太空食品包装浅析.doc

    太空食品包装浅析
摘要： 包装日新月异,从最初的简单功能与装潢单一到现在的多功能印制精美，包装已经成为商品不可或缺的一部分。而随着我国航天事业地不断发展，太空包装也显得甚为重要。在关注包装新技术、新动态之余，我们不妨来想一下， 太空中使用的食品包装又是怎样的呢？本文将从太空环境，食品包装材料等几方面进行阐述。
关键词：太空环境、食品包装、包装材料、智能材料、可食性材料
1. 太空环境分析
 在谈太空包装之前,我们必须首先要了解太空的环境情况。
1.1高温差变化
与地球是一个温暖舒适的摇篮相比,太空却是一个冷酷的世界。当地面温度为25℃时,16000m高空则低于-50℃。早期的太空探险者有因此而影响健康乃至丧命的。现代航天飞机、飞船飞行轨道高度大约为200英里(320多公里),其温度变化范围为-150—+120℃,日温差是地面上的20倍之多。
1.2高强度射线
宇宙空间是一个大真空,里面却藏着宇宙射线威胁人们的生命,造成致命损害。
1.3无重力世界 
地表重力使我们地球人悠闲地稳稳地在地球上活动,而太空的无重力环境将使一切物体在太空飘浮。由于太空中的失重，人在太空中的消耗比在地球上要少一些。
1.4、无氧又无水
太空没有氧气,也不下雨,要呼吸和喝水,这些东西都要靠地球人从地球自带。一般采用特殊的包装容器——高压罐盛装氧和氮,呼出的二氧化碳亦要用专门的容器来回收、包装、进行处理
1.5太空垃圾多
由于失重等原因，太空中很多物品悬浮于太空，造成了对太空环境的迫害。
2．太空食品包装现状
针对于太空这种特殊的环境状况，太空食品的包装也有了相应的要求。其总要求是：营养价值高、搭配合理、体积小而轻、食用方便。现在，宇航员在太空中吃的食品与地面上一样：饼干、巧克力、蜜饼、火腿、酸甜汁的猪肉、鹌鹑、蔬菜汤和红莱汤、草莓、茶和咖啡等等。
2.1冷冻食品包装
在航天飞机上消费的食品绝大多数是经过冷冻干燥品，基本要求是从生产、运输到销售，保持其产品的品质特性，防止细菌污染且食用要方便。冷冻干燥食品，在航天食品中占有较大比例，因为它在被送上太空时轻而小。但在食用前必须复水，在它的包装袋上都有一个单向入水阀门，以便复水用，复水后即可食用。因此包装材料须具备的条件是：具有一定的机械强度（耐高低温）；具有阻隔性（对气体和液体的高度阻断性）；对内容物的可耐性（耐酸、油）；卫生性；耐操作性等。
冷冻食品的包装形式有两大类：柔软类型和坚硬类型。柔软类型是以塑料薄膜为基础的。厚硬型包装，如稍厚些的纸包装盒、复合铝箔冲压型容器等，前者占较大比例。现在市场上常见的冷冻食品包装多采用以下结构：OPP/LLDPE此结构的产品性能可以达到防潮、耐寒、低温热封拉力强等，成本相对比较经济；NY/LLDPE此结构的包装性能可以耐冷冻、耐冲击、穿刺，成本相对较高，产品包装性能较好PET/LLDPE及PET/NY/LLDPE和PET /VMPET/LLDPE等结构在冷冻类产品中也有使用，但使用率相对较低；另外还有一种是单纯的PE袋，例如蔬菜包装等。
2.2半固体食品包装
2.2.1软管包装 这类食品被包装在牙膏型金属软管内，进食时插入硬塑料管，用手轻压软管，食物即可进入口中，这种包装的食品，在失重环境中进食方便，食物不会漂浮在空中，十分安全可靠。食品种类有肉糜、果酱、鱼子酱等，营养成分合理，穿着压力服亦可食用，适用于短期航天。
铝塑复合软管由铝箔与塑料或树脂复合后，再由制管设备加工制成管状半刚性包装制品。 铝箔具有材质轻、高阻隔性、遮光、抗紫外线、防潮、防腐蚀、绝热、保质期长、卫生等特性，在深加工利用上具有易折曲、粘合性与热合性优良以及优异的表面印刷性能和装饰效果。而铝塑复合软管具有隔绝性好、不易破裂、清洁美观等优点。
2.2.2灌装包装 适用于粘滞性食品，可将切成小块的肉、鱼烹熟，汤汁用淀粉增稠后装入罐消毒密封。其含水量高、味道鲜美、进食方便、安全卫生，不会发生漂浮，很受宇航员欢迎。
铝塑复合罐材由铝箔与塑膜和牛皮纸板复合而成，通过加工制成各形状的包装罐，具有无毒、无味、无污染的特点，并可回收再生使用，是市场上大量使用的马口铁制罐、蒸煮罐及其他液体包装容器的替代品。
2.2.3袋装包装 食品烹熟，经低温低压脱水后装入塑料袋密封贮存，在太空中进食时用注水针加入水分，几分钟后即可进食。包装材料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等高分子材料。在日本，包装材料中的袋子部分采用从里到外依次为聚乙烯、尼龙、聚酯的3层结构，厚度分别为80μm、25μm、12μm。饮用口的口径采用了适合汤菜一起食用的尺寸。饮用口与盖子用树脂制的绳子连在一起，开封后盖子不会飘游或丢失。而且，将盖子反向塞入饮用口，则可重新密封。
利用铝箔与塑料等材质复合制成的袋式包装容器就蒸煮袋而言，它具有气密、遮光和耐热性能，用蒸煮袋包装食品，其保质期可延长至2年，且能承受120℃~150℃的高温消菌处理。广泛应用于酱状、糊状食品和太空食品的包装。
2.3太空饮料包装
在太空喝饮料比较麻烦。如果像在地球上那样端起来喝，因为没有压力，饮料不会流进嘴里。一般将水果或咖啡等饮料粉装在铝塑复合袋中，在太空中饮用时，用注水针注入热水或冷水，再插入塑料管吸饮。现成的饮料则有柠檬汁、橘子汁和椰子汁等。复水饮料,它需在太空加水溶解后制成冷饮或热饮。在包装上美国早期用复水饮料袋，后改用折叠塑料瓶和方形复水包，以便用吸管吮吸
在国内,果汁饮料和果酱多数采用玻璃瓶包装。近年来已开始采用涂塑纸盒(纸一铝箱一聚乙烯复合材料)在成型-填充-封合包装机上进行包装。在国外,果汁饮料除了玻璃瓶包装以外,已经普遍采用聚乙烯涂塑纸盒和铝箔与塑料薄膜复合材料的软包装。桔汁采用聚偏二氧乙烯/铝箔/聚乙烯复合材料软袋包装,其防护效果优于聚酯/聚乙烯和玻璃纸/聚乙烯材料。此外,也广泛采用塑料瓶,铝两片易开罐和盒中袋(塑料袋在纸盒中)等包装形式。其中发展较快的是涂塑纸盒和纸-铝箔-塑料的复合材料包装袋。这类包装也应用于酒类和其他液体食品。
3．未来发展趋势
3.1可食性包装材料
这是一类能完善包装材料与环境保护之间矛盾的新型食品包装技术材料。它是将本身可食用性的材料成分，经组合、加热、加压、涂布、挤出等方法而成。国外近几年来开发的可食性包装材料一般以人体能消化吸收的蛋白质、淀粉、糖类和脂肪为基本原料，制造成不影响食品风味且看不见的食品包装薄膜。现研制开发出的有：蛋白类可食性包装膜、淀粉类可食性包装材料、多糖类可食性包装材料、脂肪类可食性包装材料、复合类可食性包装材料。成本有待降低。性能有待提高。可食性包装材料正在兴起目前比较看好的是海酸钠复合膜。海藻酸钠的水溶液与钙离子结合时形成一种可食性的薄膜。通过调节钙离子和海藻酸钠的浓度来调节薄膜的强度。此外,利用乳蛋白为基质,添加食用香精、色素、抗氧化剂和防腐剂等制成的可食性保鲜膜目前也被广泛利用。它可保持绿色食品的不变色、不失水,还可防止由于污染而引起的霉变及其他腐烂变质现象。
3.2智能材料
智能化是包装材料发展的一大趋势。所谓智能包装是指对环境因素具有“控制”、“识别”和“判断”功能的包装。它可以控制、识别和指示包装微空间的温度、湿度、压力，以及密封的程度、时间等一些重要参数。智能包装可以控制食品质量，提供食品品质信息，有效延长食品的货架寿命和新鲜食品的新鲜品质。智能包装材料通常包括光电、温敏、湿敏、气敏等功能材料，这些材料可以广泛应用于食品和药品包装。如在食品包装中，“智能”包装材料能改变颜色，让顾客知道食品新鲜程度，显示是否由于贮存时温度变化或包装泄漏而导致食品变质败坏。智能型包装材料由于研发周期长，投入高，往往作为长期研究的计划。
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