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智能化食品包装

食品包装已不仅仅满足于传统的包装形式，近年来很多专业人士都致力于一种新型的智能化食品包装，其在保证食品品质、延长保质期和给与消费者明确的信息方面有着很好的效果。

食品包装需要解决三个主要问题： 产品的安全性、产品的保质期和产品的使用方便性。不同群体对三者的关注程度有所不同。根据调查, 有近80%的人认为产品的安全性乃是食品包装中的重要问题；而在顾客中，有73%的人认为产品的方便性是最重要的；对于商场客户来说，有70%的人认为产品保质期最为重要。市场流通的食品的这三个重要特性就是对食品包装的总体要求。一些传统形式的包装如今已经难以适应日新月异同步带的市场需求和日益复杂的流通环境要求。于是，人们通过创新思维，在包装中加入了更多的新技术成分，使其既具有通用的包装基本功能，又具有一些特殊的性能。即利用新2.抗压抗折实验机型的材料、结构与形式对商品的质量和流通安全性进行积极干预与保障。这些包装的特殊性能恰好可满足商品和环境条件的特殊要求。

智能化包装的概念

为了最大程度地满足生产商、包装商、销售商、消费者的要求，包装技术研究者综合了各种学科知识和技术，在提高安全性、延长保质期、扩展方便性方面不断推出新成果，其中以包装内部质量指示剂（器）(Quality Indicators)， 活性包装材料（Active Packaging）等食品包装新技术最为令人鼓舞。因为它们具有明显的智能化意义。在全球包装市场，智能化包装的概念已被广泛应用于商品，如食品的泄漏指示剂和新鲜度指示剂的新概念已有专利。不久以后，这些新的产品可望进入市场。一些评论家预言，在某些易腐产品的包装中使用质量和安全指示标签将会在未来几十年内见诸于各国法令中。智能化包装指示的关键理念是他们能够直接提供关于产品的质量，包装内部和顶部空间的气体以及包装件储藏条件等信息。据来自有关方面的消息，欧盟国家正在计划解除一些对食品包装的禁用规定，允许使用一些新型包装，如“活性”包装和能显示包装物信息的“智能”包装。即欧共体于1998年12月21日通过的关于食品接触材料的一般法规（指令）89／109／EEC。该法规规定食品包装材料不应引起会改变食品味道、外观、质地或嗅觉的化学反应，也不能改变食品化学组分，即使这种改变是有益的也不许可。而活性包装与食品作用降低包装中氧含量或增加食品香味和提高防腐作用，智能包装则能监示食品质量，传送质量信息。

用含有吸氧剂的“活性”包装能吸收包装中食品释放的氧，阻止面包和比萨饼表层霉菌增长或引起植物油哈啦味(败坏)的有机微生物的增长，降低食品变质的风险，用智能包装会 使食品长期保持香味。“智能”包装能改变颜色，让顾客知道食品新鲜视觉信息· 程度，显示是否由于贮存时温度变化或包装泄漏而导致食品变质败坏。计划改变的提议中的活性组分只要是符合欧共体其他食品安全法规，便可使用，并通过标签告诉用户关于活性包装的种类和特性。

食品包装的智能化手段

影响食品安全的环境因素主要是有温度和氧气。

温度—— 使食品遭受污染而变质的因素主要是微生物。这些植物性和动物性食品原料总难免在收购、运输、加工、贮藏过程中、遭受微生物的污染。如果储藏易腐败食品的温度高于建议储藏温度，微生物会迅速生长。在一定温度范围内(一10~C～38℃)，食品在恒定水分条件下，温度每升高10~C，许多酶促和非酶促的化学反应速率加快一倍，其腐败反应速度将加快4～6倍。温度的升高会破坏食品的内部组织结构，严重破坏其品质。过度的受热也会使食品中的蛋白质变性，破坏维生素特别是含水食品中的卫生素因失水而改变物性，失去食品应有的物态和外形。

氧气——大气中的氧对食品中的营养成分有相当的破坏作用。所以许多食品要求尽量减少与氧气接触，空气中氧气对食品的作用主要是造成食品中油脂的氧化酸败、蛋白质的破坏变质，同时破坏食品中的某些维生素。将新鲜的脱脂奶粉分别包装在两种不同接地开关结构的容器里相比之下，同样贮存四年以后，检验其中主要氨基酸的含量和新鲜程度。结果表明，包装在没有空气的密封容器里的奶粉，其中氨基酸含量、芳香气味的颜色，仍然和新鲜的奶粉一样。另一个是包装在透气的容器里，贮存四年后，不仅变质不能食用，而且丧失了其中的精氨酸、组氨酸、赖氨酸和蛋氨酸。对于许多易腐坏产品，去氧和高浓度的二氧化碳可以阻止需氧菌的生长，提高了产品质量的稳定性。

监测食品包装品质的智能化手段

(1)时间．温度指示剂

用附在包装物表面的时间一温度指示剂(Time—TemperatureIndicators，TTI)，能对食品的贮存时间和贮存温度做出显示。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。实际上TTI是建立在化学、机械学、酶学、微生物学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引起的质量下降水平。TTI主要应用于两个方面：婚礼鲜花作为仓库管理和零售食品的巡回检测工具，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处理掉，这有助于保持所售食品的质量水平的稳定状态。TTI的应用有助于建立一个真实销售系统；每个包装产品的TTI是一个动态的或活性的包装内部的货架期标签而不是一个开放式的日期标签。TTI能够确保消费者所购食品是否保存良好、是否正处在货架寿命之内。

(2)化学泄漏指示剂

气调包装(Modified Atmosphere Packaging，MAP)是指选用密封性能较好的材料包装产品，并采用一定方法来调节包装内的气体环境，以减缓氧化速度，这些问题的存在致使我国的塑料机械行业还不能尽快的遇上国外塑料机械水平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寿命。一个专为检测MAP泄漏的氧指示剂专利— —以氧敏染料为基础的指示剂适合于MAP产品的质量控制，它除了含有氧敏成分，还包含了吸氧成分，可以与包装鲫鱼养殖空间的氧气发生不可逆的化学反应，生成稳定的化合物，从而达到减少或消除包装中氧气的目的，延长产品的货架寿命。因为在指示剂中含有吸氧成分，所以泄漏指示剂不会与MAP中的残余氧发生反应。而且指示剂溶入了薄膜中，防止了在包装加工过程中的氧化作用。

(3)新鲜度指示剂

新鲜度指示剂通过对微生物生长过程中产生的新陈代谢产物的反应来直接指示产品中的微生物质量。基于由挥发性化合物引起的反应而进行的直接新鲜度指示剂的开发受到关注。贮藏期间的家禽包装老化会产生大量的硫化氢。当它与肌血球相遇时，硫化氢能形成一种绿色素——硫肌球素。为了对家禽肉类的气调包装的质量控制，在以肌血球为基础的新鲜度指示剂中，运用了硫肌球素的形成法。氢敏指示剂吸收高浓度肌球素溶液进入生化琼脂糖方形，并将方形封闭在透氢膜内。这种附加在容纳非腌泡烧烤食品浅盘包装用盖材料的内表面上，以肌球素为基础的被肉眼可见的颜色改变，与烧烤食品样本的质量有关。新鲜度指示剂其颜色改变随感官对气味的不良反应同时发生。

(4)乙烯指示剂

乙烯对某些新鲜的和未完全成熟的水果和蔬菜能起到一种激素和熟化引发剂的作用。它能加速衰老和减少它们的货架寿命。乙烯吸收系统能不可逆地吸收水果或蔬菜产生的乙烯，且按起"机械调零"按钮只需少量的清除剂。一种特殊的清除系统(澳大利亚的CSIRO)，当同乙烯反应时会呈现粉红色并可以用来显示反应的程度和乙烯清除剂的存在。

(5)酶(pH)反应型指示器

酶反应型指示剂实质上是一类pH值指示剂，它测量的是酶催化的脂类底物水解释放的质子H。质子释放速率与温度有关，温度越高，其释放速率越快，通过颜色的改变可以推测出食品的剩余货架期。瑞典Vitsab环形指示器，由两个隔开的小囊组成，一个囊中装有分解脂肪的酶的水溶液，另一袋中装有载有脂类底物的聚氯乙烯水溶液，溶液中放有pH指示剂。在使用时，先通过外力压破两个小囊之间的隔膜，使两种溶液混合，整个溶液成酸性，pH指示剂的颜色也就随之改变。根据内环颜色的变化，消费者可以判断出是否可以食用。内环颜色为白色时，处于未激活状态；如内环的颜色与左侧箭头内颜色相近时，表示可以食用；与右侧箭头颜色相近时，就不能食用。在未激活之前，这种指示剂可以在室温下保存，使用起来比较方便，既可以固定在包装密封上，也可安放在货架内的包装袋之间或散装箱内。

(6)扩散型指示器

扩散型指示器是根据物质的扩散特性而设计的。物质的扩散速度与温度有关，温度越高，扩散速度越大。指示器通过不同的指示位标就可以知道食品接触温度的历程和剩余货架期。

智能化包装未来趋势

现在商业中用到的智能包装概念，包括因随时间一温度(TTs)的可视性变化或因产生某些化合物而起反应的标志物。在大多数情况下，这些可视性指示剂是很适用的。举芬兰为例，一个由芬兰农业林业部投资，由渔业销售协会共同参与的国家级项目，正在进行能够对包装的鱼类产品的质量进行测评的商业时间一温度指示剂的适配性能的研究。鱼类产品的感官和微生物质量，是作为在不同的恒定或变化温度条件下的时间的函数来进行评估的。同时，可依据现有的货架寿命期数据选用不同的时间一温度指示剂，贴在零售包装的表面，可由视觉或仪器监控。在比较特定温度条件下指示剂颜色改变率同鱼类产品质量的变化作比较。

将来的食品用智能包装会含有更复杂的、远程可读的非视觉信息。标签可能会象芯片