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改善食品包装材料阻隔性状性能

改善食品包装材料阻隔性状性能

一、食品包装材料阻隔性能概述

食品包装材料的阻隔性能是指包装材料对气体、水蒸气、光线、气味等外界因素的阻隔能力，这一性能对于保持食品的新鲜度、延长食品的保质期至关重要。良好的阻隔性能可以有效防止食品受到外界环境的不良影响，如氧化、受潮、变质等，从而保障食品的质量和安全。

1.1阻隔性能的重要性

食品在生产、运输、储存和销售过程中，会接触到各种外界环境因素。例如，氧气是导致食品氧化变质的主要原因之一，它可以与食品中的脂肪、色素、维生素等成分发生氧化反应，使食品失去原有的色泽、风味和营养价值。水蒸气的渗透则可能导致食品受潮、结块，影响食品的口感和品质。此外，光线中的紫外线也会加速食品中某些成分的分解，如油脂中的不饱和脂肪酸，从而产生异味。因此，包装材料的阻隔性能直接关系到食品的质量和保质期。

1.2常见食品包装材料及其阻隔性能

目前市场上常见的食品包装材料有塑料、纸张、金属、玻璃等。塑料包装材料具有轻便、透明、易加工等优点，但其阻隔性能相对较差，尤其是对气体和水蒸气的阻隔能力有限。纸张包装材料虽然具有良好的透气性和一定的吸湿性，但其阻隔性能也不尽人意，容易受潮和被污染。金属包装材料如铝箔，具有优异的阻隔性能，能够有效隔绝气体、水蒸气和光线，但其成本较高，且不易回收处理。玻璃包装材料则具有良好的阻隔性能和化学稳定性，但其重量大、易碎，运输和使用过程中存在一定的不便。

二、影响食品包装材料阻隔性能的因素

食品包装材料的阻隔性能受到多种因素的影响，这些因素包括材料本身的特性、生产工艺、环境条件等。了解这些因素对于改善食品包装材料的阻隔性能具有重要意义。

2.1材料特性

不同的包装材料具有不同的分子结构和物理化学性质，这些特性决定了材料的阻隔性能。例如，高分子材料的分子链结构越紧密，其阻隔性能通常越好。一些特殊的高分子材料，如聚偏二氯乙烯（PVDC），由于其分子结构中含有大量的氯原子，分子链之间的作用力较强，因此具有优异的气体阻隔性能。此外，材料的厚度也会影响其阻隔性能，一般来说，材料越厚，其阻隔性能越好，但同时也会增加材料的成本和重量。

2.2生产工艺

生产工艺对食品包装材料的阻隔性能有着直接的影响。在塑料包装材料的生产过程中，如吹塑、挤出、注塑等工艺参数的控制，如温度、压力、速度等，都会影响材料的分子排列和结晶度，进而影响其阻隔性能。例如，在吹塑工艺中，如果吹胀比过大，会导致材料的分子链过度拉伸，出现取向现象，从而使材料的气体透过率降低。而在挤出工艺中，如果螺杆的转速过快，可能会导致材料的混合不均匀，影响材料的阻隔性能。此外，生产工艺中的添加剂使用也会影响材料的阻隔性能，如抗氧化剂、增塑剂等，它们可能会与材料中的阻隔成分发生相互作用，降低材料的阻隔效果。

2.3环境条件

环境条件对食品包装材料的阻隔性能也有着重要的影响。温度和湿度是影响阻隔性能的主要环境因素。在高温环境下，材料的分子运动加剧，分子间的距离增大，气体和水蒸气更容易透过材料，从而使材料的阻隔性能下降。湿度的影响则更为复杂，对于一些吸湿性较强的材料，如纸张和某些塑料，水分的吸附会导致材料的结构发生变化，降低其阻隔性能。而对于一些疏水性材料，如聚乙烯，湿度对其阻隔性能的影响相对较小。此外，光照也会对某些材料的阻隔性能产生影响，如紫外线会使一些塑料材料发生光降解，破坏材料的分子结构，降低其阻隔性能。

三、改善食品包装材料阻隔性能的方法

为了提高食品包装材料的阻隔性能，延长食品的保质期，研究人员和企业采取了多种方法来改善包装材料的性能。

3.1材料改性

材料改性是提高食品包装材料阻隔性能的有效途径之一。通过在基础材料中添加阻隔剂、纳米材料、交联剂等改性剂，可以改善材料的分子结构和物理化学性质，从而提高其阻隔性能。例如，在塑料包装材料中添加纳米二氧化硅，可以形成致密的纳米复合结构，有效提高材料对气体和水蒸气的阻隔性能。此外，通过交联反应可以增加材料的分子链之间的交联密度，提高材料的结晶度，从而增强其阻隔性能。例如，聚乙烯醇（PVA）经过交联处理后，其气体阻隔性能可以得到显著提高。

3.2多层复合技术

多层复合技术是将两种或两种以上不同性能的包装材料通过粘合、共挤出、层压等工艺复合在一起，形成具有优异阻隔性能的复合材料。例如，将高阻隔性能的铝箔与塑料薄膜复合，可以充分发挥铝箔的阻隔优势和塑料薄膜的加工性能，制得的复合材料具有良好的气体、水蒸气和光线阻隔性能，广泛应用于食品的真空包装和保鲜包装。此外，还可以通过共挤出工艺将不同功能的塑料层复合在一起，如将高阻隔性能的EVOH层与聚乙烯层共挤出，制得的复合材料既具有良好的气体阻隔性能，又具有良好的热封性能和加工性能。

3.3表面处理技术

表面处理技术