大家在選購「包裝食品」時,是否常注意包裝內的食物品質良好、外包裝完整且密封,總覺得包裝食品能更好的保護食物及避免發生腐敗!那麼食品包裝與食品腐敗的關聯性是如何呢?其實,影響食品腐敗的因子有兩個面向:微生物及化學反應,而環境中的氧氣、水分、光照、污染源等因素都會促進這些腐敗的發生。而加工食品通常會使用「堅固且密封」的包裝如金屬、玻璃、塑膠等這類傳統的材質,阻隔環境不良因子,使食品的保存期限得以延長。
然而,傳統的包裝方式,除了提供隔絕與保護之外,好像無法再呈現給消費者更多訊息,而且通常要打開包裝後,才會得知食品是否已變質。因此,食品科學家在思考能不能導入新的包裝技術,提高包材的功能性,動態的顯示一些消費者想要知道的品質訊息,例如:不用打開包裝就可以知道水果成熟與否,肉品是不是還新鮮,甚至可以持續監控食品的變化。
相較於傳統食品包裝著重於包裹、盛裝食物,新穎包裝技術訴求除了減少品質劣變、維持食品安全外,更能用於監控、瞭解食品在儲藏期間品質的變化。因此,活性包裝和智慧包裝的誕生,提供我們更多關於食品的訊息,也提高食品在供應鏈管理的效能。
首先是「活性包裝」技術,主要為將活性物質放入小包(sachets)或貼片(pads)內,再放入食品包裝中,透過改變包裝內部環境來減少不良成分,例如吸濕劑去除水分防止受潮、脫氧小包避免食品氧化。或者,將活性物質結合在包材結構中,透過釋放特定成分如抑菌劑,減少微生物生長,達到延長保存期限的功效,例如以抗菌膜真空包裝生鮮肉品。
接著是「智慧包裝」的技術,會透過設計一套物理、化學或生物反應機制,依照想測試的對象如:氧氣、微生物等,製作出合適的「指示標籤」並黏貼、放置在包裝袋中。這些標籤上的物質會漸漸和環境中品質因子反應,出現清楚的圖案或顏色變化。我們則可以依照變化程度判斷品質是否維持,監控是否曾發生劇烈溫度變化或微生物生長情形,以瞭解食品在運輸或儲藏過程中品質的即時或歷史變化。
目前常見智慧包裝應用如下:
1.利用氧氣指示標籤,感應包裝內氣體變化,讓消費者了解脫氧劑是否有效。
*劣變因子:氧氣,造成食品氧化而品質降低(如營養素、顏色及風味變差)。
*識別失效:脫氧劑有效時為紅色,隨著時間和透氧增加,最終變為藍色。消費者透過觀察標籤顏色,可得知脫氧劑失效,以了解食品新鮮度和保存狀態。
2.利用新鮮指示標籤,偵測食品是否生成劣變物質,讓消費者掌握生鮮食品的新鮮度。
*劣變因子:揮發性生物胺(VBN),為蛋白質的裂解產物,通常在食品儲藏條件不佳或時間較長時產生。
*辨別失效:包裝內VBN含量低時為紅色,隨著劣變而VBN量增加變為綠色,幫助消費者瞭解食品的品質和安全情況。
3.利用時間-溫度指示標籤,監控需冷鏈配送食品的過程變化,提供消費者紀錄。
*劣變因子:時間及溫度,監測冷藏或冷凍食品在儲藏或運輸過程是否發生異狀。
*識別失效:貯存良好時為綠色,於冷鏈過程發生儲藏不當或失溫情形,會轉變成紅色,用以告知消費者品質或安全有所變化,雖於保存期限內,應多加留意。
在我們對食品品質和安全越來越重視的現代社會裡,活性包裝和智慧包裝技術結合在一起,可以延長食品的保存期限,並提供即時和歷史訊息。這些技術非常有助於我們判斷食品的適食性,同時也能幫助我們保持食品的安全和品質,避免不必要的誤判和浪費。而未來,隨著與AI人工智能及新穎材料等技術的整合,包裝技術將在生產履歷、環境永續和物流配送等方面持續發展和創新,為我們帶來更多便利和可能性!
包裝新技術-以「活性」與「智慧」管控食品貯藏期間的品質