微波加熱對軟包裝材料的要求

轉自《軟包裝技術》

現代都市快節奏的生活方式，使得便捷就餐需求廣泛，食品微波加熱正是實現這種便捷的途徑之一。因此，微波加熱的軟包裝材料也需要跟上這種發展趨勢。適應微波的軟包裝材料特別是復合軟包裝材料區別于普通產品，在選材、工藝和包裝內容物上有一些特別的要求，下面結合實踐和大家簡單探討。

一、微波加熱的原理和特點

家庭微波加熱食品通常使用微波爐，其原理是：微波爐啟動后，爐腔內電磁場的變化頻率高達每秒24.5億次，微波作用于食物內的極性水分子，使之來回擺動24.5億次/秒，水分子之間高速往復運動和輪擺摩擦產生熱量，使被加熱的食品溫度升高。

微波有如下特點：

1.微波的能量很大，比普通加熱穿透力強、均勻、效率高。比如微波加熱食品時，家用微波爐內電磁場高頻率變化，可引起食物內的極性分子(如水、脂肪、蛋白質、糖等)的高速振動，振動引起的摩擦使食品內部產生高熱，將食物加熱或烹熟。普通加熱通過熱傳導、輻射或液態對流的方式進行，微波加熱依靠物體吸收微波能將其轉換成熱能，使物體自身整體同時升溫的加熱方式，微波加熱完全區別于上述常規加熱方式。微波能量可以非常均勻地直接深入食物內部，熱效率高、加熱均衡、速度快。

2.微波對物體加熱有選擇性，金屬材料對其有反射性的特點，各類含水食品均可以吸收微波，微波能量被吸收后，食品被加熱。微波可以穿透相對比較絕熱的玻璃、陶瓷、耐熱塑料、木制品等絕緣材料，但不會損失能量。微波碰到金屬會發生反射，金屬沒法吸收和傳導它。微波爐正是利用微波特點，用特殊處理的鋼板制成爐的內壁，利用微波爐內壁的反射，使微波來回穿透食物，增強熱效率。但是微波爐內加熱食品不能使用金屬容器，金屬容器會反射微波引起爐內微波和金屬表面出現放電打火的現象，可能帶來安全事故。

3.微波加熱反應快捷,便于控制。微波加熱是利用介質材料自身電磁場消耗的能量,轉化為熱量后使物體發熱。微波在產生和接觸到物體時，不像蒸汽或火源等劇烈熱源的熱傳遞,是一種看不見的電磁能，加熱比較平和，可以實現隨時啟動，隨時停止，反應迅速，便于控制。

4.微波對食品處理有應用廣泛的特點，除了加熱食品之外，還可以對食品進行微波干燥、微波解凍、微波殺菌保鮮、微波烘烤、微波膨化等多方面應用。

二、適合微波的包裝材料結構

根據上述微波的原理和特點，結合包裝材料的耐熱性能，適應微波的塑料軟包裝材料結構層次要科學選擇。塑料復合軟包裝材料僅僅適用于微波加熱和微波解凍：對于微波烹飪、微波干燥、微波殺菌等缺乏使用安全性：塑料軟包裝材料應禁止用于微波烘烤和微波膨化。

1.單層結構：常規塑料薄膜包括：PET、OPP、PE、CPP、NY、EVOH等軟包裝材料單層膜，均可作為包裝食品的材料，進行微波加熱，微波可以直接穿過這些材料，能量均勻進入其包裝的食品中。

2.塑塑結構：塑塑結構軟包裝復合膜最為普遍，主要包括復合方式的多層膜，如：PET//PE、NY//PE、PET//CPP、NY//CPP、OPP//PE、OPP//CPP、PET//NY//CPP、0PP//PVDC//CPP等等：多層共擠復合膜如：PE/PVDC/PE、PE/EVOH/PE、PE/NY/PVDC/NY/PE等等。這些復合膜同樣可以被微波穿過，基本不損失微波能量。

3.紙塑結構：紙/PE、蠟/紙/PE、PE紙/PE等,紙塑結構也可以被微波穿過，但紙塑結構的穿過效率受紙中含水率的影響，紙的含水率越高，微波能量損失越大，損失的能量致使包裝材料的溫度升高，內包食品的加熱效率會略有影響。

需要說明的是：因金屬反射微波，所以單層鋁箔和鍍鋁膜，以及含有鋁箔和鍍鋁膜的復合膜均不可用于微波加熱。

三、工藝要求

工藝過程簡單說明印刷、復合和制袋工序。

為適應微波加熱對包裝材料的要求，印刷工序主要考慮前期圖案設計、材料受熱后有害位置的析出和油墨有害成分的影響等。因塑料、紙張等承印材料本身并不影響微波的穿過，但微波加熱會使內容物快速升溫，熱量傳導到包裝材料后，包裝材料的溫度也會很快上升到和內容物同樣的溫度，包裝材料的熱穩定性是影響食品衛生的重要因素。

1.印刷圖案設計。印刷圖案設計最重要考慮金屬油墨的使用情況和盡可能少用油墨。根據微波特點，金屬反射微波，如果有印刷圖案的包裝材料直接放入微波爐加熱,不排除大面積金屬油墨反射微波的可能。常用金屬油墨包括金色和銀色,金色中有銅和鋅，銀色中含有鋁等金屬成分，盡管金屬油墨含有的金屬量比純鋁箔或鍍鋁膜要少得多，但大面積金屬油墨一定會影響微波的加熱效率和安全，所以金屬油墨不能大面積使用于微波加熱的包裝材料。試驗過有少量金屬字體的塑料包裝膜內裝適量水，用微波加熱，加熱效率基本不受影響，也沒有出現打火的現象，但這并不證明絕對安全，有金屬油墨的包裝材料，最好不用微波加熱。

2.材料和油墨的熱穩定性。微波加熱食品的受熱快、效率高，食品急劇的升溫,和食品接觸的包裝材料也會因熱量傳遞迅速升溫，在溫度急劇升高的過程中，特別是包裝內部伴有水蒸氣產生的情況下。溫度并不能很好控制，當溫度接近或超過100℃時，會對材料和油墨帶來考驗，溫度過高會加速材料破壞和有害物質的析出，所以包裝材料上要少印油墨或無印刷油墨相對較適宜。

3.復合工藝主要考慮材料選用。復合材料中常用的鋁陷和鍍鋁材料不能用于微波加熱，使用了金屬材料的復合包裝材料，要有文字說明“禁止微波”有關內容。一般塑塑和紙塑復合膜均適應于內容物溫度在100℃以下的微波加熱。當微波加熱食品超過100℃，比如在烹飪煮熟食品時，復合膜會出現功能性的破壞，有材料分層、有害物質新出和薄膜起皺、收縮、破等風險，因此，在復合工序生產微波加熱的材料，一定要選擇熱穩定性強和衛生安全性高的薄膜和膠水。

4.制袋要求熱封牢固，避免食品受熱膨脹，漲破袋子，帶來危險。另外，根據內容物情況，確定是密封加熱或是開袋加熱。通常情況下，袋裝食品含水或含油率低的，微波加熱時均可開袋加熱：如果是液態食品，不能開袋加熱的情況下，必須保證袋子熱封的牢固度。

四、微波處理食品時包裝內容物對材料的要求

微波能量直接傳遞到包裝內容物上,內容物溫度自行升高,因此,內容物成分對包裝材料有一些要求。

1.含水率高的食品，比如內容物含水量超過50%，在包裝袋內一般是密封加熱，加熱時，水吸收能量快，升溫迅速，同時包裝材料吸收水傳遞的熱量，溫度一起升高，包裝材料和內容物基本是同樣溫度。因此，包裝材料必須是耐水煮，甚至是蒸煮的級別。不是水煮或蒸煮級別軟包裝材料包裝的液態物品，微波加熱時，可能出現分層破裂，并有滲漏的風險。另外，微波加熱塑料軟包裝材料包裝的食品，一定要注意選擇加熱的“火候”,禁止“大火”長時間加熱,要根據微波爐原理和使用說明操作,避免溫度過高,產生大量蒸汽，造成爆袋的危險。

2.含油率高的食品，含油率高的食品，要求包裝材料耐熱、耐油,防止材料被破壞和高溫條件下油脂滲透出包裝材料。油的沸點要遠高于水，含油率高的食品微波加熱時，在控制不當的情況下，溫度可能超過100℃，這樣不但要求包裝材料耐蒸煮，還好有很好的阻油性，高溫條件下，油脂更容易滲透包裝材料，造成爐內污染。同樣，微波加熱含油率高的食品，包裝材料不能承受“大火”，長時間加熱。

3.需解凍食品，因微波解凍操作方便、效果好，效率高，常被使用。塑料袋包裝需要解凍的食品，相對于前面兩種情況要安全一些，對于包裝材料除了耐冷凍外，因為微波解凍時，會有水產生，完全解凍后，溫度也不會太高，對包裝材料的耐熱性要求不高，重點是要密封性好，防止袋內水的滲漏。

盡管微波處理對塑料和紙制品以及塑塑和紙塑復合包裝材料沒有直接的影響，但包裝材料包裹食品后，再經過微波加熱，食品產生的熱量及食品的成分會對包裝材料造成很大影響。比如熱的食物會使塑料膜收縮、變形，功能退化等,甚至產生有害物質。所以，包裝材料雖然可以滿足微波加熱的要求，微波對其也沒有直接影響，但間接的不利影響不能被忽視，這就是微波爐一般配備專用加熱或烹飪容器具的原因所在。

五、適應微波的新型薄膜材料

現代包裝用薄膜的發展趨勢是高阻隔、輕量化、易降解、便處理、環保衛生等,因阻隔和避光最優良的鋁箔材料不能適應微波，取代鋁箔的高阻隔材料逐步出現，包括共擠膜、涂布膜和蒸鍍膜等。新型薄膜材料具有高阻隔性能，同時可以適應微波加熱。比如PVDC涂布膜KPET、KNY、KOPP等，陶瓷化蒸鍍膜如氧化硅蒸膜、氧化鋁蒸鍍膜等。以及使用這些高阻隔單層膜加工的復合膜，如KPET//PE、SiOxPET//NY//RCPP等多層復合膜，這些材料不但具有高阻隔性，同時可以適應微波加熱，應用的范圍正逐步擴大。

六、結束語

微波有其自身特點，在加熱食品過程中也有自身的優點，包裝材料不但要適應微波，也要考慮內容物成分和微波過程中包裝材料自身產生的危害。因此，要合理選擇包裝材料，注意加熱的食物成分，嚴格按照微波爐規范和步驟進行加熱操作。加熱時避免超時間、超高溫，盡最大限度地保護食物中的營養成分，避免包裝材料產生有害成分，充分發揮微波便捷的優勢。

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