食品包装材料的阻隔性能

现代阻隔材料在食品包装中发挥着关键作用，提供免受外部因素影响的保护。多层阻隔膜和袋子等包装解决方案可防止氧气、气体和气味的渗透、水分蒸发，延长产品的保质期，并保持其新鲜度、味道和质地。

为什么需要阻隔性能？

阻隔薄膜和袋子的主要任务是保护产品免受负面环境影响：
1.水分：水分过多会导致细菌生长，水分不足会导致干燥和质地损失。
2.氧气：氧气会导致氧化、脂肪酸败、维生素破坏和味道变差。
3.材料的透气性：包装保留气体调节环境的能力，特别是包装内的二氧化碳，对于保持产品的质量和延长保质期极其重要。
4.气味：选择合适的包装材料可以防止产品的香气泄漏或异味被吸收。

使用阻隔膜可以最大限度地降低这些风险，确保食品的长期储存并减少食品浪费。

薄膜阻隔性能的测量方法

为了评估包装的有效性，测量材料的阻隔性能非常重要，例如其阻气性和防潮性。
1.氧气透过率(OTR)：
• 测量每天穿过材料的氧气量。
• 该指标以cm3/m2/天表示，可让您确定产品的氧化防护能力。还显示了测量时的温度和湿度（通常为 23℃ 和 0% 湿度 RH）。

2.二氧化碳(CO2) 渗透性：
• 测量每天通过材料的二氧化碳量。
• 该指标以cm3/m2/天表示，可让您确定在气体改良环境中包装时防止CO2 泄漏的防护质量。还显示了测量时的温度和湿度（通常为 23℃和 0% 湿度 RH）。

3.水蒸气渗透性(MVTR)：
• 确定材料抵抗水蒸气渗透的能力。
• 测量单位：克/平方米/天。还标出了测量期间的温度和湿度（通常为 38℃和 90% 湿度）。

这些指标取决于材料的类型、其结构（例如，多层阻隔膜的存在）和环境条件。

材料透气性的控制

包装材料生产过程中透气性的控制是对成品包装材料进行质量控制时最重要的标准之一。

阻隔材料的类型

阻隔材料主要分为两大类：

• 中等阻隔薄膜- 聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP) 和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 等材料可提供中等保护。它们用于保质期短的产品。

• 高阻隔薄膜——对于保质期长的产品，使用高阻隔薄膜，其中含有高性能聚合物，如EVOH（乙烯乙烯醇）及其替代品PVDC（聚偏二氯乙烯）。

乙烯醇

EVOH 是一种流行的聚合物，由于其阻隔性能而广泛用于阻隔膜。

EVOH 的优点

• 高透明度，可以展示产品；
• 有效的防氧保护；
• 耐热成型，这使得该材料具有通用性。

EVOH的缺点

• EVOH 的阻隔性能会因高湿度而受损，从而限制其在潮湿产品中的使用。

聚偏二氯乙烯

PVDC 因其独特的性能而成为最常用的用于制造阻隔包装材料的聚合物之一：

• 低气体阻隔性：即使在高湿度下，PVDC 也能防止氧气渗透。
• 延长保质期：产品保持新鲜度、外观和营养特性。
• 减少食物浪费：有效的包装可减少食物浪费。
• 低碳足迹：PVDC 生产产生的温室气体排放量低于其他材料。

PVDC在食品包装中的应用

PVDC 用于收缩膜和袋子、托盘密封膜和流动包装膜。此类包装解决方案用于需要可靠保护的产品：
•成品菜肴：密封膜保留风味、防止水分泄漏并确保密封性。
•加工肉制品和熟食产品：延长保质期并防止霉菌形成；
•冰鲜肉：采用PVDC包装，保质期长，有助于保持产品的美观和新鲜度。
•硬质奶酪：PVDC 材料用于催熟奶酪，由于氧气、二氧化碳和水蒸气渗透性的最佳比例，可提供最优质的奶酪。

PVDC 即使在 100% 湿度下仍能保持其阻隔性能，而 EVOH 性能在湿度高于 50% 时会变差。

                                              聚合物透气性变化对湿度变化的依赖性

PVDC随着湿度的变化表现出稳定的氧气阻隔性能（OTR），使其成为包装湿产品的理想材料。

PVDC 还可与其他材料结合使用，制造薄而坚固的多层薄膜。这减少了包装体积，同时又不损失保护性能。例如，CRYOVAC阻隔收缩袋具有优异的阻隔性能，厚度仅为38微米。

PVDC 的使用符合国际标准，包括海关联盟“包装安全”技术法规 TR CU 005/2011，其中规定了具体的迁移限值。 PVDC 收缩袋不含邻苯二甲酸盐，食品安全。

EVOH、PVDC和中阻隔膜的比较

为了清楚起见，下表列出了聚合物的阻隔性能：

给制造商选择阻隔包装材料类型的建议

按产品类型及其特性：
• 对于高湿度产品（冷冻肉、鱼、即食食品、奶酪），最好的解决方案是基于 PVDC 的多层阻隔薄膜。
• EVOH 薄膜适用于干燥产品。

根据保质期和运输条件：
• 对于短期储存，适合使用中阻隔薄膜（PP、PET、RA）。
• 为了长期保存，最好使用PVDC 或EVOH 等高阻隔材料。

根据储存条件：
• 高湿度：只有PVDC 保留了薄膜的阻隔性能。
• 干燥条件：EVOH 和中等阻隔材料也有效。

市场状况及生产地域分布

EVOH聚合物的主要生产商有：

• 可乐丽有限公司（日本、美国、欧洲）；
• Nippon Gohsei（日本、美国、欧洲）。

最大的 PVDC 制造商：

• Solvay SA（比利时、美国、欧洲、亚洲）；
• DOW（美国、亚洲、欧洲）；
• 旭化成（日本）。

EVOH和PVDC市场呈现稳定增长。然而，它们之间的生产地理存在差异。 EVOH主要在日本、美国和欧洲生产，中国也有少量制造商。与此同时，全球 PVDC 生产的很大一部分集中在亚洲，尤其是中国。
这为使用 PVDC 的俄罗斯包装材料制造商带来了显着的优势。靠近亚洲供应商确保了供应更加稳定，减少了对欧美市场的依赖。

结果如何？

现代包装材料的使用不仅可以保持产品质量，还可以减少食物浪费，这对消费者和生产者来说尤其重要。包装材料的选择取决于产品的类型、储存和运输的条件以及所需的保质期。

阻隔性包装材料是现代食品包装行业的支柱。 PP、PET、PA等中等阻隔薄膜适用于保质期较短的产品，但无法提供长期保护。对于保质期长、湿度低的产品，最佳解决方案是使用 EVOH 的高阻隔薄膜。

PVDC 仍然是食品包装领域最高效的高阻隔材料。并且由于其独特的性能，它适用于保质期较长的湿产品。对于希望最大限度地减少食品浪费并提高包装可持续性的制造商来说，PVDC 是一个可靠的选择。