食品包装材料是指用于制造食品包装容器和构成产品包装的材料总称。在食品工业中的主要作用是保护食品不受外界空气、光照、水分、微生物等因素的影响，保持食品性能稳定，避免食品在运输、贮存过程中受到外力的挤压、冲击等导致破损、变形。食品包装材料主要有塑料、玻璃、金属、木料、纸质等，这些包装材料各有其特色，它们在功能、环保及美观诸方面都取得了较好的包装效果。随着人们环保意识的增强和政府管理力度的加大，食品包装逐步受到广泛重视。传统的食品包装暴露出了许多缺点，与可持续发展不相适应，开发新型、安全、环保的多功能食品包装材料将成为未来发展的主流。利用不同包装材料的优点将现有的包装材料复合产生新的包装材料，大力循环再利用环保型包装材料，如绿色包装材料、纳米包装材料等是未来食品包装材料的发展方向。
图表：食品包装材料
图表来源：公开资料整理
一、塑料类食品包装材料
塑料包装由于其具有可塑性、弹性、绝缘性、高强度、比重小、质量轻、抗腐蚀能力强、易于加工、资源丰富、耗能少、成本低、对食品有保护作用等优点，已被广泛应用于食品包装。目前常用的塑料材料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酯（PET）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）等。
聚乙烯（PE）透明度低，有一定透气性，透水性能差；有一定的拉伸性和撕裂性，柔韧性好；耐酸碱，化学性质稳定，室温下不溶于有机溶剂；耐低温，热封性好。无毒无害，经常被用于复合材料的热封层和防潮层。鉴于其无毒，且具备较好的阻湿性、柔韧性和热封性，目前主要用于食品内包装。例如，我们使用的塑料薄膜袋大多为此类材质。
聚丙烯（PP）具有良好的机械性、拉伸性、韧性和耐热性，可在一定高温下连续使用，能在沸水中蒸煮，化学性能稳定，抗酸、碱等有机溶剂。例如，采用 PP 制成的微波炉餐盒，可耐 130 ℃高温，是唯一可以微波加热的塑料盒，清洁后可重复使用。
聚酯（PET）结晶性好、无色透明、极为坚韧，具有良好的机械性、拉伸性、冲击性，成型收缩率低，膨胀系数小，制品形状稳定。用 PET 制作的薄膜具有良好的防潮保香性，但是价格昂贵，热封难度大，容易带静电，所以极少单独使用，为了改善这种情况，经常用热封性较好的树脂与其共同制作复合薄膜。近年来 PET 瓶生产发展迅速，耐热 PET 瓶广泛应用于茶饮料、果汁饮料等需要热罐装的饮料。例如，人们日常饮用的瓶装可乐及茶饮料瓶均为此类材质。
聚偏二氯乙烯（PVDC）耐油脂、耐腐蚀、耐酸、耐碱，热收缩性良好，适于密封包装，是较好的热收缩性包装材料。具有较好的柔软性和气密性，可延缓食品氧化变质，延长产品货架期，同时能够避免内装物的香味散失，防止外部不良气味侵入，适于长期保存食品。PVDC 对食物的防潮很有效，不仅可用于干蔬菜、奶粉、茶叶及牛奶等食品的保鲜，而且还可用于微波加热。 PVDC 是美国 FDA 认证可以与食品接触的高阻隔透明材料，使用于多种基材；但我国目前对PVDC 材质还没有相应的卫生标准 10 。PVDC 虽被广泛应用，但由于其燃烧后的废弃物会产生氯化氢，导致环境污染，现已有逐步被其他材料替代的趋势，一些欧盟国家已对其禁用。
聚碳酸酯（PC）能够防潮保香，无毒无害、无不良气味，耐温范围广，耐冲击，易成型，是一种理想的食品包装材料。可制造成各种形态的容器，用于包装各种流体物质。缺点是产品容易破裂，耐刮痕性差。为了降低其开裂性和抗水性，生产中主要是采用内应力小的树脂与少量的聚烯烃、尼龙、聚酯等熔融共混对 PC 进行改性。例如，常见的饮水罐及太空杯等均为此类材质。
聚苯乙烯（PS）无色透明，具有耐高于 100 ℃ 的玻璃转化温度的能力，可被用于制作一次性泡沫饭盒等。它绝热、绝缘、透明性好，但质脆，低温易开裂，不易被微生物分解，污染环境。
聚酰胺（PA）俗称尼龙，力学性能良好，强韧耐磨，耐寒、耐热，化学性稳定，易加工，印刷性好，抗穿刺，但热封性和阻水性差。为了增强其阻水性，生产中加入纤维对 PA 进行改性，使其能在高温、高湿下工作。PA 无毒且对气味、油脂阻隔性很好，符合食品卫生安全的要求，被广泛应用于食品的冷冻包装和蒸煮包装。例如，PA 常用于酒、饮料、药品及食品的阻隔包装。目前市场销售的精制大米大多采用尼龙制包装袋。
塑料类食品包装材料在国内外应用广泛，在环保、可持续发展的要求下，塑料类食品包装材料发展方向为可降解型塑料、可食用型塑料。例如，生物可降解型塑料：淀粉基塑料、聚乳酸塑料等，目前在糖果、食用瓶装水、酸奶、新鲜农副产品、水果及蔬菜等方面应用，取代了传统的一次性和难降解塑料包装制品。
二、玻璃类食品包装材料
玻璃是食品包装行业的主要材料之一。随着我国社会经济的发展，玻璃包装在食品中的应用发展迅速。玻璃具有无毒无味、光亮透明、高阻隔、易成型、化学性能稳定、抗腐蚀、耐热、耐压、耐清洗等特点，既可以高温杀菌，又可以低温贮藏，回收利用方便，对环境污染小。由于诸多优点，它成为鲜奶、水果罐头、料酒、酱油等食品包装的首选材料，深受人们喜爱。与塑料、纸类、金属等包装材料比较，玻璃的化学性质最稳定，对包装内食品几乎没有污染，是目前最安全的包装材料。但是玻璃类制品资源少，能源消耗大，难以制造，脆性大，易破损，费用高。近年来，随着金属、塑料及纸制品的快速发展，除了高档次产品外，玻璃容器在食品中的应用逐日剧减。鉴于玻璃包装的化学性能稳定、气密性好、耐高温、易消毒、易回收等优点，玻璃包装仍然是食品包装的主要组成部分。
针对玻璃类食品包装材料的缺点，我国已经开始对玻璃瓶的生产进行新的研究，主要体现在轻量化、清洁度、透明度、均匀度等方面。程柏松等认为食品玻璃包装未来发展方向为节能减排、轻量化设计、高效化生产、完善回收利用体系。
三、金属类食品包装材料
金属包装材料是指用金属薄板制造的薄壁包装容器，具有良好的阻隔性，能阻隔空气；遮光性能好，尤其可以避免紫外线造成的有害影响；防潮保香性能好，不会引起包装食品的潮解、变质、腐败褪色以及香味的变化。目前金属类食品包装材料主要在肉类罐头和奶粉等方面应用。但金属包装成本高，耐腐蚀性差，占有空间大，内部厌氧性微生物易繁殖，用它包装酸性食品，易析出危害人体健康的金属离子。曾广平认为未来金属类包装材料的发展趋势为金属桶、罐的轻量化，薄壁化，发展优质高档次精品罐、异形罐，并采用多色无苯印刷。
四、纸质类食品包装材料
纸质类食品包装材料是以纸浆及纸板为主要原料，所用的原材料木材、竹子等是可以再生的植物，芦苇、甘蔗渣、棉杆、麦秸等是废弃物，这些都是可重复利用的资源。纸质类包装材料与塑料等其他材料相比较，在资源方面更具优势。纸质类食品包装材料价格低廉、经济节约，防护性好、生产灵活，透气性好、贮运方便，柔软性好、易于造型，不污染内容物，易回收利用，在食品包装行业应用十分广泛。
参考观研天下发布《2018年中国塑料食品包装材料行业分析报告-市场深度分析与发展趋势预测》
五、绿色食品包装材料
绿色包装材料是指在整个生命周期内对自然环境和人类健康不造成伤害，并且后期能实现回收利用或可自身降解，不污染环境，能有效减少不可再生资源的消耗，遵循低碳经济与循环经济发展理念，有利于可持续发展的适度包装材料。绿色包装具备以下特征：安全卫生、环境保护和节约资源，只有同时具备这三个特征才能被称为绿色包装。付宁等认为绿色包装遵从以下原则：
（1）减少包装材料，反对过度包装，实行包装轻量化、薄型化。
（2）不轻易废弃，实行有效重复再利用。
（3）废弃的包装制品可回收处理，实现回收循环再利用。
（4）可降解腐化，不产生环境污染。综合我国绿色包装材料发展现状，可将其分为可降解塑料包装材料、天然包装材料和可食性包装材料。
可食性包装材料是以氨基酸、多糖、蛋白质、纤维、脂类、凝胶等为原料，人体可消化吸收，对人体无害，且在自然环境中能够腐蚀风化，无废弃物，采用专用设备和先进工艺生产的一类资源环保型食品包装材料。这种材料质轻透明，无毒无味，常用于食品包装，可以分为淀粉类、蛋白质类、多糖类、脂肪类、复合类等。如以动物或植物蛋白为原料制成的可食性蛋白质膜类，可减少抗氧化剂和防腐剂的用量，延长食品保质期。
目前，可食用包装材料在包装薄膜方面有了一定的开发应用，如魔芋精粉及改性生物膜、玉米蛋白纤维及改性生物膜、甲壳素可食膜等。
六、纳米食品包装材料
纳米包装材料是指采用纳米技术，将分散相尺寸为 1~100 nm 的颗粒或晶体，与其他包装材料通过纳米合成、纳米添加、纳米改性等加工方法成为具备纳米结构、纳米尺度及特殊功能的新材料，从而赋予新材料具有纳米材料的表面等离子体性质，并表现出良好的抑菌性、机械性和透气性等，目前已经广泛应用于食品、环境、医药等领域。纳米食品包装材料的优点为：杀菌消毒，去除异味，防止食品氧化，有效地保持食品新鲜度，延长保质期，防止食品营养成分流失，在延长保质期的同时能很好地维持产品的感官品质，能有效防止细菌和微生物的入侵。目前常用的纳米包装材料是：纳米 Ag、纳米 TiO2、纳米 SiO2、纳米ZnO、纳米 MMT。
纳米 Ag 包装用于食品保鲜，其机理是催化乙烯氧化，将一定量的 Ag 纳米粉加入包装材料中，乙烯的氧化速度加快，从而保鲜效果得到提高。同时，纳米 Ag 化学性质稳定，抗菌性强，不易挥发、溶出，不污染食品，受到广泛应用。
纳米 TiO2 是在紫外光（340~350 nm）下激发的光催化剂，能氧化分解果蔬贮藏中产生的乙烯，降低腐烂速度，防止紫外线对食品的破坏，在食品保鲜领域具有广泛的应用前景。纳米 TiO2 虽然具有极好的光催化作用，但是该材料稳定性不好，放置时间一长，杀菌效能减弱。为了提高其抑菌性和稳定性，人们开始研究纳米 TiO2 与多种抗菌剂的复合材料，如纳米 TiO2 与 Ag、Pd、Au 等金属结合，增强了 TiO的光催化能力，提高了纳米包装材料的安全性。
纳米 SiO2 在微观条件下是一种絮状和网状的准颗粒结构，无毒无味、无污染，在物体表面能形成一层致密的纳米膜，纳米膜层上有硅氧键，利用其调节膜内外 CO2 和 O2 的交换量，达到抑制呼吸强度、保持果蔬新鲜的效果，已在食品领域得到了广泛应用。
纳米 ZnO 是指颗粒尺寸在 1~100 nm 之间的新型产品，具有良好的光化学效能，价格便宜，无毒无害，使用方便，遮蔽紫外线能力强，生物相容性良好，抗菌抑菌，祛味防霉，在催化降解有毒有机污染物领域得到广泛应用。目前国内研究主要集中在单一添加方面，与其他功能物质复合使用研究较少，未来纳米 ZnO 发展方向是复合抗菌包装。
蒙脱土（MMT）是一类天然黏土矿物，具有类似石墨的层状结构，通过特殊方法进行改性，形成纳米片层聚合物，最终形成纳米复合材料。改性能使其具有独特性能，如作为有毒物的吸附剂、催化剂、涂层剂，尤其是聚合物层状纳米复合材料可以提高聚合物力学性、阻燃性、阻气性、热稳定性。美国 Miller Brewing 和韩国 Hite Brewery 公司在啤酒和碳酸饮料包装中使用了 MMT- 多层聚合物塑料薄膜复合包装，阻隔了内部气体逸出和外界空气侵入，保证了食品的感官质量，延长了食品的货架期。MMT 未来的发展方向将由传统单一改性剂向复合改性剂方面发展，加强其层间域微环境和化学改性等基础理论的研究，合成、筛选适合的插层剂，将成为研究的重点。
近年来，关于食品包装材料的研究，国内外的关注点主要在开发功能型、环保型食品包装材料，常用的包装材料如塑料、玻璃、金属、木料、纸等面临着巨大改革。食品包装材料的发展应满足国家可持续发展战略要求，减少有毒、有害加工助剂的使用，降低有毒、有害物质的迁移，使食品包装达到最佳效果。对比国内外研究现状与发展可以看出，在可降解、可食用食品包装材料以及纳米包装材料研究方面，我国已落后于欧美等发达国家，未来我国的环保、绿色、纳米型食品包装材料将得到广泛的研究和应用，引领食品包装的可持续发展。
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