吴秀英

（天津市质量管理研究所，天津 300384）

食品包装材料的种类及其安全性

吴秀英

（天津市质量管理研究所，天津 300384）

食品安全问题已经引起了全球广泛的关注，而食品包装安全又是食品安全的重要组成部分。本文指出食品包装材料对食品安全性的影响，最后对食品包装材料和包装技术的发展趋势进行了探讨。

食品包装；包装材料；包装技术；食品安全

1 引言

包装工业是国民经济重要的组成部分，而食品作为日常消费的特殊商品，其营养卫生极其重要，但又极易腐败变质。所以我们必须对食品进行包装。包装应对食品提供保护，防止食品受外界微生物或其它物质的污染，防止或减少食品与氧气、水蒸汽等发生反应。包装还应方便食品的贮存运输，并为消费者提供有关该产品的信息，促进销售，增加食品货架期。随着人们对食品质量和食品卫生安全需求的不断提高，对于与食品质量和食品卫生安全直接相关的包装就提出了新的更高的要求，包装材料和包装工艺也逐渐向安全、轻便、美观、经济的方向发展。因此为提高食品的保护功能，包装材料和包装技术方法的选择是非常关键的。

2 包装材料对食品安全性的影响

常用的食品包装材料主要有：纸、塑料、金属、复合材料、玻璃、陶瓷、麻袋、布袋、竹等。其中纸、塑料、金属和玻璃已成为包装工业的四大支柱材料。包装材料的安全与卫生直接影响包装食品的安全与卫生。包装材料的卫生安全性就是指包装材料能否防止其自身对食品的污染，防止其中的有害元素影响人体健康。食品包装材料品种和数量的增加在一定程度上给食品带来了不安全因素，所以人们一直在关注着食品包装材料的安全性问题。

2.1 塑料包装材料的食品安全性问题

塑料本身是无毒的，它对食品的污染主要来源于其残留的单体和一些添加剂。塑料中单体、添加剂转移到食品中的剂量与存放食品的时间长短、温度高低有关，因此以塑料包装的食品不宜久放，并应存放在温度较低的地方。具体来说塑料包装材料对食品安全性的影响主要表现在以下几个方面：塑料包装表面污染物。由于塑料易带电，造成包装表面微尘杂质污染食品；塑料包装材料本身的有毒残留物迁移。主要包括有毒单体残留，有毒添加剂残留，聚合物中的低聚物残留和老化产生的有毒物；包装材料回收或处理不当，再利用时引起食品的污染。因其中不仅可能夹杂着农药、煤油等有害物质，而且其所用颜料、添加剂都是工业用品，不符合添加剂使用标准。这种塑料常加入一定量香料而发出香味，用这种塑料包装食品危害极大[2] 。

2.2 纸包装材料的食品安全性问题

纯净的纸是无毒、无害的，该类包装对食品的污染主要来源于其着色剂、上胶剂、漂白剂中所含的甲醛、荧光物质等。目前，食品包装用纸的安全问题主要是：纸原料不清洁，有污染，甚至霉变，使成品染上大量霉菌；经荧光增白剂处理，使包装纸和原料纸中含有荧光化学污染物；包装纸涂蜡，使其含有过高的多环芳烃化合物；彩色颜料污染，如糖果所使用的彩色包装纸，涂彩层接触糖果造成污染；挥发性物质,农药及重金属等化学残留物的污染。但经消毒处理的未经着色和漂白处理的本色纸不仅对食品无污染，而且具有对环境污染小、生产成本低、运送方便等优点，因此被喻为“绿色包装”，堪称理想的包装材料。

2.3 金属包装材料对食品安全性的影响

金属包装材料因其化学稳定性差，特别是包装酸性内容物，金属离子易析出而影响食品风味。铁和铝是目前使用的两种主要的金属包装材料，最常用的是马口铁、无锡钢板、铝和铝箔等。铝制容器是卫生安全的，其主要的食品安全性问题在于铝中和回收铝的杂质。目前使用的铝原料的纯度较高，有害金属较少，而回收铝中的杂质和金属难以控制，易造成食品污染。而镀锡铁罐内层的锡易被有机酸溶解而形成有机锡盐，有机锡盐具有毒性。国内外已采取先进的保护性措施使锡不致溶出，如在镀锡铁罐上涂保护涂料。但目前使用的涂覆漆中有部分含有酚类、氯乙烯等，这些物质亦有毒性，溶解在食物中达一定量时可引起中毒，使罐中的迁移物质变得更为复杂。

2.4 玻璃包装材料的食品安全性问题

玻璃是一种惰性材料，无毒无味一般认为玻璃与绝大多数内容物不发生化学反应，其化学稳定性极好，并且具有光亮、透明、美观、阻隔性能好、可回收再利用等优点。但玻璃的高度透明性对某些内容物是不利的，为了防止有害光线对内容物的损害，通常用各种着色剂使玻璃着色。绿色、琥珀色和乳白色称为玻璃的标准三色。玻璃中的迁移物质主要是无机盐和离子，从玻璃中溶出的物质是二氧化硅。同时对食品的污染还有玻璃软化剂，因软化剂常采用砷化物，而砷能引起人体中毒，因此用于食品包装的玻璃容器不可用砷化物作软化剂[3-4]。

2.5 食品包装材料的痕量污染物

在食品包装或加工操作中通常存在着痕量污染物的潜在危险，在塑料加工过程中用于聚合反应的催化剂残留物可能出现在食品成品中，包装加工机械的润滑剂也可能进入食品中。微生物的影响在食品包装材料中也是一个值得注意的问题，包装材料中的微生物污染主要是真菌在纸包装材料上的污染。其次是发生在各类软塑料包装材料上的污染，在包装容器制品的制造和贮运期间，会受到环境中的微生物直接污染和器具的污染。就外包装而言，由于被内装物污染，包装操作时的人工接触，黏附有机物或吸湿或吸附空气中的灰尘等都能导致真菌污染。因此，如果包装原材料存放时间较长且环境质量又差，在包装操作前又不注意包装材料或容器的灭菌处理，包装材料的二次污染则成为包装食品的二次污染[4]。

3 食品包装的未来发展趋势

3.1 包装新技术的应用

目前使用的各种包装材料只是通过物理手段阻隔外界环境对食品的影响，从而使被包装的食品在一段时间内不会变质，但对包装内食品夹带或封装时残留的氧气及其他气体几乎没有作用，因此被国外包装业界称之为“消极性包装”（Passive Packaging）。随着人们对食品质量要求的不断提高，下一步将向“积极性包装”的方向发展，即指通过包装使食品与环境相互协调而产生所需的效果，它的作用是既保持食品原有的质量，又能提高包装食品的质量[5]。包装新技术的主要发展趋势如下：

3.1.1 功能性塑料包装技术

功能性塑料包装材料主要包括充气气调包装、可微波加热包装、无菌包装等。

用密封性能好的材料来包装食品，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，从而延长食品的货架期。气调包装的混合气体由CO2、O2、N2三种气体中的两种或三种气体混合而成，混合气体组成和配比，须根据食品种类和包藏要求来选择。

微波食品包装，微波食品包装除具备传统包装的功能外，还具有能直接经微波加热的调理辅助功能，而且从微波炉中取出放在餐桌上，可当作餐具使用。微波食品包装材料应具备微波加热适应性、耐热性、抗冻性、保护性、卫生性和环保性等基本特征。塑料、陶瓷、纸及耐热玻璃等不导电材料均可作为微波包装材料。

无菌包装（AP, Aseptic Packaging）主要用于流质或半流质的食品如牛奶、果汁、果酱等的包装。经过高温短时杀菌（HTST, High temperature Short Time）或 超 高 温 瞬 时（UHT, Ultra Temperature Short Time）杀菌的流质食品冷却至20℃-30℃时，在无菌条件下充填入无菌的包装容器并热封的方法即为无菌包装。

3.1.2 可降解包装技术

可降解材料根据其降解机理可以分为：光降解材料、生物降解材料及光和生物双降解材料三种。光降解材料是在紫外光的照射下，聚合链能够有序的进行分解的材料。生物降解材料，是指那些使用时具有与普通塑料相同功能、使用后能被微生物分解为低分子化合物、最后分解为水和二氧化碳等无机物的高分子材料。光和生物双降解塑料，在生物降解材料中，材料的降解行为必须在具有生物活性的环境介质中才能进行。添加适量的光敏剂，可以使材料同时具有光和生物双重降解性能，在一定条件下，明显提高了降解速度的可控性。因此，光和生物降解塑料的开发受到国内外普遍关注，已成为降解塑料的重要研究开发方向之一。这类材料既克服了光降解在无光或光照不足时降解不充分的缺陷，又克服了生物降解塑料工艺复杂、成本高的缺陷，因而是最为理想的一种材料[4]。

3.1.3 包装材料的回收再生技术

主要包括资源回收和能源回收两个方面。为减少资源消耗，减轻包装废弃物对环境污染，食品包装应尽量采用可再生、循环利用的材料。包装材料的回收可分为重复使用、造粒再用、热解气化、热解油化。能源回收主要是回收焚烧时产生的热能。其除直接回收利用外，热解气化和热解油化也是塑料资源回收的重要手段。热解气化和热解油化是利用化学原理把聚合物的大分子解聚成小分子，热解产物气体或液体可以重新合成树脂或作为化工原料。由于不必对废弃物分类，也不必除去包装中的食物、纸及其他杂质，因而热解气化和热解油化是较理想的回收再生技术[6]。

3.1.4 减量包装技术

近年来，由于环保的压力，保护环境包装的开发受到普遍重视。减量包装技术是大家熟知的即减少用量再利用、再循环减量包装技术，其受到重视的原因是采用再利用再循环技术回收材料的成本太昂贵，无法与原来的包装原材料竞争。减量包装技术不但较好的解决了环保问题，而且降低了成本，提高了利润和市场竞争力。

3.2 包装材料的发展趋势

3.2.1 塑料包装材料

塑料包装材料在包装废弃物中所占比例最大，占40%左右，其对环境所造成的污染也是各类包装材料中最严重。因为塑料包装材料很难降解，焚烧时大部分都会产生有毒气体。所以人们致力于研究开发新型塑料包装材料以减轻或消除对环境的影响。主要包括以下几个方面：

轻量、薄型、高性能塑料，为把塑料包装废弃物的总量减少，各国争相发展高性能材料以减少容器或薄膜的厚度。

可复用再生塑料塑料，包装材料和容器如果能够重复使用可以大大减低原材料消耗以及对环境的污染。对塑料进行再生利用是一种较好的解决塑料废弃物污染的方法，而且还可以为工业生产提供一部分原材料或提供能源。通常塑料回收以后用物理方法将塑料粉碎再用于塑料容器或薄膜的制造。另外也可以采用化学方法将塑料分解成低聚物或单体，用于重新生产塑料，或裂解为小分子燃料生产燃油。

可降解塑料，由于塑料其分子的特殊结构，其降解速度非常缓慢，有的材料长达200～400年不会降解，给生态环境造成很大的影响。近年来研究开发可降解塑料成为国内外热点。

3.2.2 纸包装材料

由于纸包装材料容易降解， 废弃物回收价值大，符合环境保护的要求，对治理由于塑料造成的白色污染能起到积极的作用，开发各种替代塑料薄膜的防潮、保鲜纸包装制品。纸包装材料主要有以下几个方面的发展方向：

一次性纸制品容器。一次性纸制品容器是用双面白板纸进行淋膜PE或浸蜡处理后制成容器（纸杯、纸盘、纸碗、纸饭盒）。纸容器可以代替各种塑料容器，废弃物可以做造纸工业的二次纤维，较大程度地减少塑料的污染。

纸包装薄膜。研究开发高性能纸包装薄膜来替代食品包装中常用的塑料薄膜，是非常有前景的绿色包装。

可食性纸制品。可食性纸包装材料是利用植物淀粉、蛋白质、植物纤维和其它天然物质经过改性和其它方式处理制成薄膜用于食品的内包装，也可以制造饮料杯和快餐盒；比如利用大豆提取植物蛋白质，可以加工成膜进行包装，具有较好的防潮阻氧能力。

利用自然资源开发的纸包装材料把木材以外的其它自然资源用于纸包装材料不但可以降低成本，更重要的是节约森林资源，保护生态环境。我国已经可以利用稻草、麦杆、麻制造出质量较好的纸。

3.2.3 金属包装材料

由于金属材料易于回收、处理容易，其废弃物对环境的污染相对塑料和纸较小。金属包装材料的发展方向主要在以下几个方面：

高强度、低厚度、以马口铁代铝制罐提高材料的强度，降低容器壁的厚度，可以较大程度地节约金属材料的用量，降低成本，而且减轻未能回收罐对环境的影响。由于铝价值高，而且价值不稳定，各国纷纷采用马口铁代替铝生产两片罐作食品、饮料罐。欧洲某些制罐企业沿用铝制两片罐生产线生产马口铁罐，费用降低15～18%，而罐机械强度增加60%。

降低马口铁的镀锡量，由于锡价格比较贵, 现在多数国家采用低镀锡量马口铁。 另外低镀锡量马口铁，降低镀锡量还可以在一定程度上提高焊接质量, 降低废品率。

采用新型焊接工艺马口铁传统采用的锡焊工艺，而锡焊材料中含有较多的铅对人体有害，据统计人体中的铅14%来自于马口铁的锡焊材料。现在各国多采用高频电阻焊来焊接马口铁，既可以减轻污染又可以提高焊接质量。而对于继续沿用锡焊工艺的厂家，要求其锡焊材料中的铅含量要降低50%。

采用铝箔代替塑料、纸，由于铝箔的阻隔性好，轻便美观，可微波处理。更重要的是铝箔的回收非常容易，铝箔的回收可节约95%的能量，对环境几乎没有污染，所以采用铝箔代替塑料和纸是一个比较好的发展方向。许多食品、化妆品都采用铝箔制成的容器来包装。

3.2.3 玻璃包装材料

由于玻璃包装材料重容比大而且容易破碎，在包装上的应用逐渐被其它轻质材料所取代。但玻璃有良好的化学稳定性、阻隔性、成型性、透明性，而且硅酸盐材料对环境的污染小。另外由于回收的碎玻璃重新熔化成型所需的温度要低于从原材料（石英砂、石灰石、长石、纯碱等）熔制玻璃的温度，可以减少能量消耗。所以玻璃仍然是一种较受欢迎的包装材料。现在玻璃容器主要的发展方向是提高玻璃强度，减小容器壁的厚度，以减小容器的重容比，同时提高回收玻璃瓶周转次数。我国时有啤酒玻璃瓶爆炸事故，主要是由于玻璃瓶的强度低，经多次周转后强度下降所致。玻璃瓶的强化主要采用物理、化学强化、表面涂层等强化手段，在玻璃瓶表面形成较大的均匀压应力或形成保护层以提高玻璃容器的强度[1]。

4 结语

食品离不开包装，包装的好坏直接影响食品的质量、档次和市场销售。21 世纪食品市场的竞争，很大程度上取决于包装质量的竞争。我国食品包装业要融入国际食品包装新潮流，就必须要加大科技和资本的投入，开发更多功能新颖独特，既能满足现代人不同层次的消费需求，又有利于生态环境保护的包装新品。我国作为发展中国家，应避免走发达国家先污染后治理的道路，国内食品生产企业应优先发展易于循环利用，耗资、耗能少的包装材料，开发可控生物降解、光降解以及水溶性的包装达到国际包装水平。

[1]王建清，韩永生.包装材料学[M].北京：国防工业出版社，2009：3-252.

[2]韩兆让，卢爱玲.聚合物包装材料上单体分子的迁移[J].塑料包装，1996，5(1)：9-13.

[3]杨玉玲.食品包装材料卫生安全性和讨论[J].南京经济学院院报，1996，(3)：68-69.

[4]和东芹，位玉灵.浅析包装材料对食品安全性的影响[J].邯郸职业技术学院学报，2004，17(1)：41-44.

[5]董志武.包装材料与技术的现状及发展趋势[J].中国包装工业，2002，(91)：6-9.

[6]王润如.新世纪食品包装的发展趋势[J].扬州大学烹饪学报，2002(2)：60-64.

作者介绍：

吴秀英，女，1964年11月，天津市质量管理研究所助理工程师，研究方向为质量管理在食品监管中的应用，

邮箱13323351862@163.com

Types and Safety of Food Packaging Materials

Xiuying WU,
（Tianjin Quality Management Institute, Tianjin 300384）

Food safety has been one of the most widely concerned topics on the globe, in which the safety of food packaging is the important part. In this paper, it point out the harmful effects on food caused by package materials. Finally, the future development of packing materials and packing technology are discussed .

food-packaging; packaging materials; packaging technology; food safety