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罐头包装材料的研究进展

发布时间:2022/4/30 18:26:08   
文章来源:华思联认证1前言

罐头包装材料是指与罐头内容物直接接触的包装材料和容器,属于专用包装范畴,既具有包装的所有属性同时又具有其特殊性。年,法国人NTCDASAPPERT在前人研究的基础上,研制出可以长期贮存的玻璃瓶装食品。年,英国人PETERDURAND在玻璃罐装材料的基础上研制出马口铁罐装罐头。伴随着罐头食品的诞生,罐头包装材料也应运而生。20世纪40年代开始,全世界开始致力于研究非金属罐头包装材料。年,美军Natick研究所研制出品质好、安全可靠的软罐头食品并应用于阿波罗宇航计划。随后,复合材料、陶瓷材料等罐装材料也应用于罐头食品包装。

随着时代的发展、科技的进步、生活方式的改变和食品安全意识的提升,现有的罐装材料逐渐暴露出存在潜在的食品安全隐患,废弃物回收处理难,食用不方便,环境污染等问题,这些问题的出现都对罐头包装材料的发展提出了新的要求和挑战。本文综述近年来罐头包装材料的研究进展,指出罐头包装材料存在的主要问题,并展望罐头包装材料的发展趋势。

2罐头包装材料概述

由于罐头食品特殊的加工工艺和长时间保存的需要,对于罐头包装材料在材料的组分、安全性、耐腐蚀性和密封性等方面也提出了特殊要求。

(1)玻璃罐装材料

玻璃是最早用于罐头食品包装的材料,在罐头食品工业发展过程中发挥了非常重要的作用。玻璃罐装材料的优势:无毒无味、密封性好、透明美观、耐热耐压、少与内容物发生作用、安全性较好。存在的主要问题:较重易碎,不便于贮运;导热性较差,容易导致玻璃罐的破裂;可见光与紫外光透射可能会诱发罐头内容物发生反应,导致食品的变质。

针对玻璃罐装材料存在的主要问题,开展了热端喷涂技术、表面增强技术用于减轻玻璃瓶体的质量;还通过有限元仿真技术,模拟玻璃罐装材料成型工艺,优化现有产品的形状和尺寸,最大程度降低产品的质量,实现产品的轻量化设计,有效解决了玻璃罐装材料的问题。未来,玻璃罐装材料也将会朝着轻量、强化的方向发展。

(2)金属罐装材料

金属罐装材料在罐头食品工业中占据重要地位。金属罐装材料的优势:隔绝性、导热性以及耐热性好,能够较好地避免/抑制微生物繁殖。存在的主要问题:耐酸碱能力差,成本较高,易与罐头内容物发生反应影响产品品质,易发生重金属迁移等。

目前,关于金属罐装材料的研究主要集中在金属包装材料耐腐蚀性、材料的减量化和壁薄化以及新型覆膜铁材料的开发等领域。关于金属罐装材料化学物在食品基质中的迁移研究还较少,特别是样品前处理手段和检测方法还缺乏标准化的规范,重金属迁移演进模型、迁移规律及机制研究还有待加强。未来,金属罐装材料的发展趋势:减量化、薄壁化、采用无苯内壁涂料。

(3)塑料罐装材料

塑料罐装材料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。塑料罐装材料的优势为可塑性好、成本低廉、运输方便、耐冲击。存在的主要问题是塑料罐装材料表面易因带静电导致污染;密封性差;包装材料中添加的加工助剂易向罐头内容物迁移,长时间贮藏影响产品品质。

目前,国家标准限定了塑料添加剂在塑料包装材料中的使用范围、最大使用量以及特定迁移量。但是与国外相比,我国对塑料罐装材料受限物质的迁移研究开始较晚,这方面工作仍需加强。塑料罐装材料的发展趋势:通过对现有塑料材料的改性和新技术的开发,实现塑料材料的高强度、高阻隔、高安全性、轻量化。

(4)软包装罐装材料

软包装罐装材料是以聚酯、铝箔、聚烯烃、尼龙、乙烯-乙烯醇聚合物等软材质为原材料,经密封、杀菌制得的软包装材料。软包装材料的特点:保藏性好,与金属罐和玻璃罐相比,杀菌时间短、节能,能够较好的保留食品原本的色香味以及营养成分;方便快捷,软罐头体积小,易携带易保存,无需冷藏,可以直接食用,同时软罐头可以避免金属罐头开封时可能会产生的划伤危险;适用性广,软包装罐头的尺寸选择性多,适用种类广,特别适合小容量包装。存在的主要问题:软包装材料强度较低,容易破损、泄气,引起食品变质。未来软包装材料将朝着减量化、同质化和可降解的方向发展。

(5)陶瓷罐装材料

陶瓷制品通常以黏土为主要原料,经粉碎混炼成型、煅烧等过程制成。陶瓷罐装材料的优势:耐热性、耐磨耐腐蚀性和高艺术性等。存在的主要问题:陶瓷材料中铅、镉等的溶出和易碎等。

目前,我国食品用陶瓷铅、镉溶出量超标问题仍然突出,铅、镉超标率约在11%左右,严重威胁着人们的身体健康。未来,我国应重点开发无铅、镉釉料原料及新的加工工艺,从根本上解决陶瓷罐装材料铅、镉溶出量超标问题。

(6)纸质罐装材料

纸质包装材料因可再生性和自然降解性而被广泛用于干、固体食品的包装。近年来,随着“白色污染”问题的加重和人们环保意识的增强,纸质包装在食品包装行业越来越受

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