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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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