在大多數情況下,食品腐敗變質都是由氧氣引起的,這是因為氧氣能引起食物成分的氧化以及霉菌、好氧菌的繁殖,進而導致食品變色、變味,以及營養成分的流失。因此,在整個貨架期內,食品包裝內的氧氣必須低于允許值。主動氧清除包裝(即吸氧包裝)不僅能夠阻隔外界氧氣進入包裝內,還能夠主動清除包裝內的氧氣。
在日本、美國和澳大利亞等國家,吸氧包裝已成功應用于食品包裝領域,用于延長食品貨架期和控制食品質量和安全,應用形式主要有內置小袋、標簽、聚酯瓶、薄膜、瓶蓋及襯墊等。
美國Valspar公司開發的valOR?系列產品可有效清除包裝瓶內的氧氣。valOR?為水分激活型,與PET的加工性能好,吸氧程度可通過valOR?樹脂的添加量來調節,溫濕度適用范圍較寬,因此可用于不同氧敏感度的食品包裝。目前,valOR?已得到美國FDA的認可,且符合歐盟2002/72/EC指令。
Oxbar?是由美國Crown Cork Seal公司開發的一個多層結構的吸氧包裝,其由PET/MXD6/Co/PET組成。其中,PET為結構性材料,MXD6和Co(鈷鹽)為活性成分,位于中間層,Co用于催化尼龍層的氧化。其后,國際食品飲料包裝供應商Constar公司在Oxbar?的基礎上開發了MonOxbar?單分子型吸氧樹脂,可直接與PET共混形成單層結構,其透明度相當于玻璃,能很好地用于對氧氣較為敏感的食品(如果醬、番茄醬、啤酒、維生素等)的包裝。
美國Chevron Phillips Chemical公司開發的商品名為OSP?的吸氧共混樹脂,可在塑料成型之前與樹脂共混,生產出具有吸氧功能的聚酯瓶。OSP?的主要成分為乙烯/丙烯酸甲酯/丙烯酸環己烯基三元共聚物(EMCM),其吸氧原理是在進行食品包裝前先經紫外線照射產生自由基,然后自由基與氧氣結合達到清除氧氣的目的。OSP?在激活前一直處于“休眠”狀態,激活后其與氧氣反應的同時,也不會產生降解圖3
成的多層吸氧薄膜的結構由外至內依次為印刷層、被動阻隔層、主動吸氧層、食品接觸層。
除以上幾種吸氧薄膜之外,還有澳大利亞Southcorp Packaging公司和CSIRO公司合作開發的ZerO2?光活性吸氧薄膜,其吸氧作用同樣由紫外線激發,并包含一種有機吸氧活性成分,這種活性成分可與PET、PE、PP及EVA相容。
作為活性包裝中應用最廣的技術,吸氧包裝已經在國外形成了相當大的市場規模,其能有效保證食品品質,延長食品貨架期,發展前景十分樂觀。近年來,兼具清除氧氣和二氧化碳或釋放二氧化碳復合功能的吸氧包裝不斷涌現。相信隨著技術的不斷完善與創新,以及生產成本的不斷降低,吸氧包裝將給食品工業帶來更加完美的品質保證。