目前，蓬勃興起的納米技術(shù)，正得到包裝材料領(lǐng)域越來(lái)越多的研究者的關(guān)注。納米材料因其*的表面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)而具有優(yōu)良的抗菌性、阻透性，故可以滿(mǎn)足食品包裝對(duì)包裝材料的特殊要求，因而，此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展已成為食品包裝行業(yè)新的契機(jī)。

食品包裝

 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《包裝通用術(shù)語(yǔ)》中定義包裝是指在商品流通中為保護(hù)商品、方便儲(chǔ)運(yùn)、促進(jìn)銷(xiāo)售，按一定的技術(shù)方法而采用的容器、材料及輔助物等的總稱(chēng)；也指為了達(dá)到上述目的，在采用容器、材料和輔助物的過(guò)程中施加一定技術(shù)方法等的操作活動(dòng)。

 食品包裝是指采用適當(dāng)?shù)陌b材料、容器和包裝技術(shù)，把食品包裹起來(lái)，以使食品在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏過(guò)程中保持器價(jià)值和原油狀態(tài)。對(duì)包裝材料應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，利用各種測(cè)試儀器如密封儀，進(jìn)行密封性試驗(yàn)，以保證食品的密封質(zhì)量。

 食品包裝的功能

 食品包裝因其被包裝物的特殊性，除了具有商品對(duì)包裝在方便運(yùn)輸、促進(jìn)銷(xiāo)售、提高商品價(jià)值等方面的一般功能外，zui重要的是保護(hù)食品。食品在運(yùn)輸、銷(xiāo)售、儲(chǔ)存及消費(fèi)過(guò)程中一方面會(huì)受到溫度、光線、氧氣、水分、微生物等自然因素的影響而變質(zhì)，另一方面會(huì)因振動(dòng)、沖擊等人為因素造成內(nèi)裝物變形、破碎等。因此，食品包裝應(yīng)具有保持食品的原有品質(zhì)和外觀質(zhì)量，延長(zhǎng)食品的保存期限的功能。

 食品包裝的要求

 食品包裝要符合包裝容器的一般要求，遵循“科學(xué)、安全、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀"的基本原則，做到結(jié)構(gòu)科學(xué)、選材合理、外觀醒目等。

 除此之外，由于被包裝物的特殊性，食品包裝還有如下要求：

1.安全衛(wèi)生。食品因其不同于一般商品的特殊性質(zhì)，對(duì)食品包

裝材料有較高的安全衛(wèi)生要求。具體說(shuō)來(lái)，其要求主要包括：包裝材料無(wú)毒性，不含有毒的化學(xué)添加劑；使用無(wú)毒油墨印刷，老化后亦無(wú)毒；包裝材料中的致病菌與重金屬等含量不得超過(guò)衛(wèi)生部門(mén)的規(guī)定；包裝材料與食品接觸不發(fā)生反應(yīng)，不影響食品品質(zhì)等等。

 2.阻隔性。食品包裝要求包裝具有防潮、阻氣和保香等性能。

 3.抗菌保鮮。食品易滋生細(xì)菌變質(zhì)，食品包裝材料應(yīng)具有一定的抑菌殺菌能力以保證食品的原有品質(zhì)，延長(zhǎng)食品的貨架壽命。

 4.遮光性。許多食品會(huì)因受到光照而氧化變質(zhì)。紫外線和可見(jiàn)光可以促使食品成分發(fā)生變化，如油脂變化、色素分解等。雖然紫外線殺菌在食品工業(yè)中早有應(yīng)用，但食品在儲(chǔ)運(yùn)、銷(xiāo)售過(guò)程中不可避免受到的光照往往會(huì)造成食品變質(zhì)問(wèn)題。因此，包裝材料的遮光性很重要。

 5.剛性和適應(yīng)性。食品包裝要能再儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中保持被包裝食品，特別是餅干、薯片等脆性食品的原有形態(tài)，因此要具有一定的剛性；食品包裝同樣需要適應(yīng)冷凍、高溫消毒等食品包裝技術(shù)的需要。

 6.嚴(yán)格的測(cè)試。對(duì)包裝材料進(jìn)行試驗(yàn)，不干膠標(biāo)簽是否容易脫落，保護(hù)膜粘性是否足夠好（可以用到持粘性測(cè)試儀和初粘性測(cè)試儀）。

納米技術(shù)

 納米是一種長(zhǎng)度單位，1納米等于10^-9米。納米技術(shù)是指在納米尺度即1納米-100納米范圍內(nèi)，通過(guò)直接操縱和安排原子、分子來(lái)創(chuàng)造物質(zhì)、研究物質(zhì)的相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及在實(shí)際應(yīng)用中利用這些規(guī)律的多學(xué)科的科學(xué)技術(shù)。納米技術(shù)主要包括：納米材料學(xué)、納米動(dòng)力學(xué)、納米生物學(xué)等。

 納米材料

 納米材料是指在材料的三維微觀結(jié)構(gòu)中至少有一唯處于納米尺度范圍內(nèi)的材料。納米材料按結(jié)構(gòu)可分為三類(lèi)：零維，指空間三維尺度均為納米級(jí)，如那納米粉體、原子簇；一維，指在三維空間中有兩維處于納米尺度，如納米絲、納米管；二維，指三維空間中有一維在納米尺度，如納米薄膜。

 納米材料因其特殊的空間尺寸及結(jié)構(gòu)而在改善原有性能的同時(shí)展現(xiàn)出不同于一般材料的嶄新的理化性能：

 1.表面效應(yīng)。隨著微粒尺寸的減小，表面原子所占比例及表面積迅速增大，會(huì)使材料性能發(fā)生較大變化。由于納米粒子的表面原子比例增多，其表面積大大增加，表面原子配位不足，存在許多空鍵與其他原子結(jié)合，因此而具有很高的化學(xué)活性。

 2.尺寸效應(yīng)。當(dāng)顆粒的尺寸與一些物理特征尺寸一些物理特性尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，晶體周期性的邊界條件將被破壞，非晶態(tài)納米粒子的顆粒表面層附近的原子密度減小，會(huì)導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等特性呈現(xiàn)新的理化性質(zhì)。例如，有色金屬被細(xì)分到納米量級(jí)時(shí)便失去原有光澤而呈現(xiàn)黑色，材料的磁性會(huì)隨顆粒的粒徑的減小而變化，20納米的鐵粒子的矯頑力是鐵塊的1000倍，而尺寸繼續(xù)減小時(shí)又會(huì)出現(xiàn)超順磁現(xiàn)象；分散了無(wú)機(jī)納米材料的無(wú)機(jī)塑料具有強(qiáng)度高、耐熱性好、光澤度高、透明性的特點(diǎn)等等。

 納米包裝材料

 納米材料在包裝行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅速。通過(guò)納米技術(shù)在包裝材料中合成或添加尺寸為1納米-100納米的納米顆?；蚓w，改性傳統(tǒng)包裝材料，可以使之成為具備納米結(jié)構(gòu)的功能特異的新型材料，從而滿(mǎn)足特定的需求。例如，在材料中加入納米TiO₂等微粒，可以起到殺菌、除異性、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的作用；將納米微粒制成涂料處理后會(huì)出現(xiàn)熒光可用于制作發(fā)光、反光標(biāo)牌；在塑料中填充納米微?？墒顾芰系牧W(xué)性能、熱性能、加工性能均得到很大提高。

 總之，納米包裝材料與傳統(tǒng)包裝材料相比，在機(jī)械性能、物理化學(xué)性能、加工成型等方面具有更的表現(xiàn)。

納米材料在食品包裝中的應(yīng)用

 近年，具有抗菌性、保險(xiǎn)型、高阻透性的包裝材料發(fā)展迅速。

 納米抗菌材料

 將納米無(wú)機(jī)抗菌劑（主要有金屬離子型和氧化物光催化劑型）均勻添加到食品包裝材料中，可是材料具備持久抗菌、殺死和組織細(xì)菌發(fā)育，防止各種微生物生長(zhǎng)等功能。

 根據(jù)無(wú)機(jī)抗菌劑的作用機(jī)理納米無(wú)機(jī)抗菌材料大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是金屬離子型抗菌材料，如Ag+可以結(jié)合細(xì)菌中蛋白酶上的-SH，使細(xì)菌因蛋白酶喪失活性而死亡；另一類(lèi)是光催化性抗菌材料，如納米氧ZnO、TiO₂等利用光催化作用與H₂O或OH反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化作用的羥基使細(xì)菌致死。

 納米阻透材料

 食品包裝材料的阻透性是一項(xiàng)重要性能，與包裝產(chǎn)品的貨架壽命直接相關(guān)。通過(guò)添加無(wú)機(jī)納米顆粒改性得到的新材料，相比于傳統(tǒng)材料往往具有更好的阻透性能。如在尼龍6中分散納米級(jí)蒙脫土制成的NPA6薄膜，對(duì)二氧化碳和氧氣的透過(guò)率僅為普通材料的2/1-1/5。納米包裝材料之所以具有優(yōu)良的阻隔性，是因?yàn)樵诩{米包裝材料中，無(wú)機(jī)納米顆粒沿材料表面排列，阻斷或者加長(zhǎng)了氣體通過(guò)的路徑，使氣體無(wú)法通過(guò)或繞長(zhǎng)路通過(guò)，降低了氣體的透過(guò)率，提高了材料的阻斷能力。材料對(duì)氣體的阻隔性的提高，利于保證食品的色、香、味不變，并延長(zhǎng)保質(zhì)期。

 納米遮光材料

 食品經(jīng)常用紫外線進(jìn)行殺菌，但是高能量的紫外線照射在食品上會(huì)使其成分發(fā)生變化，在包裝材料中添加納米無(wú)機(jī)超微粒子紫外線吸收劑（如氧化鋅、二氧化鈦、氧化鐵等），可以有效的防治紫外線對(duì)食品的破壞。

 現(xiàn)在已有很多納米材料食品包裝的實(shí)例：美國(guó)Nanocor公司研制的納米瓶裝啤酒的上市，解決了傳統(tǒng)啤酒易爆裂傷人及氧氣阻隔性差無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)期保險(xiǎn)的效果的問(wèn)題；用納米抗菌劑改性制成的包裝薄膜包裝牛奶，可以有效的抑制、殺死金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等，同時(shí)延長(zhǎng)一般包裝下牛奶的保質(zhì)期。

納米食品包裝材料的安全問(wèn)題

 納米食品包裝材料優(yōu)點(diǎn)突出，發(fā)展迅速，得到廣泛應(yīng)用。但食品包裝材需要與食品接觸，其安全性成為*要素。

 納米材料極小的粒徑、較大的比表面積時(shí)期具有*的活性。同種物質(zhì)被細(xì)分到納米級(jí)后物質(zhì)性質(zhì)會(huì)發(fā)生很大變化，如一些無(wú)害的大物質(zhì)，做成納米級(jí)的超微粒之后，會(huì)具有毒性及潛在危害，對(duì)食品安全存在潛在的威脅，如惰性元素鉑的納米粒子會(huì)具有*的催化活性。

 一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在大鼠身上試驗(yàn)證實(shí)了有些納米微粒的毒性：對(duì)大鼠進(jìn)行長(zhǎng)期的納米二氧化鈦顆粒吸入試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二氧化鈦納米微粒會(huì)引發(fā)肺部腫瘤；超細(xì)的二氧化鈦微粒會(huì)使大鼠肺泡巨噬細(xì)胞增多，引起肺部 阻止間質(zhì)化、誘發(fā)炎癥等；有些已被用作惡性腫瘤治療藥物的納米顆粒對(duì)部分試驗(yàn)動(dòng)物的內(nèi)臟有一定損傷。

 因此，食品包裝材料的研究者在研究納米技術(shù)時(shí)，應(yīng)對(duì)其潛在的安全性能予以重視，將材料的選用建立在真實(shí)客觀的實(shí)驗(yàn)測(cè)試的基礎(chǔ)上，切實(shí)確保食品安全，將納米材料的優(yōu)勢(shì)科學(xué)合理的發(fā)揮出來(lái)。

總結(jié)

 目前，盡管納米包裝材料在食品包裝中的應(yīng)用雖然剛剛起步，但因納米包裝材料的特殊性能可以滿(mǎn)足特種包裝功能的需求而具有廣闊的發(fā)展空間。筆者相信，隨著納米技術(shù)的不斷成熟完善，納米包裝材料的應(yīng)用將更加喜人。