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新型保鮮薄膜       由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化以及人們生活質(zhì)量要求的提高，鮮果蔬的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸越來(lái)越多，使得對(duì)能夠使鮮果蔬保存期和貨架期延長(zhǎng)的保鮮薄膜的需求量越來(lái)越大。新鮮水果和蔬菜的一個(gè)共同特點(diǎn)是采摘后仍繼續(xù)呼吸，而呼吸同時(shí)伴隨新陳代謝、水分蒸發(fā)及乙烯生成，促使果蔬進(jìn)一步成熟。同時(shí)，這種環(huán)境還使細(xì)菌很容易孳生并迅速繁殖，導(dǎo)致果蔬很快腐爛。為了延長(zhǎng)果蔬的貯存期和貨架壽命，國(guó)內(nèi)外都加強(qiáng)了新型多功能保鮮薄膜的研究和開(kāi)發(fā)工作。      生鮮食品包裝很重視氣體的透過(guò)性，應(yīng)依此選擇不同的塑料包裝材料。隨著食品工業(yè)的發(fā)展以及材料科學(xué)的進(jìn)步，作為食品包裝材料，不僅要求高阻氣性，更進(jìn)一步要求選擇透過(guò)性功能，即根據(jù)包裝內(nèi)容物的要求，僅僅允許需要的（或不需要的）氣體分子通過(guò)，建立一個(gè)適宜的氣調(diào)環(huán)境。這類選擇透過(guò)性包裝材料在國(guó)外已進(jìn)入實(shí)用化階段，主要有添加溶解氣體物質(zhì)的薄膜、添加多孔沸石或氧化硅等粉末的薄膜、經(jīng)γ射線照射發(fā)生性變的薄膜以及利用擴(kuò)散系數(shù)對(duì)含水率的依存性、引入羥基基團(tuán)和酰胺基基團(tuán)的薄膜等。此外還可以在薄膜中加入一些抗菌劑和防腐劑，達(dá)到抑制細(xì)菌和霉菌生長(zhǎng)繁殖的目的。       近年來(lái)備受關(guān)注的保鮮薄膜包裝技術(shù)采用的就是通過(guò)微孔或改進(jìn)薄膜配方結(jié)構(gòu)、改良包裝袋內(nèi)的氣調(diào)環(huán)境以及使用除氧劑與選擇性透過(guò)薄膜組合的方法。其中，下列產(chǎn)品將會(huì)受到更大的關(guān)注。      1.硅窗氣調(diào)保鮮袋      硅窗氣調(diào)保鮮袋就是在塑料薄膜袋上開(kāi)窗并裝上合適面積的硅橡膠薄膜。硅橡膠薄膜對(duì)氧氣、二氧化碳和氮?dú)庥羞x擇性的滲透作用，這種硅窗氣調(diào)保鮮袋在水果貯藏上應(yīng)用效果良好。在一定的貯藏條件下，確定好適宜的硅窗面積，封閉一段時(shí)間后，即可將包裝內(nèi)的氧氣和二氧化碳的濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)至所需水平。一般貯藏1000kg蘋果的大帳，設(shè)硅窗面積0.6m2，可使氧氣和二氧化碳維持在適宜水平，呼吸作用產(chǎn)生的過(guò)多二氧化碳可通過(guò)硅窗排出，大帳內(nèi)氧氣不足時(shí)可由硅窗透入。硅窗氣調(diào)技術(shù)的關(guān)鍵是選用硅窗膜、確定硅窗面積和確定適合的貯藏量及貯藏溫度。      2.無(wú)菌和抗菌塑料包裝材料       無(wú)菌包裝能夠在常溫和不添加防腐劑的情況下，最大限度地保留食品原有的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味，并可延長(zhǎng)貨架壽命，方便運(yùn)輸和貯存。無(wú)菌包裝主要應(yīng)用于食品、調(diào)味品、果蔬等領(lǐng)域，還可應(yīng)用于醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域。所使用的包裝材料為紙塑鋁多層復(fù)合紙板、鋁塑復(fù)合膜、含高阻隔性塑料的多層共擠無(wú)菌包裝片材等。       抗菌性包裝材料則是對(duì)塑料包裝材料賦予一定的抗菌性能，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)了全新的含銀離子無(wú)機(jī)抗菌劑母料，來(lái)生產(chǎn)抗菌性薄膜。銀離子具有顯著的抗菌作用，其特點(diǎn)是抗菌效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不會(huì)因汽化和遷移而對(duì)被包裝物產(chǎn)生影響，加工穩(wěn)定性高，不會(huì)污染環(huán)境。含銀離子的母料在抗菌性薄膜中的添加量為1%～3％。實(shí)驗(yàn)證明，在無(wú)營(yíng)養(yǎng)源的情況下，含有1%銀離子母料的薄膜能在1～2天內(nèi)完全殺死引起食物中毒的細(xì)菌。在食品包裝中，應(yīng)視食品種類不同而采用銀離子含量不同的抗菌薄膜。由于利用銀離子殺菌不存在安全性問(wèn)題，所以這種抗菌薄膜能用來(lái)包裝熟食、水產(chǎn)品、液體食品等。以某些中草藥植物中的提取物作為抗菌劑的薄膜也已有生產(chǎn)，這類抗菌膜可用于新摘蔬菜和水果等的包裝。高耐熱性塑料包裝材料       耐熱性塑料軟包裝材料以前多用做耐蒸煮殺菌包裝，要求其在120℃、10～20分鐘蒸煮殺菌或在加熱的情況下，外觀形狀和品質(zhì)均無(wú)明顯變化，包裝食品在貯存過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生容器破損、內(nèi)容物泄漏、微生物二次污染以及因光和熱發(fā)生變質(zhì)等情況。使用最多的是以具有遮光性的鋁箔為中間層，高阻隔性塑料PA、PET為外層，具有熱封性的PE、PP為內(nèi)層的多層復(fù)合蒸煮膜，一些新型的含高阻隔性材料EVOH、PVDC、MXD6、硅氧化物蒸鍍膜等的多層復(fù)合材料也逐漸得到使用?！　‰S著電磁灶、微波爐的日益普及，對(duì)適合電磁灶、微波爐使用的包裝容器的需求也越來(lái)越多。而電磁灶、微波爐對(duì)包裝材料的要求是在高溫下不會(huì)發(fā)生顯著變形、破損，內(nèi)容物（添加劑）不揮發(fā)。其中，微波爐的加熱特性不允許包裝材料中含有金屬材料，這就限制了以鋁箔或鍍鋁層為中間層，高阻隔性塑料PA、PET為外層，PE、PP為內(nèi)層的蒸煮袋的使用。目前使用的耐熱包裝材料以聚丙烯或與無(wú)機(jī)物共混的聚丙烯以及低發(fā)泡聚丙烯等材料為主，耐熱溫度為120～140℃，以聚酯為主體的新型耐熱包裝材料也已開(kāi)始上市。      此外，可反復(fù)使用的耐熱薄膜還有：液晶聚合物，耐熱溫度為250～260℃；聚甲基五亞乙基六胺，耐熱溫度為230℃；不飽和聚酯，耐熱溫度為220～230℃；聚砜，耐熱溫度為180℃。一次性使用的耐熱薄膜有：經(jīng)特殊結(jié)晶處理的聚酯，耐熱溫度為260℃（結(jié)晶聚酯的耐熱溫度為220～230℃）；聚醚酰亞胺，耐熱溫度為200℃；紙／PET復(fù)合薄膜，耐熱溫度為220℃；紙／TPX(共聚聚甲基戊烯)，耐熱溫度為220℃；紙/PP，耐熱溫度為120℃；耐熱PP，耐熱溫度為135℃；高結(jié)晶耐熱PP，耐熱溫度為140℃。這些新型耐熱包裝材料，基本上能夠滿足電磁灶、微波爐對(duì)不同類型包裝材料的要求。納米復(fù)合包裝材料       納米技術(shù)是近年來(lái)興起的一門高新技術(shù)，所謂納米復(fù)合包裝材料就是用晶粒尺寸為1～100nm的單晶或多晶體材料如二氧化鈦，與其他塑料包裝材料復(fù)合制成的復(fù)合包裝材料。由于納米二氧化鈦顆粒具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，因此它賦予納米復(fù)合包裝材料很多特殊的性能，而且對(duì)與納米二氧化鈦復(fù)合的塑料基材的種類沒(méi)有特殊的要求。      研究最多的納米復(fù)合包裝材料是聚合物納米復(fù)合材料，常用的聚合物有PA、PP、PVC、PET等，納米復(fù)合塑料包裝材料的可塑性、耐磨性、硬度、強(qiáng)度等都有明顯的提高和增強(qiáng)。日本首先研制成功的尼龍6納米復(fù)合包裝材料與普通復(fù)合尼龍包裝材料相比，拉伸強(qiáng)度和拉伸模量分別提高110MPa和2.1GPa，熱變形溫度提高150%，熱膨脹系數(shù)和吸水率大幅度降低。我國(guó)也已研制出新型的納米復(fù)合包裝材料，即將投入規(guī)模生產(chǎn)。      以納米二氧化鈦為例，由于納米材料具有表面積較大、表面的鍵態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同、表面原子配位不全等特點(diǎn)，導(dǎo)致表面的活性位置增加，使納米顆粒具備了作為催化劑的先決條件，可將吸附在二氧化鈦表面的0H-和H20分子氧化成強(qiáng)氧化性的羥基自由基。活性自由基具有很高的能量，能夠氧化分解各類有機(jī)物，最終生成二氧化碳和水。此功能對(duì)于果蔬保鮮包裝來(lái)說(shuō)，是非常有用的。      一方面，也是最重要的一方面，在果蔬包裝中，對(duì)貨架壽命最有影響的一個(gè)因素是在新鮮果蔬呼吸的過(guò)程中產(chǎn)生了一種有害氣體——乙烯，它可以誘導(dǎo)果蔬的成熟和衰老過(guò)程，還參與植物逆境脅迫響應(yīng)過(guò)程和病理過(guò)程，即加速果實(shí)病變霉?fàn)€，而納米二氧化鈦的光催化性能夠?qū)a(chǎn)生的乙烯氧化分解成二氧化碳和水。      另一方面，細(xì)菌等微生物是由有機(jī)物構(gòu)成的，納米二氧化鈦在光線照射下產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的活性自由基，這些自由基可以氧化一些微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，從而使其蛋白質(zhì)變性，抑制微生物的生長(zhǎng)甚至殺死微生物，因此對(duì)環(huán)境中微生物具有抑制或殺滅作用。與常用殺菌劑相比，納米二氧化鈦的抗菌殺菌效果更迅速，從而徹底殺滅細(xì)菌。      此外，納米二氧化鈦還具有自清潔功能，主要有以下兩方面的原因。      (1) 納米二氧化鈦的光催化性。所產(chǎn)生的羥基自由基具有很強(qiáng)的氧化性，對(duì)有機(jī)污染物具有降解作用，降低了污染物與基體的結(jié)合力，從而使材料表面具有自清潔功能。      （2） 二氧化鈦的超親水性。當(dāng)水在二氧化鈦薄膜表面的接觸角小于15°時(shí)，具有較高的水流動(dòng)性；當(dāng)接觸角小于10°時(shí)，具有自清潔效果；當(dāng)接觸角小于7°時(shí)，具有防霧效果。      以上兩方面都對(duì)果蔬保鮮有著重要作用，都可以保證包裝保持自身潔凈并具有防霧滴功能。因?yàn)槿绻b內(nèi)部產(chǎn)生霧滴，霧滴產(chǎn)生抽吸現(xiàn)象，會(huì)使果蔬中的水分不斷蒸發(fā)而導(dǎo)致枯萎，同時(shí)水蒸氣變?yōu)樗?，也使包裝內(nèi)部濕度下降，加速果蔬枯萎。而納米二氧化鈦的特性恰恰阻止了這一現(xiàn)象的發(fā)生。      此外，由于納米粒子的小尺寸效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)，誘導(dǎo)光吸收帶藍(lán)移，可以使原來(lái)在紫外波段沒(méi)有吸收能力的常規(guī)材料，通過(guò)納米化技術(shù)的改造而產(chǎn)生寬頻帶強(qiáng)紫外線吸收能力。實(shí)驗(yàn)證明，粒徑為30～40nm的納米二氧化鈦的樹(shù)脂膜對(duì)波長(zhǎng)在600nm以內(nèi)的紫外線有良好的吸收性能。這一特征很重要，因?yàn)榧{米二氧化鈦只有在吸收一定量的紫外光后，才能發(fā)揮抗菌、分解毒素以及除異味功能。另外，塑料包裝制品在紫外線照射下很容易老化變脆，如果在其表面涂上一層納米二氧化鈦，就可以防老化，從而擴(kuò)大塑料包裝的用途，延長(zhǎng)其使用壽命，為塑料包裝的二次使用奠定基礎(chǔ)。      綜上所述，新鮮果蔬在采摘以后，其呼吸作用并未因此而停止，在呼吸過(guò)程中不斷地產(chǎn)生二氧化碳、水以及乙烯等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)在包裝貯運(yùn)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致果蔬變質(zhì)和腐爛，這不僅造成了大量水果的浪費(fèi)，而且包裝廢棄物嚴(yán)重地危害了環(huán)境。而納米二氧化鈦復(fù)合薄膜能夠有效減少這種情況的發(fā)生。與現(xiàn)在常用的保鮮包裝材料相比，納米二氧化鈦復(fù)合薄膜具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，克服了目前市場(chǎng)上普通保鮮技術(shù)（氣調(diào)包裝、涂保鮮劑）存在的缺陷。由于具有良好的包裝效果，納米二氧化鈦復(fù)合薄膜保鮮技術(shù)擁有很好的應(yīng)用前景。      目前國(guó)外新開(kāi)發(fā)的功能性塑料包裝薄膜已由過(guò)去的以食品包裝為主，進(jìn)一步向工業(yè)包裝、醫(yī)藥包裝、建材包裝、化妝品包裝等非食品包裝領(lǐng)域拓展，其使用范圍將越來(lái)越廣，用量將越來(lái)越大。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在這方面的研發(fā)差距還較大，主要體現(xiàn)在大路品種較多，專用品種少，今后應(yīng)朝著高性能、多品種、無(wú)毒無(wú)害、綠色環(huán)保、物美價(jià)廉、使用方便的方向發(fā)展。