PVDC在食品包裝中的應用
2007-03-31 00:00 來源:作者:柴文磊 張傳國 責編:中華印刷包裝網(wǎng)
第一部分:PVDC的性能
一、PVDC的基本特性:
PVDC,學名為“聚偏二氯乙烯”。它是一種無毒無味、安全可靠的高阻隔性材料。除具有塑料的一般性能外,還具有耐油性、耐腐蝕性、保味性以及優(yōu)異的防潮、防霉、可直接與食品進行接觸等性能,同時還具有優(yōu)良的印刷性能。
在世界上PVDC之所以被廣泛用于食品包裝,最主要原因是它具有很高的阻隔性,用它包裝食品可以有效地解決產(chǎn)品變質問題,從而大大延長產(chǎn)品貨架期。PVDC的高阻隔性是由其分子結構決定的,PVDC具有頭尾相連的線性聚合鏈結構:···-CH2-CCl2-CH2-CCl2-···,由于其分子結構的對稱性,且分子間凝集力強,氧分子、水分子很難在PVDC分子中移動。高結晶度和高密度決定了PVDC共聚物具有良好的隔氧性、隔氣性和保味性。
二、PVDC與EVOH阻隔性的對比:
目前在高阻隔材料中,PVDC與EVOH均得到大家的關注,為了方便大家有針對性的選擇,有必要對它們的阻隔性進行客觀的分析。
EVOH是乙烯與乙烯醇的共聚物,在潮濕的環(huán)境下,會與H2O形成氫鍵,而被吸的水分對于EVOH本身起了增塑作用,使分子間作用力發(fā)生變化,從而使其阻氧性能下降很快,所以在選擇EVOH時一定要考慮濕度對其阻氧性能的影響。而PVDC由于其對稱的分子結構和疏水基氯的存在,其阻氧性能不隨濕度變化而變化。實驗證明,在相對濕度為0-70%之間時,EVOH(38%)的阻氧性優(yōu)于PVDC,當相對濕度大于70%時,EVOH阻氧性下降很快,不如PVDC,在80%的相對濕度下,PVDC的阻氧性好于EVOH3倍,在100%的相對濕度下,PVDC的阻氧性好于EVOH13倍。特別對于肉制品包裝,外界的相對濕度為60-70%,肉制品內部的相對濕度為95-100%,包裝材料層處的相對濕度一般都超過70%,所以在肉制品包裝中PVDC遠比EVOH優(yōu)越。
中國國土面積很大,南北差異顯著,所以我們在選擇包裝材料時一定要結合中國的國情。我們知道影響產(chǎn)品保存期的三個要素為:產(chǎn)品微生物的污染程度(初始生菌數(shù))、儲存溫度及包裝。下面我以低溫產(chǎn)品包裝材料的選擇來對比說明溫度與包裝對產(chǎn)品保質期的影響。
低溫產(chǎn)品因其殺菌溫度低,與高溫產(chǎn)品相比營養(yǎng)成分大部分得以保留,所以得到高收入階層的厚愛,在西方發(fā)達國家得以普及。
中國低溫產(chǎn)品的加工工藝、包裝材料也毫無改變地全部從發(fā)達國家引進,但中國卻沒有西方發(fā)達國家已形成完善配套的冷鏈系統(tǒng),所以低溫產(chǎn)品在中國,由于受銷售條件的限制,一直沒有得到廣泛的推廣普及。質量問題頻發(fā)已成為限制低溫產(chǎn)品在中國市場上廣泛推廣流通的最大制約。
肉制品的保鮮保質通常采用低溫與高阻隔包裝兩種方式,在低溫的情況下,高阻隔包裝只是起到預防的作用,在低溫無法保證的情況下,高阻隔包裝才真正發(fā)揮作用。目前國際上通用的低溫產(chǎn)品包裝大部分采用EVOH做阻隔層,在西方發(fā)達國家,冷鏈系統(tǒng)很健全,這種包裝形式在低溫下可以達到保質的目的。而在中國,終端銷售無法滿足低溫產(chǎn)品流通所需的低溫環(huán)境,這時就要充分發(fā)揮EVOH的高阻隔性,但EVOH最大的缺點就是其隔氧性能隨濕度的增大急劇下降,中國生產(chǎn)的低溫制品一般水份含量都比較大(RH>95%),在這種條件下,EVOH也不能提供應有的阻隔性。因而使用EVOH為阻隔層的包裝材料無法滿足中國特有的國情,由于包裝材料選擇錯誤影響到中國低溫產(chǎn)品的推廣。實踐證明,阻隔層換用PVDC后就完全解決了這個問題。由此可見包裝材料的選擇對產(chǎn)品保質期的影響,同時也反映出PVDC與EVOH的阻隔性差異不單單是檢測報告上的數(shù)據(jù),更多是針對特定產(chǎn)品的實踐應用效果。
客觀的講,如果包裝的產(chǎn)品為干性小包裝的食品,流通及銷售的環(huán)境相對濕度較低,我們推薦你可以考慮使用EVOH,如果在這樣的環(huán)境下對阻隔性要求不高,你也考慮使用PA。如果你需要較高的阻隔性、包裝的產(chǎn)品水份含量很高或流通銷售的環(huán)境相對濕度較高時,我們推薦你使用PVDC。
三、PVDC包裝食品的綜合優(yōu)勢:
大家都很清楚,產(chǎn)品的口感與風味是由食品中的水份來保持的,為了保持包裝產(chǎn)品的獨特風味和新鮮口感,需要包裝材料的高阻水性,PVDC完全可以勝任這一要求(PVDC的阻水性能優(yōu)于EVOH);又因其氣體透過率低,PVDC也提供了突出的防止香味遺失及保持香味完全的性能,因此,用PVDC包裝食品,對食品的色、香、味都有優(yōu)良的保護作用,可為消費者提供一個“所想即所得”的食品,也就是你希望提供消費者一個什么口味的產(chǎn)品,通過PVDC包裝的保護,消費者就會得到一個什么口味的產(chǎn)品。
另外,PVDC還有很強的價格優(yōu)勢,隨著PVDC樹脂的國產(chǎn)化及規(guī)模化,其價位不足EVOH的一半,與鋁箔相比應用成本也可降低20%。因此,用這種材料包裝產(chǎn)品具有優(yōu)異的性價比,隨著PVDC應用領域的拓寬,在軟包裝中的應用將大有前途。
目前全球能源危機,原油價格居高不下,所有石化產(chǎn)品的價格一漲再漲,給下游的廠家與消費者造成不小的成本壓力,而PVDC產(chǎn)品的價格卻基本穩(wěn)定。主要原因是:生產(chǎn)PVDC樹脂需要的基礎原材料為NaCL、石灰石、VCM,前兩種原料在PVDC樹脂中占很大比例,全球各地資源豐富。隨著中國PVDC樹脂的國產(chǎn)化及其規(guī)模的擴大,PVDC樹脂的成本將基本穩(wěn)定,這對疲于應對包裝材料漲價的廠家來說也許是一個很好的選擇。
四、PVDC的環(huán)保性:
1、在美國,PVDC制品被確定為無毒、安全的塑料材料,得到FDA認證,可用于食品包裝。
2、在德國,PVDC包裝被列入“綠色包裝”,持有綠點標志;
3、在日本,證實焚燒PVDC對產(chǎn)生二惡英的量沒有影響,目前日本市場上PVDC保鮮膜消費量居全球第一。
4、使用PVDC包裝材料比使用普通的PE膜、紙、鋁箔等材料要節(jié)省許多,從而實現(xiàn)包裝材料的減量化,達到減少廢物源的目的。
目前,全球許多大的跨國公司不斷加大PVDC方面的投入,PVDC不環(huán)保的偏見在事實面前不攻自破。
第二部分 PVDC的應用
基于PVDC的優(yōu)良特性,其用途十分廣泛,被大量用于肉食品、方便食品、奶制品、化妝品、藥品及需防潮、防銹的五金制品、機械零件、軍用品等各種需要有隔氧防腐、隔味保香、隔水防潮、隔油防透等阻隔要求高的產(chǎn)品包裝。PVDC各品種的應用領域主要有:
一、PVDC腸衣膜
主要應用于包裝火腿腸,耐高溫殺菌,適合用在高頻焊接的自動灌腸機上進行工業(yè)化大批量火腿腸的生產(chǎn)。PVDC此種功能主要在中國大量使用,年使用PVDC樹脂達30000T以上,比如:雙匯、金鑼、雨潤、美好、江泉等;在國外也有少量使用,比如:日本、韓國、越南等。為提高生產(chǎn)效率,現(xiàn)在國內許多客戶創(chuàng)造性地使用大收縮腸衣膜來包裝低溫肉制品,已取得了很好的效果。
二、PVDC保鮮膜
PVDC保鮮膜由于其優(yōu)越的透明性、良好的表面光澤度及很好的自粘性,被廣泛用于家庭和超市包裝食品;PVDC保鮮膜不單可以滿足于家庭冰箱中保存食品,而且也可用于微波加熱,成為發(fā)達國家常用的包裝材料之一。PVDC保鮮膜在日本家喻戶曉,已發(fā)展成為成熟的日用消費品,每年用量達2.5萬多噸;在中國因PVC保鮮膜所用的DEHA增塑劑有致癌作用,一些包裝肉制品的生產(chǎn)單位也逐步改用PVDC或PE保鮮膜,目前雙匯所用保鮮膜全部為PVDC保鮮膜。隨著人民生活水平、生活質量的提高及生活節(jié)奏的加快,PVDC在調理肉的工業(yè)保鮮膜包裝方面及家用高檔保鮮膜方面將會出現(xiàn)大的增長。
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