對于活性和智能包裝來說，2002年是標志性的一年，世界各國食品界及相關食品包裝界以極大的熱情開始關注這一新型包裝領域。之后，逐漸研究、開發(fā)出了一些新方法、新產(chǎn)品。

    2002年，在2月初，包裝戰(zhàn)略學會舉行了其年會，主題是活性包裝；在春季，BRGTownsend公司宣布與多家機構(gòu)聯(lián)合開展活性包裝的研究；6月，在加利福尼亞召開的IFT包裝分會的年會上有兩個主題，一是抗微生物，另一個是活性包裝；9月，CampdenChorleywood食品和飲料研究組織召開了第二屆國際會議，主題是活性包裝；4月，在德國召開的Interpack展覽和在芝加哥10月召開的PackExpo展，活性包裝均成為兩個展會的主角。

    活性和智能包裝是嶄露頭角逐漸占據(jù)主流位置，還僅僅是高曝光率的包裝新事物，并在幾年后黯然消退？從目前已開發(fā)的水分控制材料、乙烯吸收材料、氧氣消除材料、防盜竊材料及類似包裝附屬材料等來看，盡管還需要接受證明增加成本的必要性的挑戰(zhàn)，但我們相信，活性和智能包裝將會得到快速發(fā)展。

    水分控制材料

    水分控制材料的性能已超過大部分硅膠袋和筒，硅膠過去并且現(xiàn)在仍法定用于電器元件和金屬產(chǎn)品的包裝。水分控制材料可以控制包裝后的新鮮食品諸如切開的西紅柿、甜瓜及分割后的家禽等，周圍的水分含量，也許還包括延長許多其他產(chǎn)品的貨架期。一些研究者聲稱，如果在吸收材料中加入抗微生物劑，就可以抑制包裝中微生物生長，防止食品的微生物腐敗變質(zhì)。

    也許，更能引起人們興趣的水分控制材料是那種干燥劑與包裝塑料結(jié)合在一起的材料。將干燥劑摻入塑料結(jié)構(gòu)中，干燥劑被聚合物分散，這通常只能起到水分阻隔作用，從而限制了活性水分向吸收劑的移動。

    基于IhabHekal有關干燥劑霧沫狀夾帶的系列專利，美國CSP技術公司研制出了新型包裝材料結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能去除包裝中的水分。固體聚合物結(jié)構(gòu)中存在著大量的、微小的、相互連接的傳輸通道，這些通道為水分在聚合物結(jié)構(gòu)擴散提供了路徑，水分可以被基質(zhì)中的干燥劑吸收。含有活性劑的塑料可以物理性地鍵合或注入其他材料中，然后擠壓吹塑成為多維塑料包裝結(jié)構(gòu)。

    這種多維微通道結(jié)構(gòu)的材料，外層塑料層起到水分阻隔的功能，同時內(nèi)層結(jié)構(gòu)則起水分排除功能。外層是被動性的，可以是熱塑的，如聚乙烯或聚丙烯。其他材料如聚二乙醇可在塑料的內(nèi)部形成通道，在這些通道的表面可以根據(jù)應用領域的不同結(jié)合上干燥劑如硅膠，或分子篩等活性劑，達到相應的功能。

    放置在塑料內(nèi)部的干燥劑可將其所接觸的空氣中的水分去除，使密封包裝中的空氣達到滿意的干燥程度，這樣可使產(chǎn)品在分銷過程中免受水分對其產(chǎn)生的危害。當包裝被打開，在取走部分產(chǎn)品后又重新密封時，活性干燥劑會將打開包裝時進入的水分去除，使包裝內(nèi)重新達到干燥水平。

    實際上，干燥劑結(jié)合物可以從技術上滿足所有內(nèi)裝干性產(chǎn)品的抗水分的要求，但其受限于干燥劑在材料內(nèi)部通道中擴散的性能。除了半剛性的瓶子外，載體材料的理想用途在于柔性材料，這種材料可熱成型為薄膜，用完全柔性的材料生產(chǎn)出在其結(jié)構(gòu)中含有干燥劑的制品。CSP公司曾嘗試將這種干燥技術與受控釋放的抗菌劑結(jié)合使用，這種抗菌劑由所吸收的水分來活化，但目前還沒有其效果的報道。這項在材料中結(jié)合活性劑的概念，已進入除“近零氧”控制以外的領域，如相對濕度控制、氣味去除和受控的風味釋放等。

    在保持“近零”相對濕度的成功技術中，CSP公司可能在研究全新的、令人矚目的包裝，這種包裝功能是基于物理原理而非化學反應原理。

    除氧劑氧的去除起源于在日本使用袋裝亞鐵放入肉干包裝中和在20世紀80年代末用于軍隊定量配給。無鐵除氧劑直接與塑料包裝材料的結(jié)合，推動了通過包裝控制造成食品腐敗的微生物傳播媒介的做法。實際上，上個年代的聚酯與尼龍復合擠壓吹塑成型的材料現(xiàn)在已經(jīng)被加拿大的Amcor公司的單層塑料結(jié)構(gòu)所超越。

    雙烯類型BP化學公司的AmosorbDFC（可直接與食品接觸，它的前身為AmocoAmosorb3000）是一種聚丁二烯／聚酯除氧劑，它與制瓶級的聚酯結(jié)合可以制成單層的，幾乎零氧滲透的塑料。如果使用量小但仍保持功效時，這種結(jié)合物仍是透明的。由于除氧過程在瓶子成型后就立刻開始了，因此對瓶子的貯藏、供給是一個挑戰(zhàn)。由Amcor公司生產(chǎn)的這種瓶子幾乎沒有二氧化碳阻隔功能，因此不適用于碳酸飲料。Amcor公司已將這種除氧結(jié)構(gòu)商業(yè)化用于16盎司塑料瓶的生產(chǎn)，這種塑料瓶在美國已用于果汁飲料的包裝。

    尼龍MXD6類型與復合吸塑的尼龍MXD6／聚酯瓶相比，Amcor公司的材料結(jié)構(gòu)更能抵抗熱灌裝時的高溫或冷灌裝后的巴斯德殺菌。據(jù)調(diào)查顯示，大陸PET技術公司的尼龍MXD6結(jié)構(gòu)不能耐受啤酒巴斯德殺菌的溫度，而Constar最近開發(fā)出的復合吹塑成型的尼龍MXD6結(jié)構(gòu)可耐受140°F一分鐘。

    氣味方面食品中有些物質(zhì)與氧反應可產(chǎn)生有害物質(zhì)，使食品風味改變。美國EVAL公司的研究人員利用乙烯基乙烯醇作為氣體阻隔材料并使用聚雙烯除氧。有報告指出，這種方法阻隔氧和二氧化碳、保持風味穩(wěn)定的效果與玻璃相比沒有明顯區(qū)別。ChevronPhillips和Cryovac聯(lián)合開發(fā)出了一種含有苯甲基丙烯酸鹽聚合物的柔性材料，這種柔性材料具有釋放任何因氧化而產(chǎn)生的不良氣味的特性，它可保持包裝內(nèi)的氧為“零”，使食品在冷藏框中的貨架期達到10周。

   亞鐵技術含鐵除氧劑還在繼續(xù)發(fā)展著，最常見的情況是用于盒裝魚和肉中快速反應的除氧袋等。Silan開發(fā)了一種多層材料，這種材料包含乙烯基乙烯醇作為氧阻隔加上亞鐵離子的除氧劑；而Ciba特殊化學公司則活躍在將亞鐵離子結(jié)合于包裝材料內(nèi)的領域。

    大約有十幾個不同的氧清除體系投入或即將投入商業(yè)運作，使消費者，甚至管理者產(chǎn)生迷惑。由于在除氧劑應用方面供應商或研究機構(gòu)所提供的資料較少，因此使用者需要花許多精力去決定各種方法在包裝其產(chǎn)品的實際應用價值。

    抗微生物技術

    各種各樣有關抗微生物活性劑與包裝材料結(jié)合的可能性的信息從學術界傳出，但在美國目前除氧包裝已商業(yè)化，而幾乎沒有抗微生物包裝商業(yè)化，盡管經(jīng)過了多年的研究。

    揮發(fā)性抗菌劑普遍使用的獨立小包裝的揮發(fā)性抗菌劑已出現(xiàn)在日本貨架上和美國研究機構(gòu)的實驗臺上，裝有含乙酸的載體的小香囊可用于柔軟面包的保鮮，乙酸的揮發(fā)可以抑制霉菌的生長。還有乙酸，它在使用后會有殘留氣味，當然這是許多食品的天然成分，或許受一些消費者喜歡。

    其他一些抗菌劑如二氧化氯（在包裝材料中的前體物質(zhì)經(jīng)與水蒸氣反應而生成）會與食品發(fā)生有害的二次作用。異硫氰酸烯丙酯（烯丙基芥子油）會產(chǎn)生一種特殊的、人們一般不喜歡的氣味。

    銀鹽有報道稱，銀鹽在日本曾使用，但出于效率和法規(guī)方面的考慮，在北美地區(qū)還沒有使用。由于銀鹽的功能只有在與微生物直接接觸才能發(fā)揮，這要接觸食品的表面，通常是不允許的，因此它的實用性遭到了質(zhì)疑。

    涂布當抗菌劑與包裝材料結(jié)合時，大部分抗菌劑在包裝材料的內(nèi)部，不能接觸到食品的表面或進入食品的內(nèi)部；而如果是將抗菌劑涂布于包裝材料的表面，則產(chǎn)生不同的結(jié)果。

    內(nèi)在抗菌劑塑料一些聚合物顯示有自身的抗菌特性，如chitosans和尼龍，它們表面的胺由于紫外線的激活而濃度增加。IFT食品包裝分會的官員認為，對于抗菌包裝來說，文獻報道的與實際應用之間差距較大。對于某些抗菌劑來說，差距在逐漸縮小；對大部分而言，從理論到實驗室再到商品化的差別很大。

   前不久，一些工業(yè)開發(fā)部門開始進入相關技術領域，他們的目標是系統(tǒng)工程而非單個活性因子，活性包裝將會有明確的分類。過去，我們因為包裝中的水分和氧而煩惱；明天，我們將能控制包裝中的相對濕度和氧含量、去除不良的氣味及從包裝外面向包裝內(nèi)部釋放抗菌劑和良好氣味。也許，迎接活性包裝進入食品科學和技術的主流領域的時間到了。