對(duì)于活性和智能包裝來(lái)說(shuō)，2002年是標(biāo)志性的一年，世界各國(guó)食品界及相關(guān)食品包裝界以極大的熱情開(kāi)始關(guān)注這一新型包裝領(lǐng)域。之后，逐漸研究、開(kāi)發(fā)出了一些新方法、新產(chǎn)品。

    2002年，在2月初，包裝戰(zhàn)略學(xué)會(huì)舉行了其年會(huì)，主題是活性包裝；在春季，BRGTownsend公司宣布與多家機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)展活性包裝的研究；6月，在加利福尼亞召開(kāi)的IFT包裝分會(huì)的年會(huì)上有兩個(gè)主題，一是抗微生物，另一個(gè)是活性包裝；9月，CampdenChorleywood食品和飲料研究組織召開(kāi)了第二屆國(guó)際會(huì)議，主題是活性包裝；4月，在德國(guó)召開(kāi)的Interpack展覽和在芝加哥10月召開(kāi)的PackExpo展，活性包裝均成為兩個(gè)展會(huì)的主角。

    活性和智能包裝是嶄露頭角逐漸占據(jù)主流位置，還僅僅是高曝光率的包裝新事物，并在幾年后黯然消退？從目前已開(kāi)發(fā)的水分控制材料、乙烯吸收材料、氧氣消除材料、防盜竊材料及類(lèi)似包裝附屬材料等來(lái)看，盡管還需要接受證明增加成本的必要性的挑戰(zhàn)，但我們相信，活性和智能包裝將會(huì)得到快速發(fā)展。

    水分控制材料

    水分控制材料的性能已超過(guò)大部分硅膠袋和筒，硅膠過(guò)去并且現(xiàn)在仍法定用于電器元件和金屬產(chǎn)品的包裝。水分控制材料可以控制包裝后的新鮮食品諸如切開(kāi)的西紅柿、甜瓜及分割后的家禽等，周?chē)�的水分含量，也許還包括延長(zhǎng)許多其他產(chǎn)品的貨架期。一些研究者聲稱(chēng)，如果在吸收材料中加入抗微生物劑，就可以抑制包裝中微生物生長(zhǎng)，防止食品的微生物腐敗變質(zhì)。

    也許，更能引起人們興趣的水分控制材料是那種干燥劑與包裝塑料結(jié)合在一起的材料。將干燥劑摻入塑料結(jié)構(gòu)中，干燥劑被聚合物分散，這通常只能起到水分阻隔作用，從而限制了活性水分向吸收劑的移動(dòng)。

    基于IhabHekal有關(guān)干燥劑霧沫狀?yuàn)A帶的系列專(zhuān)利，美國(guó)CSP技術(shù)公司研制出了新型包裝材料結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能去除包裝中的水分。固體聚合物結(jié)構(gòu)中存在著大量的、微小的、相互連接的傳輸通道，這些通道為水分在聚合物結(jié)構(gòu)擴(kuò)散提供了路徑，水分可以被基質(zhì)中的干燥劑吸收。含有活性劑的塑料可以物理性地鍵合或注入其他材料中，然后擠壓吹塑成為多維塑料包裝結(jié)構(gòu)。

    這種多維微通道結(jié)構(gòu)的材料，外層塑料層起到水分阻隔的功能，同時(shí)內(nèi)層結(jié)構(gòu)則起水分排除功能。外層是被動(dòng)性的，可以是熱塑的，如聚乙烯或聚丙烯。其他材料如聚二乙醇可在塑料的內(nèi)部形成通道，在這些通道的表面可以根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同結(jié)合上干燥劑如硅膠，或分子篩等活性劑，達(dá)到相應(yīng)的功能。

    放置在塑料內(nèi)部的干燥劑可將其所接觸的空氣中的水分去除，使密封包裝中的空氣達(dá)到滿(mǎn)意的干燥程度，這樣可使產(chǎn)品在分銷(xiāo)過(guò)程中免受水分對(duì)其產(chǎn)生的危害。當(dāng)包裝被打開(kāi)，在取走部分產(chǎn)品后又重新密封時(shí)，活性干燥劑會(huì)將打開(kāi)包裝時(shí)進(jìn)入的水分去除，使包裝內(nèi)重新達(dá)到干燥水平。

    實(shí)際上，干燥劑結(jié)合物可以從技術(shù)上滿(mǎn)足所有內(nèi)裝干性產(chǎn)品的抗水分的要求，但其受限于干燥劑在材料內(nèi)部通道中擴(kuò)散的性能。除了半剛性的瓶子外，載體材料的理想用途在于柔性材料，這種材料可熱成型為薄膜，用完全柔性的材料生產(chǎn)出在其結(jié)構(gòu)中含有干燥劑的制品。CSP公司曾嘗試將這種干燥技術(shù)與受控釋放的抗菌劑結(jié)合使用，這種抗菌劑由所吸收的水分來(lái)活化，但目前還沒(méi)有其效果的報(bào)道。這項(xiàng)在材料中結(jié)合活性劑的概念，已進(jìn)入除“近零氧”控制以外的領(lǐng)域，如相對(duì)濕度控制、氣味去除和受控的風(fēng)味釋放等。

    在保持“近零”相對(duì)濕度的成功技術(shù)中，CSP公司可能在研究全新的、令人矚目的包裝，這種包裝功能是基于物理原理而非化學(xué)反應(yīng)原理。

    除氧劑氧的去除起源于在日本使用袋裝亞鐵放入肉干包裝中和在20世紀(jì)80年代末用于軍隊(duì)定量配給。無(wú)鐵除氧劑直接與塑料包裝材料的結(jié)合，推動(dòng)了通過(guò)包裝控制造成食品腐敗的微生物傳播媒介的做法。實(shí)際上，上個(gè)年代的聚酯與尼龍復(fù)合擠壓吹塑成型的材料現(xiàn)在已經(jīng)被加拿大的Amcor公司的單層塑料結(jié)構(gòu)所超越。

    雙烯類(lèi)型BP化學(xué)公司的AmosorbDFC（可直接與食品接觸，它的前身為AmocoAmosorb3000）是一種聚丁二烯／聚酯除氧劑，它與制瓶級(jí)的聚酯結(jié)合可以制成單層的，幾乎零氧滲透的塑料。如果使用量小但仍保持功效時(shí)，這種結(jié)合物仍是透明的。由于除氧過(guò)程在瓶子成型后就立刻開(kāi)始了，因此對(duì)瓶子的貯藏、供給是一個(gè)挑戰(zhàn)。由Amcor公司生產(chǎn)的這種瓶子幾乎沒(méi)有二氧化碳阻隔功能，因此不適用于碳酸飲料。Amcor公司已將這種除氧結(jié)構(gòu)商業(yè)化用于16盎司塑料瓶的生產(chǎn)，這種塑料瓶在美國(guó)已用于果汁飲料的包裝。

    尼龍MXD6類(lèi)型與復(fù)合吸塑的尼龍MXD6／聚酯瓶相比，Amcor公司的材料結(jié)構(gòu)更能抵抗熱灌裝時(shí)的高溫或冷灌裝后的巴斯德殺菌。據(jù)調(diào)查顯示，大陸PET技術(shù)公司的尼龍MXD6結(jié)構(gòu)不能耐受啤酒巴斯德殺菌的溫度，而Constar最近開(kāi)發(fā)出的復(fù)合吹塑成型的尼龍MXD6結(jié)構(gòu)可耐受140°F一分鐘。

    氣味方面食品中有些物質(zhì)與氧反應(yīng)可產(chǎn)生有害物質(zhì)，使食品風(fēng)味改變。美國(guó)EVAL公司的研究人員利用乙烯基乙烯醇作為氣體阻隔材料并使用聚雙烯除氧。有報(bào)告指出，這種方法阻隔氧和二氧化碳、保持風(fēng)味穩(wěn)定的效果與玻璃相比沒(méi)有明顯區(qū)別。ChevronPhillips和Cryovac聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了一種含有苯甲基丙烯酸鹽聚合物的柔性材料，這種柔性材料具有釋放任何因氧化而產(chǎn)生的不良?xì)馕兜奶匦裕�它可保持包裝內(nèi)的氧為“零”，使食品在冷藏框中的貨架期達(dá)到10周。

   亞鐵技術(shù)含鐵除氧劑還在繼續(xù)發(fā)展著，最常見(jiàn)的情況是用于盒裝魚(yú)和肉中快速反應(yīng)的除氧袋等。Silan開(kāi)發(fā)了一種多層材料，這種材料包含乙烯基乙烯醇作為氧阻隔加上亞鐵離子的除氧劑；而Ciba特殊化學(xué)公司則活躍在將亞鐵離子結(jié)合于包裝材料內(nèi)的領(lǐng)域。

    大約有十幾個(gè)不同的氧清除體系投入或即將投入商業(yè)運(yùn)作，使消費(fèi)者，甚至管理者產(chǎn)生迷惑。由于在除氧劑應(yīng)用方面供應(yīng)商或研究機(jī)構(gòu)所提供的資料較少，因此使用者需要花許多精力去決定各種方法在包裝其產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

    抗微生物技術(shù)

    各種各樣有關(guān)抗微生物活性劑與包裝材料結(jié)合的可能性的信息從學(xué)術(shù)界傳出，但在美國(guó)目前除氧包裝已商業(yè)化，而幾乎沒(méi)有抗微生物包裝商業(yè)化，盡管經(jīng)過(guò)了多年的研究。

    揮發(fā)性抗菌劑普遍使用的獨(dú)立小包裝的揮發(fā)性抗菌劑已出現(xiàn)在日本貨架上和美國(guó)研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，裝有含乙酸的載體的小香囊可用于柔軟面包的保鮮，乙酸的揮發(fā)可以抑制霉菌的生長(zhǎng)。還有乙酸，它在使用后會(huì)有殘留氣味，當(dāng)然這是許多食品的天然成分，或許受一些消費(fèi)者喜歡。

    其他一些抗菌劑如二氧化氯（在包裝材料中的前體物質(zhì)經(jīng)與水蒸氣反應(yīng)而生成）會(huì)與食品發(fā)生有害的二次作用。異硫氰酸烯丙酯（烯丙基芥子油）會(huì)產(chǎn)生一種特殊的、人們一般不喜歡的氣味。

    銀鹽有報(bào)道稱(chēng)，銀鹽在日本曾使用，但出于效率和法規(guī)方面的考慮，在北美地區(qū)還沒(méi)有使用。由于銀鹽的功能只有在與微生物直接接觸才能發(fā)揮，這要接觸食品的表面，通常是不允許的，因此它的實(shí)用性遭到了質(zhì)疑。

    涂布當(dāng)抗菌劑與包裝材料結(jié)合時(shí)，大部分抗菌劑在包裝材料的內(nèi)部，不能接觸到食品的表面或進(jìn)入食品的內(nèi)部；而如果是將抗菌劑涂布于包裝材料的表面，則產(chǎn)生不同的結(jié)果。

    內(nèi)在抗菌劑塑料一些聚合物顯示有自身的抗菌特性，如chitosans和尼龍，它們表面的胺由于紫外線(xiàn)的激活而濃度增加。IFT食品包裝分會(huì)的官員認(rèn)為，對(duì)于抗菌包裝來(lái)說(shuō)，文獻(xiàn)報(bào)道的與實(shí)際應(yīng)用之間差距較大。對(duì)于某些抗菌劑來(lái)說(shuō)，差距在逐漸縮小；對(duì)大部分而言，從理論到實(shí)驗(yàn)室再到商品化的差別很大。

   前不久，一些工業(yè)開(kāi)發(fā)部門(mén)開(kāi)始進(jìn)入相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，他們的目標(biāo)是系統(tǒng)工程而非單個(gè)活性因子，活性包裝將會(huì)有明確的分類(lèi)。過(guò)去，我們因?yàn)榘�裝中的水分和氧而煩惱；明天，我們將能控制包裝中的相對(duì)濕度和氧含量、去除不良的氣味及從包裝外面向包裝內(nèi)部釋放抗菌劑和良好氣味。也許，迎接活性包裝進(jìn)入食品科學(xué)和技術(shù)的主流領(lǐng)域的時(shí)間到了。