膜的塑性，改進膜的性能。

增塑劑對膜性能的影響增塑劑不僅能改善可食性膜的加工性能，而且對其性能有較大的影響，不加增塑劑或只加少量增塑劑，膜極易脆裂。隨著增塑劑濃度的升高，膜的抗拉強度下降，當添加濃度為5~10%時，無論是甘油或乙二醇，膜的抗拉強度較大。另外，增塑劑的使用通常會增加膜的吸濕性。

交聯劑(鈣劑)種類及濃度與膜性能的關系。海藻酸鈉能與許多高價的陽離子反應(鎂除外)形成交鏈鍵，當海藻酸鈉與鈣劑作用時，可形成凍膠或薄膜。鈣離子聯結于聚合鏈的締合鏈段之間，產生了抑制水分子流動性的三維結構，并且不是熱可逆的。

不同鈣劑所形成的膜是具有差異的，相同條件下，氯化鈣交鏈形成的膜抗拉強度最大，其次是乳酸鈣，再次是磷酸鈣。磷酸鈣的交鏈作用太弱，形成的膜抗拉強度較小，抹極易破損。

總之，可食性海藻酸鈉食品包裝膜有類似于塑料薄膜的外觀和機械性能，即良好的光澤、透明度和抗拉強度。其抗拉強度與成抹劑的組成、性質及鈣劑種類、增塑劑濃度有關。

2 可食性褐藻酸膜的成膜特性

褐藻酸鈉已被試用于制造人造腸衣、食品保鮮膜、糯米紙等輔料，并發現這類膜具有減緩食品失水，抑制微生物污染，保護肉制品顏色和防止食品成分氧化的功效。

褐藻酸鈉成膜液的濃度要適當，濃度太大或太小均不易成膜。褐藻酸鈉的成膜能力隨其濃度的增大而增大，膜的抗拉強度也隨之增加，但由于濃度太大的膜液粘度大，不易脫氣，涂布厚且不均勻；濃度太小時，膜液流動性大，若干燥平面水平度不夠，也會造成厚度的不均。一般采用2%為易。褐藻酸鈉的成膜特性受其濃度、干燥溫度、增塑劑的種類和濃度的影響，薄膜的透濕性隨膜厚和環境相對濕度的增大而增大，然而，褐藻酸鈉屬親水性聚合物，它形成的薄膜的阻濕性還遠遠不如合成的高分子膜。

（1）鈣鹽交聯褐藻酸膜。褐藻酸鈉能與許多高價的陽離子反應(鎂除外)形成交鏈鍵，Ca是二價陽離子，當褐藻酸鈉與Ca劑作用時，即形成凍膠或薄膜，鈣離子聯結于聚合鏈段之上，產生了三維結構，并且是熱不可逆的。鈣交聯劑有氯化鈣、乳酸鈣、磷酸鈣等，選用不同的鈣鹽可以控制薄膜的生成速度和薄膜的性質。膜的抗拉強度隨鈣離子濃度的增大而增大。相同條件下，氯化鈣交鏈形成的膜抗拉強度最大，其次是乳酸鈣，再次是磷酸鈣。

（2）雙重交聯褐藻酸鈉膜.將褐藻酸鈉膜液配好后，加入適量有機交聯劑，制備的交聯膜在揭膜前浸入3%氯化鈣溶液中2min，取出后用清水漂洗，在適當溫度、重新干燥，則制得雙重交聯褐藻酸膜。

用有機交聯劑交聯后的膜再經鈣劑處理，膜的抗拉強度進一步提高，水溶性和水蒸汽透過性則進一步下降，顯示出雙重交聯的優越，已比較接近低密度聚乙烯薄膜的水平，然而，此類膜應用于環境濕度高于95%的果蔬保鮮時，仍然對阻濕水分散失起不了顯著的作用。因此，利用脂質良好的阻濕性能，研究多糖與脂質雙重膜，以期為可食性膜應用于高濕食品提供豐富資源。

（3）脂質褐藻酸膜.使用少量熱乙醇可以使脂質物質完全地溶解和乳化均勻，而且乙醇的加入，加強了水分子和乙醇的作用，減少了水分子與褐藻酸鈉分子的作用，從而促進了褐藻酸鈉分子間的相互作用，使含脂質褐藻酸膜的抗拉強度最大，水蒸汽透過系數最小。由此可見，此類膜在新鮮果蔬的保鮮上將會有廣泛的應用前景。

3 魔芋葡甘聚糖可食性膜

魔芋在我國廣大地區均有栽培。魔芋一般加工成精粉使用，魔芋精粉中含有50%~60%的魔芋葡甘聚糖(KGM),魔芋葡甘聚糖系天然高分子化合物，它的水溶膠在適當條件下成膜，可作為一種可食性和自然降解的膜材料。魔芋精粉中加入不同比例的增塑劑和堿液，使膜的強度和抗水性均顯著提高，且仍為可食性和全降解的。這種天然高分子膜材料能廣泛用于食品、醫藥、化工和農業等領域，對充分利用我國豐富的魔芋資源，解決“白色污染”問題，有一定的實際意義。

Baldwin.E.A.研制多糖/蛋白可食性涂膜可以延長切塊水果的保鮮期，抗壞血酸應用到可食性涂膜中較水溶液更有效地延緩褐變時間，調節涂膜pH值至2.5可有效防止褐變和細菌污染；大豆蛋白添加到固有纖維素自然封口配方中可降低涂膜對氧氣和水蒸汽的滲透率，纖維素與蛋白配方，可有效地防止失重。

可食性食品包裝膜的研究和應用是近幾年來才興起的，在世界范圍內已引起了廣泛重視。我國作為發展中國家，應避免重蹈發達國家先污染后治理的覆轍，食品包裝應高度重視環境保護和生態平衡問題；包裝工業應優先發展易于循環利用、耗資耗能少的包裝材料，開發可生物降解、光降解和水溶性的包裝材料；并且在推出新型包裝材料的同時，同步推出其回收再利用技術，把包裝對生態環境的破壞程度降至最低。在我國，這方面的研究剛起步，某些技術尚處于實驗室階段，預計不久的將來，該膜將會廣泛地用于果蔬、飲料、方便食品、快餐、糕點、動物性食品及各類軟罐頭食品的包裝上。由于它具有類似于塑料食品包裝袋的特點，因此，用它代替塑料食品包裝袋是很有可能的。

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