(一)微波食品包装材料要求
微波食品的方便性之一是可将包装连同食品一起进行加热调理,在包装设计时就必须将其包装作为加热容器来考虑。因此包装材料对微波的加热适应性,即对微波的吸收、反射与透过性能,以及对内装产品在加热时的影响,是微波食品包装时必须考虑的一个重要问题。食品连同包装一起在微波场中加热时,食品吸收微波生热,温度逐渐升高,与食品直接接触的包装材料温度也会升高,同时包装材料本身也可以不同程度地吸收微波能而产热,这些作用会使包装材料的温度升高,特别是食品中含有油脂或油脂黏附于包装材料时,材料受热速度快且温度很高(常可达130~150 ℃),因此要求包装材料具有较高的耐高温性能。
另外,由于微波食品有很大一部分是冷冻冷藏的调理食品,对此类食品的微波包装还要求包装材料具有良好的耐低温冷冻性能,脆折点要低。微波加热时,密封包装袋内空气膨胀压力增高,还要求包装材料能耐受较强的内压强度。
(二)微波食品用包装材料的分类
根据包装材料在微波场中的特性及在特定包装中的作用可将其分为4类。
1.可透过微波的包装材料 此类材料在微波场中很少吸收和反射微波,对微波的透过性很高,也称微波透明包装材料。包装食品在进行微波加热或蒸煮时,只有微波能最大限度地被食品所吸收,食品才能迅速升温,从而提高加热效率,因此,此类包装材料是微波食品包装的主要用材。一般的纸类、塑料、玻璃等包装材料大都属于此类材料。表7-10列出了部分材料的介电性质供参考。
表7-10 在2 450 MHz下部分材料的介电性质
2.可吸收微波的包装材料 在微波场中与食品一起吸收大量微波能而生热,甚至比食品升温更快。通常用于微波敏片包装与食品表面直接接触,使食品表面能达到产生脆性和褐变色泽所需的温度。
3.可反射微波的包装材料 在微波场中不能吸收和透过微波但能反射,主要用作微波屏蔽材料,防止食品边角或突出部位过度加热,达到均匀良好的加热效果。如:铝箔和铝箔复合薄膜材料等金属类包装材料。需注意的是此类包装材料在应用时需特殊处理,使用不当会引起打火。
4.可改变电磁场的包装材料 可使被包装物在微波场中受热更均匀,也称为整场器件。如美国Alcon公司的一种名为MicroMatch的容器,主要有铝箔复合制成,其圆顶可不同程度地反射微波,从而改变食品内部不同部位的电磁振荡,使食品加热更均匀彻底。
(三)常用微波食品包装材料
1.纸类 主要有各种纸和纸板、纸浆模塑材料、涂塑纸板等。
(1)纸和纸板 具有一定的强度、形状保持性和优良印刷性能,可与食品一起置于微波炉中加热,并可吸收微波加热过程中食品逸出的水蒸气,而避免其在包装内表面形成凝结水而影响食品外观品质。纸板一般用于制作杯、碗、托盘、衬垫等。(www.xing528.com)
(2)纸浆模塑材料 应用最多的是纸浆模塑托盘,为“双炉通用”性材料。这种托盘在纸浆模制后常层合耐热性、阻水性很强的聚酯膜,一般有两层封口:下层铝箔上层塑料膜盖封,微波加热时可将铝箔去掉重新盖上塑料盖,在普通加热方式下,只需去掉塑料盖即可直接进行加热,很适合作为冷冻调理食品和米饭类的微波食品包装。
(3)涂塑纸板 主要有涂PE、PP、PET的纸和纸板,经涂塑后其耐热、耐油、耐水性等大大提高,可用于各种微波食品包装。
纸质材料特别是经涂塑处理后的材料非常适合于微波食品包装,但由于其本身能部分吸收微波能而被加热,如果在微波炉中加热时间过长,纸张存在因高温而被烤焦的危险,尤其是边角部分和含水分较低的食品。因此,纸类包装微波食品最好使用带盖容器,使加热更均匀;在外观设计上要尽可能采用圆滑过渡,以避免局部过热现象的发生。
2.玻璃和陶瓷
(1)玻璃 玻璃用于微波食品包装的最大优点是它对微波透明、耐热性好、强度高,并能承受较高内压,且使用非常方便。玻璃瓶一般采用金属旋盖密封或用由塑料保护的金属自泄压盖密封;前者去掉瓶盖后即可放入微波炉中直接加热,后者可直接放入微波炉中加热。玻璃包装材料主要用于饮料类等含水量大的液体食品的微波包装。
(2)陶瓷 陶瓷对微波的吸收较多,很少用于微波食品的包装,但作为微波炉加热器皿则很常见。由于陶瓷吸收微波,因此其能量利用率较低,不太适合长时间加热,另外当食品加热到其所需程度时,陶瓷往往已经很烫手,使用时应注意。
3.金属 由于金属能反射微波,且在微波炉中容易产生打火现象,过去常认为其不能应用于微波食品包装。实际上,只要进行适当的控制,金属完全可以作为微波食品包装,如在金属表面涂塑或用纸裹包以避免容器与容器、容器与微波炉壁的接触即可防止打火。
利用金属对微波的反射可制成各种容器,实现食品的均匀加热。如将容器的开口一面用非微波透明材料制成而其他表面仍为复合铝箔,由于其一面可透入微波而其他面则反射微波,微波在容器中反复改变方向可使食品更容易得到均匀加热,在边角部位不易出现过度加热现象。将金属制成8~10 μm的箔片(如铝或不锈钢箔),箔片中的金属离子不连续,通过不同的设计使微波透过性不同,从而可以根据食品的要求控制微波对食品的加热程度。另外,利用金属对微波的反射特性可制作各种微波屏蔽材料用于食品的包装中。
4.塑料 塑料是微波食品包装中应用最多的一类材料,由于对微波的透明特性及材料种类繁多、性能各异,能提供各种不同的性能以适应不同微波食品的包装需要,主要有:PA、PE、PP、ABS、PC、PET、Ny、SAN、EPS和PA/PP、PP/CPP、PET/PE、PA/PE、PET蒸镀SiO2、PP/EVOH/PE以及纸塑、铝塑等复合包装材料。PC、CPET、PA/PP、PP/CPP、PET/PE等适合于长时间微波加热食品,PA/PE、EPS、PE、SAN等可用于短时加热即可的微波食品包装。CPET、PC等常制成托盘使用,在各种微波食品中都有应用,特别是冷冻调理食品中应用很广泛。
PVC、PVA等极性材料则不适合微波食品包装。尽管EPS保温性能优良、对微波的透过能力也很好,但是它在高温下具有单体迁移的危险性且容器易于变形,因此也不太适合用于微波食品包装,特别是对于高脂肪食品如油炸食品、肉汁、奶酪沙司和含奶油的食品更不适宜采用。
此外,微波食品包装中还常常使用微波加热敏片(microwave susceptor)以促进食品表面上色和发脆,这些敏片主要是一些金属镀膜等材料。需要注意的是:敏片在加热过程中温度常常可达到200 ℃,如此高温下容易引起敏片中的某些成分向食品中迁移。
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