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食品包装技术——智能包装 摘要 随着消费者对食品安全和品质要求的不断提高，传统的食品包装技术已 经不能满足现在市场的需求。活性包装、敏捷包装等功能性包装技术应运而生。 近来，智能包装成为一个新的发展方向并受到消费者的青睐。 关键词：活性包装 敏捷包装 智能包装 功能指示剂 1、引言 [1] 智能包装 ，（Intelligence Package）是近十年来在国外包装行业兴起的 一种新型的包装技术，它能自动监控、传感、记录和溯源食品在包装过程与流通 过程中所经历的环境变化，一般通过复合、粘贴、印刷的方式以包装标签的形式 使消费者以视觉上能感知的物理变化来了解食品的安全状态。活性包装[2] （ActivePackage）、敏捷包装（SmartPackage）则是侧重于在包装中放置能够 释放或者吸附的小包装来对食品进行保鲜，防腐，以延长其货架寿命。与传统包 装技术相比较而言，智能包装能够实现与消费者就食品的安全信息进行交流，能 在食品产业链中起到监控食品安全品质和传递食品安全信息的作用。 2、智能包装技术中的功能指示剂的应用[3] 2.1 时间温度指示剂（TTI） 食品在仓储、运输、货架和食用期间都需要在一定的温度下储存以使其货架 寿命达到最长。然而，在实际的操作中，温度的非正常升高会导致食品中的酶、 微生物催化作用的加速，导致食品腐坏。TTI 可以记录食品在不同温度下所经历 的时间长短（温度历史），并通过颜色变化像消费者传递包装食品的剩余货架寿 命，这比单纯的通过印刷保质期来警示消费者食品的货架期更具有实际意义。 目前应用的化学TTI 中，一种是含乙炔基团的单体进行进行固态聚合反应。 在该聚合反应中，单体中的联乙炔基团在热作用下，加成聚合反应生成聚联乙炔 （PDA）化合物。PDA聚合反应的速度与温度直接相关，当温度升高时，聚合反 应从蓝色变成红色的速度就越快，由此产生的温度-速率-颜色三者之间的变化关 系就能够用来对包装食品所经历的时间-温度历史进行记录，以指示食品的品质。 另一种化学型TTI是基于光致变色化合物的光诱导生色与褪色之间的可逆反应 而构建的。在这类TTI 中，光致变色化合物的光诱导反应常伴随其分子结构中的 质子、甲基或卤素原子的转移与重排。由于反应进行时所需吉布斯自由能量较高， 因此光诱导可逆反应的速度非常快。然而，这类光致变色化合物的褪色逆反应也 可由热来驱动，切热致褪色反应的速率远低于光诱导褪色的速率，并且在不同的 温度下表现出不同的反应速率，根据反应过程中的温度、速率与褪色程度之间的 关系来推算时间-温度-颜色之间的定量关系，继而可用来对包装食品的货架期进 行指示。 另一类用于食品包装材料中的TTI是以染色分子在聚合物基质中的有序/无 序排列导致的颜色变化为基本原理构成的。无机化合物的热致变色在智能包装材 料中也得到的应用。其中以金属银为核心的无机化合物及纳米材料是重要的一 类。 2.2 氧指示剂（OI） 食品腐败变质的主要原因是空气中的氧气加速了食品中需氧性微生物的快 速繁殖，同时也辅助加速了食品中酶催化和非酶催化体系反应的进程，从而破坏 了食品中富有营养、色泽、口感的各种物质。微生物繁殖、酶催化以及非酶催化 反应体系受温度和环境中氧气浓度的影响较大，因此在易腐败变质食品的包装上 都采用冷藏或冷冻保存，以降低微生物繁殖和催化体系的反应速率，达到延长货 架期的目的。 氧传感器的研究和发展能够实现动态监测包装中氧气的浓度。在食品包装体 系中，以油墨印刷或标签张贴于包装内层的氧传感器不仅能传感包装中的氧气， 而且能通过自身的光化学性质的变化来警示消费者目前包装体系中氧气的含量， 因此被称为氧气指示剂（OI）. 目前应用于食品包装体系中的OI大都是在可见光范围内有荧光发射和吸收 的化合物。对荧光物质来说，OI指示原理是通过其荧光强度/寿命与氧气浓度之 间的关系完成，而利用化合物吸收来完成氧气含量的指示则是通过其与氧气的结 合反应、氧化还原反应或光致氧化还原反应过程中的化合物颜色的变化来完成。 智能包装指示剂的应用还有密封—泄露指示剂和新鲜—成熟指示剂等。 3.智能包装的问题与展望 食品包装工业正朝着高技术、多功能、环保化的方向发展，并不断地涌现新 的技术。智能食品包装功能的逐步完善和应用的普及推广不仅改变了食品产业链 中的生产、销售、食用等操作人员和消费者对食品包装仅仅作为包装容器和提供 方便等传统概念的理解，并且智能包装能够引导和刺激消费者对包装食品