根據OLIO調查，全球生產的食品中有33~50%不會被吃掉，浪費的重量達到13億噸、食品浪費總值超過1兆美元。傳統直接添加防腐劑到食品中來達到保鮮的作法已經不被消費者接受，因此近年來國內食品業者開始推廣不含任何添加劑的「潔淨標章」概念，透過各種包裝技術開發來取代傳統防腐劑使用的活性包裝概念應運而生。
本文將從以下大綱，針對現有的活性包裝技術進行介紹。
‧前言
‧活性包裝簡介
1. 氣氛調控
2. 乙烯吸附
3. 控制氧氣
4. 控制水分
5. 控制二氧化碳
6. 抗菌材料
‧活性包裝產品技術簡介
‧結論
【內文精選】
前言
增加食物的保存期限是減少食物浪費最有效的手段之一。據WRAP (Waste and Resources Action Plan)統計，全球的食品只要能提高1天的保存期限，將可以減少超過25萬噸的食物浪費重量，這個數字相當於台灣一個月的浪費量，而如果可以節省1/4的食物浪費，將可養活8.7億的飢餓人口。如圖一所示，早期延長食物保存期限的方式不外乎直接添加防腐劑至食物中，隨著文獻陸續報導所使用的防腐劑對於人體存在著致癌疑慮，因此各國政府法令規定限制部分防腐劑的使用或是添加濃度上限。
歐盟在2001年提出將防腐與包裝結合的活性包裝(Active Packaging)，以及可監測包裝環境或食品資訊的智能包裝之概念，並明確地定義活性包裝為「可改變食品保存環境而延長保存期限或改善食品安全與質量的包裝技術」，藉由包裝來達到避免食物腐敗、延長保存期限。更重要的是，透過包裝材料與食品加工製程的設計，來減少/避免傳統防腐劑直接與食品接觸的問題。
圖一、食品保鮮方式發展趨勢
活性包裝簡介
活性包裝是利用食品成分、包裝材料以及包材內部氣體之間的相互作用所形成的許多新功能，如氣體捕集、抗菌活性、水分捕捉、乙烯氣捕集以及去除乙醇等功能，為食品的防腐保鮮提供充分有利的條件，延長包裝食品的貨架期（圖二）。如置入吸附劑可吸收氧氣或二氧化碳等氣體、將抗菌劑或防腐劑與材料結合可達到抑菌的效果、利用高阻氣層控制包裝內的氣體種類與濃度。
1. 氣氛調控
包裝內的氣氛調控即是藉由控制活性包裝中的氣體種類以及氣體組成，來達到延長保存期限的功效。其中最常見的包裝技術為氣調包裝(Modified Atmosphere Packaging; MAP)，該技術所使用的包裝材料具有高阻氣的特性，藉由包裝材料將灌入的氣體保持在包裝內不溢散，跟外界隔絕。
常用的氣體有N2、O2、CO2或是混合氣體O2+N2或CO2+N2+O2。複合氣體組成配比根據食品種類、保藏要求及包裝材料進行恰當選擇，而達到包裝食品保鮮品質高、營養成分保持好、能真正達到原有性狀、延緩保鮮貨架期的效果，可廣泛用於生/熟肉、禽、魚等、休閒食品或麵包、糕點和盒飯等熟食品的包裝，近年來在國外越來越受到食品加工廠商及消費者的青睞。
活性包裝產品技術簡介
英國Johnson Matthey PLC公司的全資子公司StePac，推出了一系列新鮮農產品包裝解決方案「Xgo™」（圖三），該公司聲稱，案例研究表明Xgo™適用於包裝整個水果、蔬菜和新鮮香草以及鮮切沙拉。通過利用MA（氣調）/MH（濕度調控）技術的最新發展，不僅可以根據包裝物的需求調控氣體成分，還可以藉由處理水蒸氣透過率來調整包裝的濕度。零售商根據產品和當時的供應鏈條件進行定製，有助於保持從包裝廠到最終消費者的質量和新鮮度，從而延長貨架壽命並減少浪費。
工研院材化所開發抗菌活性包裝材料，以天然植物萃取多酚為主要抗菌劑發展出抗菌塗料。該塗料除了可均勻的塗佈在生質材料聚乳酸(PLA)板材上，並經過熱成型加工製作抗菌盛盤外，還可成功噴塗在已成型的PET包裝上（圖七）。該抗菌材料並已完成對生鮮豬肉的包裝，評估其對於豬肉保鮮的初步功效，其結果如圖八所示。由結果可知，以傳統PS盛盤＋保鮮膜進行豬肉保鮮測試，可將肉品達到腐敗（總生菌數>6 Log CFU/g）的天數由5天延長到9天；在真空包裝中，前2星期可以抑制細菌生長，而35天後…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖八、生鮮豬肉在(a)保鮮膜＋PS盛盤；(b)真空包裝的總生菌數比較
作者：謝承翰／工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」384期，更多資料請見下方附檔。