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  • 资讯 > 编辑推荐 > 浅述生物可降解高分子材料在食品包装上的应用

    2019-10-29 来源:食品加工在线 作者:小泥沙
    可生物降解高分子材料在降解环节,无需特别的环境,也无需光、热和水等一系列外在条件,仅需要利用微生物,就可产生良好的物化反应,最终生成二氧化碳。降解反应所产生的各类物质,不会产生任何污染,对人体的身体健康威胁较小。

      食品包装是保证商品运输、售卖与消费等环节不受外界环境条件破坏,提高商品价值的一项重要措施。随着居民生活品质的不断提高,物质对居民日常生活的影响越来越大,白色污染问题也越来越严重,可生物降解高分子材料成为食品包装材料的研发热点。可生物降解高分子材料在降解环节,无需特别的环境,也无需光、热和水等一系列外在条件,仅需要利用微生物,就可产生良好的物化反应,最终生成二氧化碳。降解反应所产生的各类物质,不会产生任何污染,对人体的身体健康威胁较小。

      可生物降解高分子材料主要有三种。其一是微生物生产的高分子材料,此类材料主要由微生物发酵获得,**代表性的主要是聚羟丁酸酯,此种物质具备良好的生物分解性能。但是,此类材料加工生产成本比较高,在具体的制作当中,应用较少。其二为合成高分子材料,目前我国市场较为常用的合成高分子材料是聚乙烯醇与聚己内酯,其中,聚己内酯被广泛应用到食品包装当中。其三为天然高分子材料,常见的天然高分子材料有纤维素、淀粉、蛋白质和壳聚糖等为基质的材料,天然高分子材料使用一段时间之后,能够得到良好降解,对外界生态环境不会产生任何污染。

      淀粉

      在不同的环境条件下,淀粉均具备良好的生物降解性,并且价格比较低廉、再生周期较短,所以将其作为天然高分子可降解材料,能够取得良好的经济效益。淀粉主要分为两种,改性淀粉与天然淀粉,这两种淀粉在食品加工与包装行业中占据主要地位。和可降解成膜材料相比较来讲,利用淀粉所制成的薄膜,具备高分子材料薄膜相似的物理性质,而且无色无味,呈现透明状态。淀粉具有很多优点,但淀粉膜也存在一定的缺陷,其亲水性与机械性能较差等。为了更好弥补该缺陷,研究人员将聚已内酯与淀粉进行有效混合,加工制作成淀粉/PCL基生物可降解薄膜,能有效提升单模各项性能。

      蛋白质

      蛋白质需要经过热、酸、碱与溶剂等一系列处理方法进行处理,才能保证其结构达到膜所需标准,与合成膜相比较来讲,蛋白质膜的耐水性、机械性能均比较差,但是,蛋白质膜具备一定的阻隔性能,比多糖膜性能好。蛋白质的种类不同,其应用途径也不同,将蛋白质进行一系列加工与制作,可以形成良好的生物可降解食品包装膜。

      胶原蛋白属于天然蛋白质的一种,其结缔组织比较复杂,主要分才布于动物蛋白质与血管当中,呈现透明状。胶原蛋白主要用于食品防腐与保鲜,可以作为人造肠衣,取代传统的肠衣,在香肠制品包装领域当中应用较广。可合成纤维膜可以用来制作成食品黏合剂,对肉类与鱼类进行有效包装。可食用性胶原蛋白膜具备较好的拉伸强度与热封性能,而且其阻湿性能与阻油性能也比较好,在不同类型的食品保鲜当中取得良好应用效果。

      壳聚糖

      壳聚糖主要从虾蟹甲壳当中提取而来,属于天然多糖中唯一的碱性氨基类多糖,具有无毒、生物相容性能较好的特点,而且可实现生物降解,属于可再生环保型保鲜剂。壳聚糖的抑菌效果特别明显,不会产生任何污染。壳聚糖基膜主要分为两种,分别是涂膜与可食性膜,由于其成膜具有透明性特点,所以,被广泛的运用在食品保鲜领域。利用壳聚糖制作而成的溶液,直接喷涂在已经剥去外皮的水果表层,经过一段时间之后,可形成没有任何气味的薄膜,无需清洗就可以直接食用。

      壳聚糖不仅能够以单膜形式用于食品的保鲜,还能够和其他聚合物混合,制作成复合薄膜,比如,使用硼酸与三聚磷酸盐,制作成壳聚糖/聚乙烯醇复合膜,此类膜透明度比较好,对水蒸气起到良好的阻隔效果。利用壳聚糖、单甘脂与甲基纤维素制作而成的复合涂膜材料,能够保证黄瓜的品质与硬度处于良好状态,有效降低黄瓜呼吸的强度。

      生物可降解聚合物是包装领域中**创新性的材料之一。生物可降解聚合物具有来源广、可循环、环保无污染等优点,但是生物聚合物在耐热性、氧气、水蒸气阻隔性、成本及机械性能方面具有一定的局限性。因此,这种包装材料的研究需要进一步的深化,以提高食品的保质期、营养价值和微生物安全性。

      参考文献:

      [1]包桂娟.浅述可降解高分子材料在食品包装上的应用[J].建材与装饰,2019(21):200-201.

      [2]赵鑫.热塑性淀粉在可降解食品包装上的应用[J].食品工业,2019,40(07):234-237.

      作者简介:小泥沙,食品科技工作者,毕业于华南理工大学食品科学与工程学院,食品科学硕士,现就职于国内某大型药物研发公司,从事营养食品的开发与研究。

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