果蔬汁新型包裝研究進展

王彥淇,李 婷,趙 靚,王永濤,吳曉蒙,廖小軍

(中國農業大學食品科學與營養工程學院,國家果蔬加工工程技術研究中心,農業部果蔬加工重點實驗室,食品非熱加工北京市重點實驗室,北京 100083)

隨著軟飲料行業的消費需求向著健康化和營養化轉變,飲料工業中高糖高熱量的碳酸飲料及風味飲料占比逐年下降[1],健康營養的果蔬汁產品所占市場份額日益擴大[2],果蔬汁行業正朝向“清潔標簽”及“最小化加工”的方向發展[3-5]?！扒鍧崢撕灐笔且环N保持標簽配料欄中的食品天然、少出現食品添加劑的理念,它的發展推動了果蔬汁產業中食品添加劑使用量的減少。但是,抗氧化劑、防腐劑等添加劑的減少使果蔬汁中營養物質失去了保護,產品中殘留氧和滲透氧氧化降解抗壞血酸、酚類物質和有機酸化合物等營養物質,導致果蔬汁產品品質劣化加快和貨架期縮短;“最小化加工”旨在產品生產過程中減小加工強度,保護產品中的營養物質?！白钚』庸ぁ钡墓咧a品通常采用非熱加工方式殺菌,包括有超高壓(Ultra-high Pressure,UHP)、脈沖電場(Pulsed Electric Field,PEF)和紫外(Ultraviolet,UV)殺菌等,這類殺菌方式加工強度較低、對果蔬汁營養成分保持較好,受到了消費者的喜愛。但非熱殺菌加工強度的降低也導致其殺菌效果低于普通加工熱殺菌,果蔬汁中微生物殘留的問題成為了果蔬汁非熱加工技術推廣的瓶頸。

為了解決果蔬汁產業上技術革新帶來的問題,新型包裝應運而生。新型包裝是一種保障食品安全的重要手段,它通過包裝材料主動釋放功能性成分或被動地阻隔水分氣體來提高產品感官品質,保證食品安全性,從而延長保質期[6]。它包括吸氧包裝、高阻隔包裝和抗菌包裝等[7]。吸氧包裝和高阻隔包裝的出現,從包裝技術方面很好地填補了果蔬汁產業的空白,通過吸收果蔬汁產品內的氧氣、阻隔包裝外氧氣的滲入,減少了氧氣對果蔬汁品質的影響,可以解決“清潔標簽”遺留下的產品貨架期縮短的問題;抗菌包裝能夠對包裝內成品果蔬汁進行抗菌,對于微生物殺滅不完全的“最小化加工”果蔬汁具有重要的意義。

本文綜述了吸氧包裝、高阻隔包裝以及抗菌包裝在食品領域的研究現狀,分析其作為果蔬汁包裝的應用前景,以期為果蔬汁活新型包裝的研發提供思路。

1 吸氧包裝

果蔬汁中含有豐富的酚類及有機酸化合物等營養物質,易受氧氣影響而產生顏色褐變、營養成分損失,感官品質劣變等[7]。生產中采用的真空脫氣法、氮注、酶法脫氣等僅能將果蔬汁中殘留氧氣含量降低到2%～5%[8-9],而吸氧包裝可清除包裝內殘留氧氣提高果蔬汁品質。

吸氧包裝即含有吸氧物質的食品包裝,其一般通過直接與氧氣反應,減少氧氣含量而保持果蔬汁品質。吸氧包裝的分類方式有很多:根據包裝形式,可分為吸氧薄膜類(包括單層膜和多層膜)、吸氧瓶蓋或襯墊類、吸氧小袋類、吸氧標簽類等,通常根據所適用的食品形態而變化;根據吸氧物質種類,吸氧包裝可分為有機吸氧包裝和無機吸氧包裝。為了便于分析和總結,下文根據吸氧物質種類分別介紹有機吸氧包裝和無機吸氧包裝的應用和效果。

1.1 有機吸氧包裝

有機吸氧包裝近年來的研究較為火熱,包括抗壞血酸、沒食子酸、茶多酚以及人工合成聚合物如1,4-聚丁二烯等。現將有機吸氧包裝的研究種類整理如下表1。

表1 有機吸氧包裝的研究種類

沒食子酸是一種天然植物多酚,在堿性環境中氧化生成過氧化氫、醌和半醌,與堿性物質混合可以實現吸氧。段繪葉[10]以沒食子酸為吸氧主劑,以堿金屬鹽為助劑提供堿性環境,制備了吸氧薄膜,其在果汁的高濕度體系下表現出了優異的吸氧能力,達869 mL/m2。結果顯示,相比于普通包裝,該吸氧薄膜可有效吸收橙汁包裝中氧氣,抑制了橙汁的褐變和抗壞血酸的降解,也更好地保持了橙汁的感官品質。同時吸氧包裝在貨架期內持續吸氧,還可以減少包裝的滲透氧進入產品帶來的影響,保持果汁品質。在LDPE中加入沒食子酸與碳酸鉀的混合物制備吸氧薄膜,可作為高濕度食品(如蘋果,生肉或肉制品)的吸氧包材[11]。與沒食子酸吸氧原理類似,茶多酚通過自身氧化可清除氧氣,有研究以β-環糊精包埋茶多酚制備吸氧劑。張美英等[16]將含有β-環糊精包合茶多酚的共混薄膜貯藏鮮榨橙汁,在有效提高茶多酚的熱穩定性的同時保證了良好的吸氧性能,貯藏期內橙汁的褐變度、VC降解速率顯著低于普通包裝,且有更好的感官品質。茶多酚作為另一種天然吸氧劑,可通過以自封袋、紙鋁塑或注拉吹制瓶等形式制備果蔬汁吸氧包裝,利于果蔬汁的儲存和品質維持。

抗壞血酸可通過氧化消耗氧氣。Janjarasskul等[14]在WPI中加入抗壞血酸制成的薄膜,可迅速吸收包裝內氧氣且阻氧性能優異?？箟难岬奶烊恍院桶踩詾槠湓诠咧系膽玫於嘶A,其吸氧得到的氧化產物脫氫抗壞血酸等均可食用,有望應用在果蔬汁包裝中。美國W.R. Grace公司以抗壞血酸和硫化物為功能成分,開發了商品名為Darex的吸氧瓶蓋瓶塞和PureSeal吸氧瓶蓋襯墊[15],作用于瓶裝果汁的頂部空氣,在果汁飲料產品上得到了很好的應用。

聚合物在果蔬汁包裝中的應用十分廣泛,這是由于它們質量輕、易于定型和制膜,可通過熔融共混等方式添加后與現有果蔬汁包裝的生產工藝相結合。其中,含有丁二烯的聚合物是一種很有潛力的吸氧材料,其碳碳雙鍵可實現吸氧功能[28-30]。姜方園等[18]利用環化苯乙烯-丁二烯共聚物制備吸氧薄膜,吸氧能力達40.5 mL/g,之后的工藝優化進一步提高了吸氧能力[19]。薄膜形式的包裝適用于果蔬汁的包裝和貯藏,也更有利于吸氧成分消耗氧氣。美國Chevron Phillips化學公司以乙烯/丙烯酸甲酯/丙烯酸環己烯基三元共聚物(EMCM)制備的OSPTM產品,通過產生自由基清除氧氣,吸氧能力可達60～100 mg O2/g吸氧劑[21-23]。與此類似的還有PET用吸氧劑——AMSORBTMDFC 4020[24]、Diamond ClearTM[31]。PET用吸氧劑可直接在制瓶生產過程中添加,無外加成本和設備投入,在果蔬汁包裝中應用潛力巨大。

以有機物為功能物質的吸氧包裝具有多種優勢:a. 與果蔬汁生產線結合度高。相比于金屬基等無機吸氧包裝,有機物不會干擾果蔬汁產線上金屬探測器的工作,與現有產線結合度更高;b. 安全性高。有機物不存在金屬誤食風險,部分有機物同時也是安全的食品添加劑;c. 包裝力學和光學性能好。有機物具有優異的分散性和與聚合物基質的相容性,可以制備光學透明、力學性能優異的包裝;d. 可回收。使用無毒的有機物與可回收基質制得的薄膜不會對環境造成污染。因此近年來,有機吸氧包裝在果蔬汁產品上的應用研究逐漸增多,是科研人員和企業進一步研究的熱點方向。但有機吸氧包裝也存在著一定問題,當有機物分散在聚合物基質中時,其吸氧速率和吸氧能力低于無機吸氧包裝;同時有機吸氧劑成本較高,尤其是以沒食子酸、抗壞血酸為主的有機吸氧劑,限制了有機物吸氧包裝的市場推廣。因此,如何在降低成本的同時提升吸氧能力是當前有機吸氧包裝需要解決的問題。

1.2 無機吸氧包裝

無機吸氧包裝在市場上具有多年的應用歷史,表2對無機吸氧包裝的科學研究和企業的應用進行了總結,不僅包括已經應用于果蔬汁的吸氧包裝,也涵蓋了未來有希望適用于果蔬汁的包裝。無機吸氧包裝形式多為初期的袋裝粉末,近年來出現了薄膜、標簽、電紡絲墊等形式,也為其在果蔬汁上的應用打開了新的思路。在成分上,無機吸氧包裝依然以鐵為最主要形式,另有鈀、氧化鈦和二氧化鈰等,根據成分將包裝種類整理如表2。

表2 無機吸氧包裝的研究種類

鐵具有無毒無味、吸氧能力強、吸氧速度快、安全低廉、使用范圍廣等優點,可在0.5～2 d內將一定密封容器中氧氣的濃度由21%降至0.1%以下[32]。鐵基吸氧包裝的形式包括早期的袋裝粉末、中期的吸氧母粒和近年來的多層包裝和吸氧標簽等。袋裝粉末由于粒徑小、比表面積大,吸氧速率高,可有效延長水果的貯藏期[33],但由于袋裝不利于果蔬汁類液體食品的貯藏,鐵基吸氧包裝的形式向吸氧母粒方向轉變。吸氧母粒是一種吸氧包裝半成品,飲料瓶廠商購買后可直接生產果蔬汁的吸氧包裝瓶或包裝袋。其與包裝產業線結合度高、吸氧效率好,在全球已經有了產業化生產。美國BP Amoco公司的吸氧商品Amosorb是世界上第一個鐵基吸氧母粒產品[38],另有德國Albis塑膠公司的Shelfplus?,吸氧能力可達39～48 mg O2/g吸氧劑[37]。之后包裝形式進一步發展出現了吸氧薄膜和吸氧標簽,它們作為吸氧包裝成品,可直接用于果蔬汁的包裝。具體有瑞士Clariant公司的Oxy-GuardTM產品[40]和美國Cadillac產品包裝公司的ABSO2RB?[39],均是較為有名的吸氧薄膜產品;美國Multisorb技術公司開發的吸氧標簽FreshMax?的耐水性能優異,可在果蔬汁體系中發揮較好的作用[38];法國Laboratories STANDA公司的ATCO?吸氧標簽的吸氧水平高達100～200 cm3[37]。

鈀能夠催化氫氣和氧氣反應生成水,在含有氫氣的環境中具有較高的吸氧能力。鈀真空沉積涂層制備的PLA/SiOx/Pd和PET/SiOx/Pd薄膜吸氧速率高達19210 cm3/(m2×h)[41]。同時也不缺乏商業應用,美國Multisorb技術公司的FreshPax?小袋利用鈀金屬催化氫氣吸氧,能有效防止油脂及維生素氧化[15]。以鈀為吸氧主劑的無機吸氧包裝有望應用于氣調包裝的果蔬汁體系,催化含有氫氣的頂空氣體完成吸氧效果。

無機吸氧包裝應用早、范圍廣,源于它的優勢十分明顯:a. 吸氧速率快、吸氧能力高;b. 成本低,尤其是鐵基吸氧包裝,有利于市場推廣和應用。但其在果蔬汁上的應用受到了一定的限制,這是因為它們易引起果蔬汁產線的金屬探測器報警,同時金屬還存在著誤食、影響食品風味等劣勢。因此,開發適用于果蔬汁產品的無機吸氧包裝仍是今后研發的重點,部分鐵基吸氧薄膜在果蔬汁上的應用效果也有待于進一步驗證。

2 高阻隔包裝

高阻隔包裝是一類對氣體或水分有卓越阻隔性能的包裝,可保持果蔬汁品質,延長其貨架期。在果蔬汁產品貯藏期間,高阻隔包裝可減少外界氣體(尤其是氧氣)滲入,降低氧氣造成的營養成分氧化降解;同時減少果蔬汁中芳香物質的滲出,有利于果蔬汁品質的保持。有研究表明,高阻隔包裝中橙汁的色澤和營養物質(包括維生素C和香氣等)保留率相比于普通PET瓶裝橙汁更高[44]。在高阻隔包裝中阻隔氣體和水蒸氣的成分可分為有機物和無機物兩種,下文對其種類和包裝形式進行了總結和介紹。

2.1 有機阻隔包裝

聚合物中尼龍(MXD6)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)以及EVOH具有良好的阻隔性能常用于提高塑料包裝的阻隔性能。

乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)具有優異的氣體阻隔性和對油和有機溶劑的抗性。Huang等[45]將EVOH與LDPE共混后吹塑成膜可顯著提高材料的氧氣阻隔性能。李義等[46]通過EVOH將PLA油瓶的氧氣阻隔性提高了1.7倍,另外多層共擠可以提高EVOH在高相對濕度下的阻隔性,有利于在果蔬汁包裝中的應用。LDPE具有良好的水分阻隔性,Ge等[47]通過多層共擠技術制備LDPE/EVOH/LDPE薄膜,氧氣透過率低于0.09 cm3/m2·day·atm。

MXD6是以間二甲苯二胺(MXD)為基礎,以聚間二甲苯己二胺為代表的半芳香族聚酰胺。在安全性方面,MXD6無毒無害,已經在多層PET飲料瓶領域有超過25年的應用歷史[48]。與EVOH相比,MXD6具有更強的阻隔性能,是工業中常用的氣體阻隔性樹脂,S?ngerlaub等[49]將其添加到PET中制備阻隔性PET瓶,可將其氣體透過率由409 mg(bottle·day·bar)-110-3降低至93 mg(bottle·day·bar)-110-3,氣體阻隔性能提高近4.4倍,有利于果蔬汁產品保藏。近年來,研究者希望通過生物可降解材料提高阻隔性,Eunmi等[50]用WPI對PET表面涂膜,其氧氣阻隔性是PET/尼龍/LLDPE多層材料的120倍以上。采用環境友好型材料制備高性能包裝是未來研究的重點。

2.2 無機阻隔包裝

無機物阻隔材料包括氧化鋁、氧化硅、沸石、蒙脫土等。紙鋁塑復合包裝在果蔬汁包裝中得到了廣泛應用,它在保留紙張可塑性、克服鋁箔易折性的同時,具備了鋁箔高阻隔性、極低透氧率的特點,在市場上被大量推廣。浙江誠信包裝材料有限公司研制的PE/PET/Al/PA多層復合果汁包裝袋,在包裝果蔬汁、果蔬罐頭飲料方面性能優越[51]。

Christoph等[52]將納米黏土、殼聚糖納米復合材料涂覆到PLA薄膜上,可將氧氣阻隔性降低到0.17 cm3/(m2·day·bar)。Tidjani等[53]通過離子改性與季銨鹽交換反應,提高了阻隔性能。Svagan等[54]在PLA表面合成殼聚糖/蒙脫土交替層,由此可將相對濕度為50%環境下的氧氣透過率降低96%。可再生性材料阻隔性是目前研究的熱點,Wang等[55]以再生性纖維素為基底,添加凹凸棒黏土(Attapulgite Clay,簡稱ATT)將材料的氧氣透過率降低至0.32 cm3μm/day/m2/kPa。

在果蔬汁高阻隔包裝領域,以EVOH和MXD6為代表的有機阻隔包裝和以紙鋁塑包裝為代表的無機阻隔包裝已經得到了廣泛的應用。它們具有力學性能優良、柔韌性好,透氧率極低且在高濕環境下性能穩定等諸多優點;但高阻隔包裝的回收近年來引起了科學家們的注意。未來果蔬汁高阻隔包裝的發展趨勢將是進一步降低包裝成本的同時,提高阻隔包裝的可回收性,若能夠開發出力學性能和阻隔性能匹敵現有阻隔包裝的可回收包裝,將很大程度上推動果蔬汁阻隔包裝的環境友好型發展。

3 抗菌包裝

商業無菌是保證產品安全和市場接受度的重要指標,非熱殺菌如輻照殺菌、超高壓殺菌、脈沖電場殺菌等可以減少對果蔬汁營養和感官品質的損害,但也存在著殺菌不徹底等問題。因此可以通過結合抗菌包裝,在貯藏期內保證果汁的商業無菌。

抗菌包裝通過向包裝體系中加入抗菌劑來抑制或殺滅微生物,保證食品安全。目前研究的抗菌包裝按照抗菌成分,主要可以分為無機抗菌包裝、有機抗菌包裝和天然抗菌包裝三種。

3.1 無機抗菌包裝

無機抗菌包裝包括氣調包裝和金屬及金屬氧化物抗菌包裝等。金屬粒子及其氧化物形成的納米材料具有巨大的比表面積及獨特的性質[56],彌補了傳統食品包裝材料殺菌、阻氧、阻濕性能的不足,成為近年來研究的熱點[57],具體如表3所示。

表3 無機抗菌包裝抗菌性能

銀的使用十分廣泛,關于其抗菌的機理也一直在討論,Kim等[67]認為納米銀通過離子溶出作用使蛋白失活,進而細菌DNA喪失復制能力，細胞破壞甚至死亡。納米銀毒性較小,可作用于多種細菌、真菌及病毒[68]。銀在果蔬汁體系中的應用也得到了驗證,Emamifar等[61]以納米銀、二氧化鈦混合物為抗菌劑制備果蔬汁包裝,將未殺菌橙汁的保質期延長至28 d,同時銀離子溶出量低于限定標準,保證了果蔬汁包裝的安全性,為其在果蔬汁中的應用提供了理論依據。周玲等[59-60]制備以納米Ag2O為抗菌劑的保鮮包裝保藏鮮切蘋果,有效地抑制了微生物生長,提高了鮮切蘋果感官品質。同時,在日本、美國以及澳大利亞也已有含納米銀的食品接觸材料上市推廣[69]。

納米氧化鋅的抗菌機制尚不明晰,部分學者認為納米氧化鋅在光照下可催化誘導自由基的產生,生成H2O2殺滅或抑制微生物生長。另有學者[70]認為納米氧化鋅是通過離子溶出效應破壞細胞膜,達到殺菌效果的。納米ZnO在抗菌的同時可降低透氧率,延緩果蔬汁褐變。將含有0.25% 納米ZnO的LDPE薄膜包裝未殺菌的橙汁,可有效降低橙汁的VC損失及褐變,將霉菌與酵母數控制在6 log CFU/mL[61]。在安全性方面,美國食品藥品監督局認為普通ZnO是公認的安全化合物。另有研究指出[71]納米級尺寸ZnO的毒性大小與其尺寸及使用劑量有關,因此合成毒性更小、遷移量更低的納米氧化鋅是未來發展的重要領域。

納米TiO2通過光催化殺菌,在紫外照射下產生“電子-空穴”對,誘導產生活性自由基,進而抑制微生物的生長。Bodaghi等[65]制備的TiO2-LDPE抗菌膜在紫外激活后,對假單胞菌的抑制作用顯著。在透氧率和力學性能方面[66],添加1%粉體時抗菌膜透氧率降到最低。透氧量與果蔬汁褐變密切相關,目前果蔬汁包裝基本采用多層復合的紙塑包裝降低氧氣透過率,而納米顆粒與塑料復合有望提高塑料包裝的阻隔性能。

3.2 有機抗菌包裝

有機抗菌劑主要包括醇類、季胺鹽類、雙脈類、有機酸及酚類等物質[72],通過阻礙細胞膜的合成影響微生物正常代謝活動。常見有機抗菌劑總結于表4。

表4 有機抗菌包裝研究現狀

Jin等[78]將山梨酸鉀及苯甲酸鈉涂膜的PET包裝用于貯藏PEF處理后橙汁,可將貨架期延長到84 d以上,菌落總數維持在1 log CFU/mL以下。潘怡丹等[74]通過溶劑澆筑法制備了麝香草酚的PLA抗菌薄膜,將其用于保藏藍莓,在54 d后抗菌薄膜內藍莓好果率明顯高于對照組。Zhu等[73]通過溶液澆筑法制備百里香酚的PLA抗菌雙層膜,可顯著抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌。

果蔬汁作為液體食品其相對濕度較高,可促進抗菌劑釋放提升抗菌效果。因此,抗菌包裝可作為非熱加工的輔助手段提高果蔬汁的安全性。

3.3 天然抗菌包裝

天然抗菌包裝無毒、無害且環保安全,主要包括殼聚糖、溶菌酶、細菌素以及植物精油等,其研究現狀如表5所示。

表5 天然抗菌包裝研究現狀

精油可抵抗多種微生物及病原菌,是公認的安全化合物。丁香精油是丁香中提取的一種揮發性物質,具有抗菌、抗氧化功能。Friedman等[88]將丁香精油直接加入蘋果清汁中,可有效抑制大腸桿菌及單增李斯特菌的生長,驗證了其在果蔬汁體系中抗菌的可行性,為其在果蔬汁包裝的應用奠定了基礎。精油類物質易揮發、氧化,為提高其穩定性,有研究[80]采用多層復合薄膜包裝西紅柿汁,在減緩肉桂精油的釋放的同時6 d可將西紅柿汁中的大腸桿菌降到檢測限以下。另有研究利用β-環糊精對精油進行包埋[81],提高精油穩定性以達到緩釋目的。

殼聚糖既具有抗菌能力又具有成膜性,已被廣泛用作可食性薄膜的基材。Lee等[86]用殼聚糖及乳酸鏈球菌素對紙板進行涂膜,包裝橙汁后可將酵母數降低2 log CFU/mL,延長橙汁品質。Joerger等[84]用殼聚糖對乙烯共聚物進行涂膜處理,4 ℃10 d內可將雞胸肉中單增李斯特菌降低1.2 log CFU/mL。

細菌素是由部分乳酸菌代謝產生的多肽及小分子蛋白質,對革蘭氏陽性菌抑制作用較強。以細菌素為抗菌劑的食品包裝研究十分廣泛,涉及果汁、乳品及肉品多個領域。最為典型的就是Nisin,它通過與類脂II結合,阻斷細胞壁中肽聚糖的合成,導致細菌死亡[89]。Jin等[87]采用溶劑澆筑法將Nisin添加到PLA薄膜中,包裝橙汁后,可使大腸桿菌與單增李斯特菌分別降低4及4.5 log CFU/mL。Lee等[86]通過涂膜制備的包裝也在橙汁中獲得了良好的抗菌效果,其可作為一種抗菌劑用于果蔬汁包裝。

由于市面果蔬汁普遍采用了熱殺菌工藝和防腐劑聯用,殺菌效果較好,因此市面上果蔬汁產品對抗菌包裝的需求并不旺盛。但隨著人們對果蔬汁產品營養成分的追求,冷殺菌、低添加劑或無添加劑產品逐漸推廣,果蔬汁產品中微生物的殘留問題將引起人們的注意,果蔬汁抗菌包裝的研究將成為趨勢。在果蔬汁抗菌包裝領域,以納米銀、納米氧化鋅為代表的無機抗菌包裝的抗菌效果優異,但納米級抗菌劑安全性法規仍需完善,投入市場還需要一段時間;以麝香草酚為代表的有機抗菌包裝和以精油為代表的天然抗菌包裝可有效延長果蔬汁的貨架期,且安全性高,但它們同時存在著抗菌效率有待提升的問題,人們為了達到指定的抗菌效果甚至需要濃度高達40%的百里香酚[73],無論對于成本還是包裝的品質都是不小的挑戰;天然抗菌劑來源天然、安全性高,具有天然的市場推廣優勢,但精油本身風味是否對產品風味產生影響也需要被進一步探究。果蔬汁抗菌包裝未來研究趨勢為:a. 量化抗菌包裝中抗菌成分的釋放機制,選擇合適的產品和濃度延長果蔬汁貨架期;b. 完善不同種類抗菌劑,特別是針對無機抗菌劑的監管和檢測機制,保證產品的安全性;c. 提升有機抗菌包裝、天然抗菌包裝的抗菌能力,保證在高效抗菌的同時降低成本;d. 確定合適的加工方式和包裝基質,以控制抗菌劑的釋放。

4 存在的問題及展望

4.1 問題

果蔬汁作為食品產業的一個重要分支,其新型包裝的發展一直廣受人們關注并在產品形式和功能性上有了一定的推進,但仍然存在著需要加強和優化的部分。

果蔬汁吸氧包裝的吸氧速率和能力亟待提升。以沒食子酸、抗壞血酸為代表的有機吸氧包裝有著安全性高、包裝光學力學性能優異、與果蔬汁生產線結合度高的優點,但有機吸氧包裝中有機吸氧劑與聚合物基質的結合顯著降低了純有機吸氧劑的吸氧能力和速率。同時有機吸氧包裝的吸氧劑成本較高,在一定程度上限制了有機吸氧包裝的市場推廣。

果蔬汁阻隔包裝的可回收性尚存難題。以EVOH、MXD6和紙鋁塑包裝為代表的高阻隔包裝的產業鏈已經較為完善,但產品售出后的包裝回收鏈幾乎為空白。在我國,可降解包裝原料成本高、產業起步晚,造成市場接受度低、企業研發興趣低的問題。另外,可降解塑料的力學性能較差,在果蔬汁上的應用也受到了局限。

果蔬汁抗菌包裝的安全性仍需完善,另外還需要最小化對食品風味帶來的影響。新興高效的無機抗菌包裝中納米級抗菌劑的安全性有待進一步探索,也需要更加完善的市場規范和法規約束;安全性較高的有機抗菌劑和天然抗菌劑,需要克服抗菌效果較低和其風味對果蔬汁帶來的不良影響。

在不同種類的果蔬汁包裝發展進程中,存在的共性問題有:與現有包裝形式的結合仍需加強;功能物質的穩定性亟待增強;安全性問題需加強重視;包裝的可回收性不高。

4.2 展望

隨著消費者對品質要求的提高和科技的進步,果蔬汁新型包裝將朝著安全化、可持續化、標準化的方向發展。產品的功能性更強,果蔬汁新型包裝的吸氧效率、阻隔性能和抗菌效果將進一步提升;吸氧包裝的成本降低、吸氧能力增強勢在必行;對于抗菌包裝安全性的政策和技術保障將成為果蔬汁抗菌包裝發展的趨勢;高阻隔包裝的環境友好型應用將趨于廣泛,促進經濟的循環發展。同時,果蔬汁新型包裝的智能化將引領新時代。作為一種新技術,其與新型包裝的結合將促進果蔬汁包裝的整體革新與進步。