微波加热对软包装材料的要求

转自《软包装技术》

现代都市快节奏的生活方式，使得便捷就餐需求广泛，食品微波加热正是实现这种便捷的途径之一。因此，微波加热的软包装材料也需要跟上这种发展趋势。适应微波的软包装材料特别是复合软包装材料区别于普通产品，在选材、工艺和包装内容物上有一些特别的要求，下面结合实践和大家简单探讨。

一、微波加热的原理和特点

家庭微波加热食品通常使用微波炉，其原理是：微波炉启动后，炉腔内电磁场的变化频率高达每秒24.5亿次，微波作用于食物内的极性水分子，使之来回摆动24.5亿次/秒，水分子之间高速往复运动和轮摆摩擦产生热量，使被加热的食品温度升高。

微波有如下特点：

1.微波的能量很大，比普通加热穿透力强、均匀、效率高。比如微波加热食品时，家用微波炉内电磁场高频率变化，可引起食物内的极性分子(如水、脂肪、蛋白质、糖等)的高速振动，振动引起的摩擦使食品内部产生高热，将食物加热或烹熟。普通加热通过热传导、辐射或液态对流的方式进行，微波加热依靠物体吸收微波能将其转换成热能，使物体自身整体同时升温的加热方式，微波加热完全区别于上述常规加热方式。微波能量可以非常均匀地直接深入食物内部，热效率高、加热均衡、速度快。

2.微波对物体加热有选择性，金属材料对其有反射性的特点，各类含水食品均可以吸收微波，微波能量被吸收后，食品被加热。微波可以穿透相对比较绝热的玻璃、陶瓷、耐热塑料、木制品等绝缘材料，但不会损失能量。微波碰到金属会发生反射，金属没法吸收和传导它。微波炉正是利用微波特点，用特殊处理的钢板制成炉的内壁，利用微波炉内壁的反射，使微波来回穿透食物，增强热效率。但是微波炉内加热食品不能使用金属容器，金属容器会反射微波引起炉内微波和金属表面出现放电打火的现象，可能带来安全事故。

3.微波加热反应快捷,便于控制。微波加热是利用介质材料自身电磁场消耗的能量,转化为热量后使物体发热。微波在产生和接触到物体时，不像蒸汽或火源等剧烈热源的热传递,是一种看不见的电磁能，加热比较平和，可以实现随时启动，随时停止，反应迅速，便于控制。

4.微波对食品处理有应用广泛的特点，除了加热食品之外，还可以对食品进行微波干燥、微波解冻、微波杀菌保鲜、微波烘烤、微波膨化等多方面应用。

二、适合微波的包装材料结构

根据上述微波的原理和特点，结合包装材料的耐热性能，适应微波的塑料软包装材料结构层次要科学选择。塑料复合软包装材料仅仅适用于微波加热和微波解冻：对于微波烹饪、微波干燥、微波杀菌等缺乏使用安全性：塑料软包装材料应禁止用于微波烘烤和微波膨化。

1.单层结构：常规塑料薄膜包括：PET、OPP、PE、CPP、NY、EVOH等软包装材料单层膜，均可作为包装食品的材料，进行微波加热，微波可以直接穿过这些材料，能量均匀进入其包装的食品中。

2.塑塑结构：塑塑结构软包装复合膜最为普遍，主要包括复合方式的多层膜，如：PET//PE、NY//PE、PET//CPP、NY//CPP、OPP//PE、OPP//CPP、PET//NY//CPP、0PP//PVDC//CPP等等：多层共挤复合膜如：PE/PVDC/PE、PE/EVOH/PE、PE/NY/PVDC/NY/PE等等。这些复合膜同样可以被微波穿过，基本不损失微波能量。

3.纸塑结构：纸/PE、蜡/纸/PE、PE纸/PE等,纸塑结构也可以被微波穿过，但纸塑结构的穿过效率受纸中含水率的影响，纸的含水率越高，微波能量损失越大，损失的能量致使包装材料的温度升高，内包食品的加热效率会略有影响。

需要说明的是：因金属反射微波，所以单层铝箔和镀铝膜，以及含有铝箔和镀铝膜的复合膜均不可用于微波加热。

三、工艺要求

工艺过程简单说明印刷、复合和制袋工序。

为适应微波加热对包装材料的要求，印刷工序主要考虑前期图案设计、材料受热后有害位置的析出和油墨有害成分的影响等。因塑料、纸张等承印材料本身并不影响微波的穿过，但微波加热会使内容物快速升温，热量传导到包装材料后，包装材料的温度也会很快上升到和内容物同样的温度，包装材料的热稳定性是影响食品卫生的重要因素。

1.印刷图案设计。印刷图案设计最重要考虑金属油墨的使用情况和尽可能少用油墨。根据微波特点，金属反射微波，如果有印刷图案的包装材料直接放入微波炉加热,不排除大面积金属油墨反射微波的可能。常用金属油墨包括金色和银色,金色中有铜和锌，银色中含有铝等金属成分，尽管金属油墨含有的金属量比纯铝箔或镀铝膜要少得多，但大面积金属油墨一定会影响微波的加热效率和安全，所以金属油墨不能大面积使用于微波加热的包装材料。试验过有少量金属字体的塑料包装膜内装适量水，用微波加热，加热效率基本不受影响，也没有出现打火的现象，但这并不证明绝对安全，有金属油墨的包装材料，最好不用微波加热。

2.材料和油墨的热稳定性。微波加热食品的受热快、效率高，食品急剧的升温,和食品接触的包装材料也会因热量传递迅速升温，在温度急剧升高的过程中，特别是包装内部伴有水蒸气产生的情况下。温度并不能很好控制，当温度接近或超过100℃时，会对材料和油墨带来考验，温度过高会加速材料破坏和有害物质的析出，所以包装材料上要少印油墨或无印刷油墨相对较适宜。

3.复合工艺主要考虑材料选用。复合材料中常用的铝陷和镀铝材料不能用于微波加热，使用了金属材料的复合包装材料，要有文字说明“禁止微波”有关内容。一般塑塑和纸塑复合膜均适应于内容物温度在100℃以下的微波加热。当微波加热食品超过100℃，比如在烹饪煮熟食品时，复合膜会出现功能性的破坏，有材料分层、有害物质新出和薄膜起皱、收缩、破等风险，因此，在复合工序生产微波加热的材料，一定要选择热稳定性强和卫生安全性高的薄膜和胶水。

4.制袋要求热封牢固，避免食品受热膨胀，涨破袋子，带来危险。另外，根据内容物情况，确定是密封加热或是开袋加热。通常情况下，袋装食品含水或含油率低的，微波加热时均可开袋加热：如果是液态食品，不能开袋加热的情况下，必须保证袋子热封的牢固度。

四、微波处理食品时包装内容物对材料的要求

微波能量直接传递到包装内容物上,内容物温度自行升高,因此,内容物成分对包装材料有一些要求。

1.含水率高的食品，比如内容物含水量超过50%，在包装袋内一般是密封加热，加热时，水吸收能量快，升温迅速，同时包装材料吸收水传递的热量，温度一起升高，包装材料和内容物基本是同样温度。因此，包装材料必须是耐水煮，甚至是蒸煮的级别。不是水煮或蒸煮级别软包装材料包装的液态物品，微波加热时，可能出现分层破裂，并有渗漏的风险。另外，微波加热塑料软包装材料包装的食品，一定要注意选择加热的“火候”,禁止“大火”长时间加热,要根据微波炉原理和使用说明操作,避免温度过高,产生大量蒸汽，造成爆袋的危险。

2.含油率高的食品，含油率高的食品，要求包装材料耐热、耐油,防止材料被破坏和高温条件下油脂渗透出包装材料。油的沸点要远高于水，含油率高的食品微波加热时，在控制不当的情况下，温度可能超过100℃，这样不但要求包装材料耐蒸煮，还好有很好的阻油性，高温条件下，油脂更容易渗透包装材料，造成炉内污染。同样，微波加热含油率高的食品，包装材料不能承受“大火”，长时间加热。

3.需解冻食品，因微波解冻操作方便、效果好，效率高，常被使用。塑料袋包装需要解冻的食品，相对于前面两种情况要安全一些，对于包装材料除了耐冷冻外，因为微波解冻时，会有水产生，完全解冻后，温度也不会太高，对包装材料的耐热性要求不高，重点是要密封性好，防止袋内水的渗漏。

尽管微波处理对塑料和纸制品以及塑塑和纸塑复合包装材料没有直接的影响，但包装材料包裹食品后，再经过微波加热，食品产生的热量及食品的成分会对包装材料造成很大影响。比如热的食物会使塑料膜收缩、变形，功能退化等,甚至产生有害物质。所以，包装材料虽然可以满足微波加热的要求，微波对其也没有直接影响，但间接的不利影响不能被忽视，这就是微波炉一般配备专用加热或烹饪容器具的原因所在。

五、适应微波的新型薄膜材料

现代包装用薄膜的发展趋势是高阻隔、轻量化、易降解、便处理、环保卫生等,因阻隔和避光最优良的铝箔材料不能适应微波，取代铝箔的高阻隔材料逐步出现，包括共挤膜、涂布膜和蒸镀膜等。新型薄膜材料具有高阻隔性能，同时可以适应微波加热。比如PVDC涂布膜KPET、KNY、KOPP等，陶瓷化蒸镀膜如氧化硅蒸膜、氧化铝蒸镀膜等。以及使用这些高阻隔单层膜加工的复合膜，如KPET//PE、SiOxPET//NY//RCPP等多层复合膜，这些材料不但具有高阻隔性，同时可以适应微波加热，应用的范围正逐步扩大。

六、结束语

微波有其自身特点，在加热食品过程中也有自身的优点，包装材料不但要适应微波，也要考虑内容物成分和微波过程中包装材料自身产生的危害。因此，要合理选择包装材料，注意加热的食物成分，严格按照微波炉规范和步骤进行加热操作。加热时避免超时间、超高温，尽最大限度地保护食物中的营养成分，避免包装材料产生有害成分，充分发挥微波便捷的优势。

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