聚丙烯薄膜性能與食品安全

朱偉

食品安全危害除了來自于食品原料本身和食品鏈全過程之外，還來自于食品包裝容器及材料。包裝是保證食品安全的一個重要組分，因此在食品安全中的作用也得到人們越來越多的關注。在保障食品安全方面，包裝可以防止食品在運輸、搬運等過程中受到變形或破損，還可以保護食品在流通過程中免受溫度、濕度、氣味和紫外線等環境因素的影響，以延長食品的貨架期，幫助生產商減少食品安全隱患。作為食品包裝原材料的供應商，在此，筆者結合實際工作中遇到的食品包裝案例，愿與大家分享聚丙烯薄膜對食品安全的益處。

聚丙烯薄膜在食品領域的應用

塑料復合軟包裝因其便利性、功能性和經濟性受到消費者的普遍歡迎，是食品包裝的重要形式。在塑料復合軟包裝市場中，常見的包裝材料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、雙向拉伸聚酯（BOPET）、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚酰胺（PA）、紙、鋁、纖維素和聚氯乙烯（PVC）等。包裝材料與食品安全緊密相關的4大領域包括：包裝材料與產品的相容性，包裝材料中化學物的遷移，包裝材料的阻隔性和包裝材料的密封完整性。其中，雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）在提升復合軟包裝的阻隔性與密封完整性上表現優異，越來越受到品牌商的青睞。

HIS Chemical在其2014年的塑料發展報告中提到，2013年聚丙烯已經成為全球第二大塑料品類，占全球塑料消費的27%，使用量達到2億噸左右。據PCI的報告顯示，截至2016年，國內復合軟包裝市場容量將達到620億元左右，其中食品類包裝預計將占整體需求的60%左右。據AMI的報告顯示，預計2016年國內食品類軟包裝對BOPP薄膜的需求量高達236萬噸，占整體 BOPP薄膜需求量的62%，食品行業已經成為BOPP薄膜的重要消費領域。

聚丙烯薄膜的阻隔性能

食品從生產到消費的流通過程中，往往會遭受到環境的影響，包括氧氣、濕度、氣味和紫外線等。這些環境因素容易引發食品變質、腐化和霉變等，從而導致食品安全問題。

在炎熱潮濕的環境中，食品很容易腐爛變質，有時速度甚至相當驚人。其原因就是在氧氣、濕氣的輔助下，食品中未滅活的細菌會以非常驚人的速度繁殖，細菌繁殖代謝是導致食品腐爛變質的最主要原因，也是影響食品安全的關鍵因素。因此，為了保證食品安全，確保食品能以“鮮活”的狀態到達消費者手中，除了控制流通過程中的環境因素外，最關鍵的是找到食品變質的根源，即阻止細菌繁衍的養分供應，這樣也就控制了細菌的繁衍速度，延長了食品的保質期。眾所周知，多數細菌是以氧氣、濕氣為繁衍條件的，如果包裝材料在研發設計上，能有效阻擋空氣中的氧氣和濕氣，則勢必會為食品增加安全保障。

以海南臺風賑災面包霉變事件為例，2014年7月，超強臺風“威馬遜”重創海南，省民政廳向災區發放救災食品，但發放到受災民眾的面包發生霉變現象（如圖1所示），引發民眾的抗議。經過調查發現，該批面包于2014年7月1日生產，產品保質期為半年。然而在短短20天時間內，產品就已經出現霉變現象。除了食物本身的質量問題之外，包裝薄膜的阻隔性較差也是引發面包霉變的主要因素之一。

在傳統的復合軟包裝結構設計中，具有優異阻隔性的薄膜，通常作為復合軟包裝的中間層，以提升包裝的阻隔效果，減少食品在流通過程中的變質風險。以阻濕和阻氧兩大重要技術參數為例（如圖2和圖3所示），我們可以看到，通過涂層技術和鍍鋁技術，聚丙烯薄膜的阻隔性能得到有效提升，甚至可以實現阻濕和阻氧效果接近于7μm鋁箔的驚人效果，為咖啡、奶粉、寵物食品等產品包裝提供了更環保、更高性價比的解決方案。

聚丙烯薄膜的熱封性能

在食品安全風險中，包裝材料的密封完整性是重要的影響因素之一。在灌裝和包裝過程中，包裝產品可能會產生熱封合的漏封、壓穿或材料本身的裂縫、微孔，而形成內外連通的小孔或強度薄弱點，容易出現泄露的嚴重問題，從而引發食品安全事故。測定包裝材料密封完整性的方法，除了定性的在線負壓測試方法之外，還可以采用定量的方法衡量。

眾所周知，包裝的密封完整性與包裝設備的配置與性能相關，包括刀具、溫度、壓力和速度等，同時也與包裝材料密切相關，包括熱封窗口、厚度與熱粘性等。

以我公司的一款涂層產品為例，VLTS涂層技術可以有效拓寬薄膜材料的熱封窗口，在高速運行的狀態下提升熱封的穩定性和完整性，避免由此引發的食品安全風險，圖4所示為BOPP薄膜采用VLTS涂層技術的熱封窗口。

由于具有穩定的防滑性和密封性，VLTS涂層技術可實現較高的枕式包裝速度，為小包裝產品提供優異的走機性能。VLTS涂層技術具有較低的起封溫度（SIT），可以提供寬闊的熱封窗口，確保在變速HFFS包裝線上實現強大的性能。

下面，筆者以實際工作中出現的一個典型案例來說明包裝材料與食品安全的緊密關系。2014年12月，某品牌商上架銷售的一款蛋糕在6個月的保質期內出現發霉變質問題，嚴重影響公司的品牌形象和消費者的健康。通過對包裝材料與成品包裝加工過程調查后發現：①包裝外部氣體滲入內部的透過量較高，如氧氣、二氧化碳、空氣、水蒸氣等，特別是在高溫環境下，包裝材料的氣體透過量會更高，極易引起殘存微生物的生長、繁殖。②包裝袋體或熱封口處在一定的壓力或長時間存儲中易發生漏氣。特別是熱封部位的密封質量較差，在熱封強度過低或過高、熱封強度不均勻的情況下，更易出現漏氣現象。

針對包裝阻隔性和密封完整性的測試與驗證，對包裝熱封強度、氧氣透過量、密封性能（負壓法）等主要性能的監測，以及熱封機參數的調整，發現該款包裝袋的阻濕性僅有7g/m2？24h，同時在超過30m/min的開機速度下出現粘刀和負壓測試泄漏的嚴重問題。我公司通過更換更高阻濕性的涂層BOPP薄膜，有效延長了食品的貨架期，從而杜絕了食品安全的漏洞。

伴隨著食品銷售網絡的全球化，錯綜復雜的供應鏈推動著我們更加重視食品的監管與保護，包裝在確保食品從生產到消費全供應鏈的安全中起著至關重要的作用。而聚丙烯薄膜將會在食品保護和安全領域扮演越來越重要的角色，促使人們可以放心選擇更加優質的包裝食品，實現舌尖上的安全。