食品包装学综述
摘要：本文主要介绍食品包装与食品与安全的发展趋势，食品包装的卫生安全是食品包装设计的重要内容，在食品卫生学的基础上，从产品包装的造型、色彩、材料、包装技术、结构等方面，分析食品包装的卫生安全，这些分折将有助于食品包装设计师的工作实践。
关键词：食品包装 包装材料 食品安全 包装技术发展
1 食品包装技术及其发展
1．1食品包装技术
目前，人们普遍采用惰性的塑料材料包装食品。这些包装材料对包装内食品本身所夹带的或密封时残留的或包装后渗透进的氧气及食品在贮存过程中所产生的有毒有害气体或腐败异味物质却无能为力。因此，人类将这类包装称之为“消极包装”或“惰性包装”。随着人们对食品质量和食品卫生安全需求的不断提高，对与食品质量和食品卫生安全直接相关的包装技术就提出了新的更高的要求。为此，食品专家们便着手研究开发新型食品包装技术，这就是现在人们所称的“积极包装”或“活性包装”。积极包装或活性包装可以通过包装使食品与环境相互协调，创造一种适宜食品保藏的内部条件，从而确保食品原有的品质，提高包装食品的质量，延长食品的货架寿命。当前，国外一些食品研究机构及食品生产商和包装生产企业都在大力开发这种新型活性包装材料及包装技术。澳大利亚的一家公司已使用有机吸氧剂，如乙二醇、苯酚等，与包装用树脂单体共聚制成自身带有吸氧性的共聚物，其各主要指标都达到了食品卫生级要求，可将该共聚物直接加入树脂中挤成型或制成复合材料。美国、日本等已有多种商业化的食品活性包装材料问世，法国、意大利等已将智能化包装技术用于食品，并已进入市场。食品表面滋生微生物，是导致其腐败变质的重要原因之一。因此，抗微生物包装材料的开发也是包装技术开发的热点，这种包装材料可以缓释一种抗微生物滋生的成分，从而大大提高食品的品质及延长食品货架期。
1.1.1 活性包装
活性包装是食品包装的一个新概念，是随着消费者对食品品质的更高需要和食品市场的不断发展而开发出的新技术。活性包装是指采用去氧剂、抗菌剂、异味@ 腐味A、消除剂、水分和二氧化碳控制剂等来延长食品的贺架期，提高其安全性和改善感官性的包装技术。活性包装分为三类方法：去除、排放或其他。去除主要是除去氧气、乙烯、水分和腐味等。将吸附剂、内置标签、封闭物和多聚物等和弹性的包装材料结合起来便构成了去除系统。氧气去除剂可以逐渐预防嗜氧微生物的生长、脂质氧化、退色、风味损失和营养素的损失等。去氧必须考虑产品、容器@ 包装袋内A 渗透和密封不严@ 在加工和包装过程中A 等氧化残余。异味去除是除去象鱼腐败、油脂氧化或果蔬代谢等产生的异味。使用干燥剂有助于减少低水分产品@ 甜饼A 和高水分产品@ 如鱼、肉等
A 的水分含量，从而控制其水分活度，延长其货架期。
1.1.2 气调包装(MAP)
近来，为满足消费者对新鲜食品和天然食品的需要，控制微生物增长的一些方法研制成功，其中一种成功的方法是气调包装。气调包装是指选用密封性能好的材料包装食品，并采用一定的方法来调节包装内的气体环境，以减缓氧化速度，抑制微生物的生长和阻止酶促反应等，从而延长产品的货架期。存在于食品中的微生物种类及数量受到如 - 1 -
下五个方面的影响：时间、温度、食品组成、原始微生物含量及食品周围的大气环境。在食品进行冻结以前，采用气调来控制微生物的增长是切实可行的方法。不过，气调包装不能控制所有的微生物的增长，而且其防菌效果还受到温度的影响。
在包装内实现气调的方法有：(1)根据食品(如水果、蔬菜)本身的呼吸代谢情况，结合CO2的产生率和耗氧率而进行调控以形成一种平衡浓度体系。如果能是到很好的控制，那么将减缓腐败，延长货架期。(2) 在包装封口前，排除空气，再注入一种混配好的气体。(3) 在包装材料中添加一种物质或在包装膜内侧附上一种物质以改变包装膜内的气体组成。
1.1.3 信息化包装
这是一种新型的现代智力化包装技术。在食品的包装中安装有防盗窃、防假伪、指示时间—温度和指示食品出现腐败等装置的电子指示器。这些智能化仪器-亦即消费者指示器1能告诉消费者欲购食品的真实情况。其中的时间—温度指示器(Time-Temperature,TTI)能对食品的贮存时间和贮存温度作出显示。但是，TTI 并不只是时间或温度“标签”，而是记录了食品在贮存和销售期间的温度变化的连续过程，进而预示食品的质量变化情况，因为温度往往和食品的质量直接相关。实际上，TTI是建立在化学、机械、酶学、微生物等基础上的质量监控系统。TTI作为质量监控器，可以指示包装食品的温度变化和因温度变化而引起的质量下降水平。TTI主要有两个方面应用：
(1) 作为仓库管理和零售食品的循回检测工具，可以据此对临近到期的食品作出正确的处理是继续陈列还是销售处理掉，这有助于对保持所售食品的质量水平建立一个稳定状态。TTI的应用有助于建立一个真实消费系统。(2) 每个包装产品的TTI是一个动态的或活性的货架期标签而不是一个打开的日期标签TTI能够确保消费者所购食品是保存良好的并在货架期内的。TTI 作为“消费者指示器”是其最高目标。信息化包装在法国、意大利等国的超市中已有使用。[1]
1.2 食品包装技术的发展
根据客户需求的改变和工业的发展，我们可以预见新型食品包装技术的未来发展趋势。包装技术的发展不再像上个世纪70年代到90年代初那样，将会出现根本性的变革。包装技术发展的重点包括包装材料、包装工艺(和新型食品加工技术相关)、运输包装和电子信息组合装置。
1.2.1 包装材料
高阻隔性包装材料本世纪高阻隔性包装材料将会得到迅速发展，尤其以塑料为基材的阻隔性包装材料，包括柔性和刚性。新型高阻隔性包装材料开发的重点往往是通过材料改性提高现有阻隔性能，而不是发明新型树脂。
生物降解性塑料将进一步研究由植物纤维、农作物等天然材料制得高分子材料，这种材料具有生物降解性能，再通过涂层和适当处理，将具有良好的综合性能。目前这种类型的高分子材料在欧洲和美国都有产品出现。
玻璃包装材料经过多国长期的研究，玻璃包装将变得更加便宜、可循环利用、壁更薄、轻量化、具有非常好的强度特性。制作过程包括熔融各组分，挤压成薄膜或管状，或者向热塑性塑料一样，用机械或气压装置把经过多层共挤的玻璃材料做成容器。
专调包裳材料用具有气体选择渗透性的薄膜作成气调包装，来包装新鲜食品。目前气调包装还处于初期发展阶段。气调包装的工作原理是利用多孔型的薄膜对气体的选择性渗透性，来实现包装内气氛的调节。这种薄膜的侧链单独能够结晶，和主链不相关，
高聚物的熔
点随着侧链的长度变化而变化。一旦降到了熔融转变温度，侧链形成结晶结构，这样对气体具有了阻隔性能。在升到热转变温度时，侧链能够立即熔融而变成多孔结构，因而具有非常好的气体透过性。这个转变过程只是物理变化，不是化学变化，因而过程是可逆的，这种物
理变化过程可以补偿包装内食品的呼吸作用。温度的变化幅度在5℃～12℃之间，可以保持相同的二氧化碳／氧气的渗透率。
非木材纤维纸包装材料非木材纤维造纸技术将得到快速发展，主要因为：纸板、纸箱在包装中占有很大的比重，约40％左右。在发展中国家，木材资源匮乏，因此要利用其他资源来生产纸板或纸箱。全球每年约有百万吨的非木材纤维资源，人们认为它们是木材纤维的最佳替代物。目前非木材纤维造纸这项技术得到了一定的发展，用土豆淀粉和石灰石可生产可循环利用或具有生物降解功能的食品包装托盘，用于零售商店，价格低廉。
1.2.2包装工艺
包装工艺将更加完善，有些是在目前的基础上发展起来，这些往往和新型的食品加工技术有关。
活性包装目前在一些国家已经出现，本世纪将得到进一步的发展。举例来说：日本的“zEOMIC”，一种新型的具有抗菌功能的塑料，在里面加入具有抗菌功能的陶瓷材料，这样可把外界环境中的氧气转换为活性氧渗透到包装中，破坏食品中微生物的酶。目前这种工艺仅用于无菌包装系统中，具有自灭菌功能。将来这种塑料也可以用来杀死包装食物的细菌。
除氧包装把除氧剂和包装材料中的其他活性剂混合用于活性包装中，可以吸收包装内的怪味，保持食品的原有风味，防止食品被除氧气外的其他因素破坏。
食品辐照技术经过了大量潜心研究，证明食品辐照技术是一种安全的加工工艺，将会广泛的得到应用。通过辐照可以破坏食品中大部分有害菌、寄生虫等，而不会影响食品的品质。不需要通过罐装加工、做成千货或进行冷冻处理来保持食品中的维生素等营养成分。另外，辐照技术适用于一般的包装材料，非常有利于推广应用。
脉冲强光处理技术这种技术不会影响食品的品质。脉冲光是高强度白光的极短脉冲，能够杀死食品表面的微生物。该高强度的白光类似阳光，但仅以几分之一秒钟的速度反射出来，比阳光更强，能迅速杀死细菌。在脉冲强光下微生物致死作用明显，可进行彻底杀菌用。在操作时对不同的食品、不同的菌种，需控制不同的光照强度与时间。这种技术已经完善，不仅可以用于零售商店的一些食品的处理，还可以使用廉价的包装材料。
易于开启包装技术已经出现了一些技术，成本低，但不是很有效。接下来的几年，这种技术将会应用于每种类型的包装中去，顾客不会购买包装不方便打开的食品。激光开启技术得到进一步完善，它通过控制激光强度以及释放的能量，很方便的把硬纸盒打开，纸板部分和薄膜部分分开，薄膜密封层完好无损。
1.2.3 运输包装
受客户需求驱动，将来食品的运输包装将随着食品供应链的改变而改变，大部分食品包装的体积和尺寸将标准化。食品包装统一标准是这些因素决定：顾客需求的多样化、零售商及时传送的需要以及电子商务的特殊要求。同时，智能化购物渠道的发展，也要求每种类型的食品包装统一标准，无论何种公司、何种方式的自动订购系统。这个问题
实际上非常难于解决，因为关系到零售部门、电子销售中心的补给问题。解决的关键是混装配送，能够确保满载，提高包装系统的效率。为了进一步完善包装供应链体系，需要在生产商到零售商之间建立一个高效、完备的运输体系。首先，从成本、及时传输来考虑，尽可能缩小运输的距离。在各个国家存在一些限制条例，在欧洲及时传输(JTT．just—in—time)要求在24小时内完成，日本是12小时。包装产品的加工、销售以及包装流程各环节也存在多分散性问题。因此，提高运输包装的高效性的关键是包装标准化、包装强度提高以及混装的运输安全，联营配送运输方式变得越来越重要，降低了运输成本、确保及时传输。区域包装中心接收一个或几个厂家的大批量产品，送到配送中心，或直接到零售商。地区配送中心集中一个或几个生产制造商的产品，传送到零售商店。在欧洲为了提高运输的高效性，几家生产制造商将他们的产品集中到中转库存中心，然后送达地区配货中心，进而将多个商品同时送达零售商，这个体系可以适用于整个欧洲市场或仅仅某一国家、某一地区。
1.2.4、电子信息组合包装
电子信息组合包装是本世纪包装技术的一个亮点。
生命周期包装蔬菜、水果在其货架寿命周期里应保持新鲜，可以采用气调的氛围和具有选择渗透性的包装材料，还可以如同泥土和气候一样，提供包装内食品微量元素和湿气。运用基因工程，提供更好地保持食品中营养成分的相关知识。还有一些新技术，比如，在现有的时温效应指示器的基础上，有可能发展一个新型检测器，用于检测食品的质量。在食品货架寿命周期期间，能够即时“告知”顾客产品是否处于最佳状态。这种检测器可以检测食品的各个质量信息，包括湿度、化学组成、生理变化、呼吸作用等等。
“嗅觉”传感装置由32个点构成，这些点分别用不同的高聚物做成，每个点对应某种气体物质。当一些化学物质撞击这些点，将改变这些高聚物的电特性，用一个微芯片把这些信号收集起来，量化这些化学物质的状态，从而检测出包装内食品所处的状态。将来零售商和消费者都会拥有这种便携式装置，用作食品检测。我们可以利用纳米技术把这些传感器做成标签的形式，和其他传感器一起植入包装中，用于监测食品的物理特性，这些传感器可以放到前面提到的智能材料。
在线按需印刷包装技术包装小批量化、流程更加灵活多变。根据零售商的需求，可以在食品充填过程中进行按需印刷，或在塑料包装容器表面加入一些特定的颜料和添加剂，激光照射时可以改变颜色，即时装饰、快速反应市场需求，减少库存量；还可以印刷多国语言，不需要溶剂印刷，提高了再次利用的可能。
智能包装在包装上将会出现更多的信息，以便更好的告知消费者。在欧洲国家流通的商品往往需要用几种语言印刷同一项信息，包括生产制造商的语言和销售地区的语言，以方便各国消费者购买，这有可能降低了包装的外观装饰效果。可以采用光学数据存储技术把这些信息压缩到一个微芯片中，外包装大部分位置用于包装的图像设计和产品的标签。在销售点必须配备信息读取装置，将来有可能在家用电脑上或厨房配备的装置中也能读取这些信息，还能够检测产品是否处于最佳状态。存储的状态数据包括一些营养价值信息、使用说明、甚至产品宣传广告等，如有需要可用多国语言。到时候传单将过时，这样节省了纸张，避免了资源浪费。这项技术从我们现在使用的读码器和CD数据存储装置出发来开展下一步研究。比如智能微波包装，食品经过微波炉加热之后不能达到预想的效果。原因是不同食品有不同的阻热传导性和加热性能，不同的包装又有不同的尺寸和形状，不同的制造商生产的微波炉具有不同的加热特性，因此微波加热过程也不同。如果在食品、包装、微波炉之间实现信息分享，将大大改进目前的不足。信
息分享最简单的做法是在包装上印刷信息条码；微波炉上装有条码扫描仪和微处理器(包含处理微波炉加热所需信息的逻辑软件)，这个微处理器和扫描仪相连，在扫描时实现信息分享，然后条码器把信息传给微波处理器，就可对微波磁电管的功率与时间做出合理的选择，进而控制微波炉的运作。这项新技术需要开发新的软件，同时需要食品专家和微波专家共同研究哪些信息应当在条码中储存、微波处理器应用的处理程序、解码、编码系统等等。这项技术具有方便、准确、快捷的优点，能够保证食品的高品质，消费者能够很方便的获知加热烹调信息，尤其是需要多个烹调过程的场合。还有一个特点是可以方便外国顾客，即使不懂本国语言，也可以使用，微波处理器也可以用更加复杂的处理程序来控制功率、微波加热时间，以便提高了食品的品质。[2]
2 食品包装与安全
2.1 食品、食品包装与食品安全
2.1.1 食品
《中华人民共和国食品卫生法》( 以下简称《食品卫生法》) 第五十四条规定：“食品是指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品但是不包括以治疗为目的的物品。”
2.1.2 食品包装
食品包装是指采用适当的包装材料容器和包装技术把食品包裹起来以使食品在运输和贮藏过程中保持其价值和原有状态食品包装包含两方面的含义一是包装材料二是包装技术。
2.1.3 食品安全
我国至今还没有以法律形式确定的食品包装的定义有研究人员认为食品安全是指食品相关产品不存在对人体健康造成现实的或潜在的侵害的一种状态也指为确定此种状态所采取的各种管理方法和措施食品安全包含了比食品卫生更广的含义食品安全是一个强调从农田到餐桌的全过程预防和控制强调综合性预防和控制的观念世界卫生组织在1966年确保食品安全与质量加强国家食品安全控制体系指南中指出食品安全指的是所有对人体健康造成急性或慢性损害的危险都不存在是一个绝对概念[3] 还有研究人员从食品卫生法的规定理解食品安全是指食品应当无毒无害符合应当有的营养要求具有相应的色香味等感官性状并且符合相应的标准。
2.1.4 食品包装与食品安全的关系
从食品安全的定义来看食品安全涵盖了食品相关产品而食品包装被称作是特殊食品添加剂它是现代食品工业的最后一道工序在一定程度上又成为食品不可分割的重要组成部分显然食品包装与食品安全之间有着密不可分的关系。
食品安全除了食品自身安全外很大程度上还取决于食品包装的安全性即食品安全离不开食品包装安全。[3]
2.2 影响食品包装安全的主要因素
影响食品包装安全的因素是多方面的其中主要影响因素有食品包装材料(容器)生产的不规范造成的安全问题国家食品包装相关标准法规不健全国家相关机构监管不力食品包装设计不合理食品包装安全检测手段不完善等
2.2.1 食品包装材料(容器)的安全问题
包装材料是指用于制造包装容器和构成产品包装的材料总称(GB/T4122.1 1996) 它包括纸塑料金属玻璃陶瓷等原材料以及粘合剂涂覆材料等各种辅助材料包装材料的安全问题主要来自包装材料内部的有毒有害成分对包装食品的迁移和溶入这些有毒有害成分主要包括材料中的有毒元素如铅砷等合成树脂中的有害单体各种有毒添加剂及粘合剂涂料等辅助包装材料中的有毒成分引起包装材料(容器)不安全的主要原因是其生产不规范部分食品包装生产企业只注重包装材料的牢度强度外观和价格对包装材料自身的卫生安全性不够重视这就使包装材料的安全性存在很大隐患。
2.2.2 食品包装法规不健全管理不完善
国家食品包装标准法规不健全同时国家相关机构监管不力使得部分不法食品包装生产商有机可乘某些食品的产品包装上未标注生产日期产品的包装方式与包装标签根本不符合规定这势必引起食品包装的安全问题。
2.2.3食品包装设计不合理
某些食品包装未经过严格的科学设计以致包装失去保护食品的功能部分食品包装企业过分强调包装的视觉效果忽视了食品包装的保护功能以致在食品的贮藏和运输过程中包装无法阻挡微生物及大气中的有害物质等环境污染源对食品的侵蚀造成食品污染或变质达不到包装的预期效果部分食品还未到保质期就已变质或污染。
2.2.4 食品包装安全检测手段不完善
我国食品包装安全检测手段与检测设备均远远落后于发达国家通常检测需由专门的检测机构利用大型仪器设备进行且检测周期一般较长缺乏简单易行的检测手段与快速高效的检测设备使得大多数食品包装安全检测无法实现这也是造成食品包装安全问题的一个因素。[4]
3 结论
随着包装材料、包装工艺的改进、创新，食品包装技术得到了快速发展，将来会进一步发展、创新。食品包装目前和将来的发展情况，同样适用于其他消费品、工业包装领域以及运输包装等方面。食品包装未来的发展将能更好地满足消费者的需求，保证食品的高品质、安全、及时传送，适应社会发展的需要。
