天然食物或動物類食品以及相關(guān)制品中，都含有油脂成分，尤其像核桃、芝麻、花生、蛋糕、肉類、動物內(nèi)臟、奶油制品等食品，油脂含量更加豐富。對于這類食品，貯藏保質(zhì)一直是生產(chǎn)企業(yè)需要解決的首要難題。包裝，是承擔食品保質(zhì)作用的重要組成，而食品貯藏和銷售過程中包裝保質(zhì)作用的變化將嚴重影響食品保質(zhì)期，因此需要更加重視。
包裝材料對油脂保質(zhì)的影響
富含油脂的食品不易保存，是因為油脂易受到氧氣、光照、溫度、水蒸氣、酶、金屬離子的影響發(fā)生自動氧化酸敗、光敏氧化酸敗和水解酸敗，生成氫過氧化物，這是酸敗的初級產(chǎn)物。該物質(zhì)不穩(wěn)定，進一步分解為具有特殊哈敗氣味的揮發(fā)性的醛、酮、酸等小分子化合物，從而導(dǎo)致食品變質(zhì)并產(chǎn)生異味。相關(guān)研究表明，氧化酸敗的發(fā)生速率與影響程度明顯大于水解酸敗，因此利用包裝嚴格控制氧氣與食品的接觸是富含油脂類食品的重要保質(zhì)方式，也是減少食品中抗氧化劑使用量的有效方法。從這個角度來看，包裝材料的阻氧性能顯得尤為重要。
阻氧性，是包裝材料阻隔氧氣滲透的能力。當包裝材料的兩側(cè)存在氧氣濃度差時，高濃度側(cè)的氧氣分子吸附溶解于包裝材料，從低濃度側(cè)解吸而出。整個過程中，不同的包裝材料因自身分子的極性、結(jié)晶度、密度、濕敏度的差異以及環(huán)境溫濕度的影響，呈現(xiàn)出不同的氧氣透過速率，因此反映在阻氧性上也是多有不用。一般來說，阻氧性能較佳的包裝材料和包裝系統(tǒng)，其對內(nèi)容物的保質(zhì)效果也更加理想。
為了進一步驗證，筆者以油脂非常豐富的堅果食品為例，測試了其各類包裝材料的氧氣透過率。
測試儀器：VAC-V2壓差法氣體滲透儀（濟南蘭光）
測試條件：溫度23℃，濕度0%RH
測試結(jié)果：見表1。
如表1所示，三種包裝的堅果的過氧化值都隨貯藏時間增加而增加，前兩個月增長幅度較小，后期增速較快。貯藏末期，增幅大的當屬塑塑復(fù)合膜包裝的堅果，已達到0.412g/100g，其次為鍍鋁復(fù)合膜包裝的堅果，而鋁塑復(fù)合膜包裝堅果的過氧化值能始終維持在一個較低的范圍內(nèi)。
從包裝的材料和結(jié)構(gòu)角度來看，鋁塑復(fù)合膜因鋁箔層的加入而具有了優(yōu)異的阻氣、防潮和遮光性，可以有效延長富含油脂食品的保質(zhì)期。但鋁塑復(fù)合膜也具有一定的局限性，即鋁箔易折出現(xiàn)針孔、斷裂等問題，極大影響材料的阻隔性。常用的應(yīng)對辦法是在復(fù)合層中加入PA等高阻隔層，形成類似上述試驗中PET/AL/PA/CPP的復(fù)合結(jié)構(gòu)，一方面保護鋁箔層，另一方面減少鋁箔出現(xiàn)穿孔導(dǎo)致整體阻隔性發(fā)生較大的波動。
塑塑復(fù)合膜質(zhì)輕薄，復(fù)合層的阻隔性決定了復(fù)合膜整體的阻隔效果，富含油脂的食品要采用此類型包裝材料，需選擇具有高阻隔性能的材料，如PA、PVDC、EVOH，作為阻隔層，與熱封性好的PP、CPP等材料復(fù)合而成使用。盡管如此，其阻隔效果還是無法與鋁箔相媲美，但可以通過增加材料厚度或?qū)?fù)合層材料鍍鋁大幅提升塑塑復(fù)合膜的阻隔性。這也是上述試驗中鍍鋁復(fù)合膜包裝的堅果過氧化值升幅小于塑塑復(fù)合膜包裝堅果的原因。
油脂對塑料包裝材料性能的影響
上文分析到，塑料復(fù)合包裝材料的氧氣阻隔性能對于富含油脂的食品儲藏保質(zhì)來說非常重要。但這一分析的背景是單一的、靜態(tài)的，并沒有放在包裝食品后的動態(tài)過程中進行考量。事實上，部分塑料包裝材料與油脂接觸后，會發(fā)生溶脹-溶解現(xiàn)象，導(dǎo)致油脂從包材一側(cè)滲透到另一側(cè)。這是相似相溶的原理，即物質(zhì)在與其組成相似的溶劑中較易溶解，或極性相近的物質(zhì)和溶液較易溶解。油脂的脂肪酸，無論飽和或不飽和，都含有十多個碳的長鏈，而部分塑料包裝材料分子結(jié)構(gòu)中也存在相似的飽和碳鏈，如LLDPE主體結(jié)構(gòu)是是-CH2-CH2-，與脂肪酸的分子結(jié)構(gòu)類似，因此根據(jù)相似相溶原理，油脂分子很容易進入LLDPE分子鏈之間再滲透而出。
這種油脂滲透的物理過程，是否對與之接觸的包裝材料的性能產(chǎn)生影響，影響的程度如何，目前尚沒有針對性的研究結(jié)果。筆者做了一個簡單的對比試驗，來觀察常見塑料包材浸油后的阻氧性的變化。
測試儀器：VAC-V2壓差法氣體滲透儀（濟南蘭光）
測試條件：溫度23℃，濕度0%RH
測試過程：取35~40μm厚的LLDPE薄膜、KPET塑料片材、CPP薄膜、BOPA薄膜試樣各6個，每種試樣三個一組，分為對照組和實驗組。對照組試樣置于23℃，60%RH的環(huán)境下預(yù)處理24h。實驗組試樣浸泡于同種花生油中，24h后取出擦拭干凈。利用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試兩組試樣的氧氣透過率。測試結(jié)果見表2。
試驗中的四種包裝材料，在阻隔油脂滲透方面，BOPA薄膜和KPET薄膜通常優(yōu)于CPP薄膜和LLDPE薄膜。四種包材經(jīng)過油浸處理后，透氧率上升幅度大的是LLDPE薄膜，這意味著該種包材與油脂接觸后，對氧氣的阻隔效果發(fā)生了較大幅度的下降。其余三種包材則變化不大。其背后的原因，需要更深層次的試驗與研究。
總結(jié)
經(jīng)過上述分析與試驗可以發(fā)現(xiàn)，富含油脂的食品包裝系統(tǒng)中，油脂與包裝是一種動態(tài)的，交互影響的關(guān)系。氧氣，是促進油脂氧化變質(zhì)的首要因素，包裝材料因此承擔了阻隔氧氣透過、保護食品品質(zhì)的重任。而當油脂與包材接觸后，包材的阻氧性能是否受到油脂溶脹滲透的影響而發(fā)生改變，這也是值得行業(yè)重視與研究的問題，因為這將是確保包裝是否能持續(xù)的保持對內(nèi)容物的保質(zhì)作用的重要前提。
