新型微波食品包装材料的开发及应用

近年来，随着经济迅速增长和人民生活水平的不断提高，市场对包装的需求增长很快。包装产业中，软包装以绚丽的色彩、丰富的功能、形式多样的表现力，成为货架销售最主要的包装形态之一，近年来取得了很大进步，国内软包装行业的进步极大地促进了食品、日化等行业的发展，这些行业的发展反过来又进一步拉动了对软包装市场的需求，使软包装行业获得了巨大的市场动力。而随着功能性软包装材料的发展和加工技术的不断提高，软包装在许多领域正扮演着越来越重要的角色。
微波食品给人们的生活带来了乐趣与方便。在上世纪末日本微波食品的年生产量就已经达到40万吨，产值1400亿日元。随着微波炉的普及，微波包装食品的消费量在全球范围内都呈现逐年增长的趋势。新型绿色微波食品包装材料是国内外包装技术发展的一个方向。目前，国内微波包装材料市场需求非常广阔，虽然生产厂家较多，但由于受包装材料和研发能力的限制产品技术水平仍有待提高，很多时候无法满足客户的特殊需求，如产品性能的要求，包装形式的要求，成本的要求等方面。因此，开发新型微波食品包装材料很有必要。
对于软包装材料直接应用于微波加热要满足以下基本条件：
1、
包装的安全性，即在高温高湿状态下包装本身不能有任何有害物质及异味迁移到食物内。
2、
包装材料的介电系数要小，要有很好的微波透过性。
3、
包装材料满足食品包装、储存、运输、加热稳定性等的要求，即能保持低温冷冻的性能，又要满足高温加热的要求
4、
微波加热时，在一定压力下，包装应能自动排气，避免压力太高而爆袋。
5、
成本因素，大量应用的前提是包装成本不能过高。
为了满足微波加热的要求，首先确定的是材料选择，一般我们常用的材料PET、PA、CPP、PE（有耐热要求）等都可以用于微波食品包装。PET、PA用于承印材料，或中间层。而PP、PE用于热封层。
微波加热时，在一定压力下，包装能自动排气是微波食品包装材料的关键性能。为了实现这一功能，我们首先设计了低密封强度的热封层薄膜。应用多层共挤技术，通过特殊的加工工艺以及选择不同的树脂材料，制造出热封强度稳定在5---20N/15mm的热封层材料。这种材料具有良好的密封性能，在包装后，能保证包装材料的密闭性，即包装材料整体的WVTR，OTR等满足包装的使用要求，来保证食品的正常保质期。同时，根据包装内容物的特性及盛放方法，要控制热封强度在一个稳定的区间内。举例来说，我们设计包装一种蛋糕类的食品，包装袋内有硬质的托盘；食品本身含一定的水分，采用充氮包装。为了满足气体阻隔性及水蒸汽阻隔性的要求，材质选用PET//ON//热封层 这样的结构。热封层强度控制在12—16N/15mm，这样的强度，即能保证食品在包装、运输、储存、货架等的具体要求，也能满足微波炉内加热即使在特殊情况下也保证安全，同时，加热后食品风味不变。袋子的形式不限，可以根据客户的具体要求制成三封袋、背封袋或背封风琴袋等形式。
在确定基本材料和袋子形式以后，我们需要确定的是在指定的位置，在微波加热时，达到一定的压力下优先开孔排气。考虑到成本因素，我们采用了设计不同形式的封口来实现。下面图是热封口形状的示意图：其中，有缺口一侧在袋内，平整一侧是袋子外边缘。
通过特殊形状的加热刀，在我们希望优先开孔处采用特殊形状的热封曲线形式来实现一定压力下的优先排气。上图是示意图，并非最适合的形状。具体形状根据内容物性质，含水量，微波加热功率等要通过计算及实验来确定。
通过以上的方法，可以实现较低含水量，重量较轻的食品的包装。特别适合的是包装内含托盘的产品，在背封处增加易开口热封形式，既美观，又实用，同时，成本的增加也很少。
对于一些内容物液体含量较高的产品而言，上述方法并不是很合适。较低的封合强度容易造成袋内液体被挤压而喷溅出来，这时，需要采用其他形式的包装。立体袋是常用的一种包装形式，适合液体材料的包装。这样一类的产品包装形式，我们采用另外一种方式：首先，利用上述的热封层材料适当改性，然后采用复合方法制造出一种密封条。这种密封条与PE或聚丙烯薄膜具有很好的相融性，又能保持原有的较低的热封强度。其次，使用正常的制袋方式生产出立体袋、背封袋或三封袋，在制袋机上进行适当的改造，把密封条加到我们希望开口排气的位置。这样的好处是，在保证了袋子原有的基本性能的同时，使袋子具备了微波加热的能力，成本上，相对加单向排气孔的方法来说具有一定优势。
包装的安全性是这个微波食品包装材料的开发的另一个重点关注的问题。在高温、高湿条件下要保证包装材料没有或只有极低的小分子物质迁移到食品中，首先保证的是选用的材料本身不含有这类小分子物质。因此材料的选择是至关重要的。在这个包装中，PET、PA作为承印材料，一般不与食物直接接触，所以选用印刷或复合级就可以。其他的材料选择：油墨、黏合剂、内层热封材料选择相对复杂些。
首先，油墨的选择要满足要求：油墨所有成份的重金属含量必须满足食品包装的要求；油墨必须耐酸碱、耐油脂，不含荧光剂；油墨在印刷后应能耐受微波加热，不变色；微波加热时油墨层附着强度、性能无变化；油墨全部选用无苯、无酮体系等。
其次，采用无溶剂复合工艺，生产效率高，无溶剂排放，不污染环境，并且产品残留溶剂极低、无异味、不会污染内容物，保证了食品安全；筛选耐微波加热且不产生有毒有害物质的粘结剂，提高了复合薄膜的强度，保证产品的安全性。黏合剂本身的TDI、MDI含量以及成品包装膜的PAA测试等必须满足FDA及欧盟的相关标准。
热封材料是直接与食品相接触，对食品卫生的影响是最大的。我们知道，PE、聚丙烯等树脂材料中，都含有各种加工助剂如爽滑剂、开口剂、抗氧剂、热稳定剂、增塑剂、抗静电剂等。要想知道每一种助剂的含量及影响是很困难的，为此，在筛选过程中，我们采用了国家标准中的相关检测方法进行测试、对比。主要测试的项目有：重金属含量测定、迁移测试（包含了醋酸、酒精、橄榄油等）。通过测试结果选择最适合的树脂牌号作为热封层材料。
这种微波食品包装材料，对于部分微波加热食品有很好的使用效果，降低了成本；同时，该材料的开发，对于丰富包装产品种类，满足客户特殊要求起到了积极作用；也符合国家产业政策和包装行业发展循环经济和绿色包装的战略要求，取得了良好的经济效益和社会效益。

请问，微薄爆米花的包装里都有什么材料啊？