如何采用健康環保的包裝材料與方式延長月餅保質期

濟南蘭光機電技術有限公司

 　　中秋時節，月餅作為傳統美食象征了團圓與幸福，而月餅包裝同時也是反映其文化傳承的重要組成部分。然而近年，月餅包裝儼然成為過度浪費的代言詞，對此，國家於2005年發布了月餅GB19855－2005標准，其中第九條對月餅包裝的成本和容積做了詳細規定，但經過六年的實施，收效甚微，過度包裝反而愈演愈烈。因此，尋求一種可以延長月餅保質期的低成本、健康的包裝材料與形式，也可作為抵御過度包裝的方法之一。

一、要點分析

　　獲得具有良好保質性能的月餅包裝，首先在於對內容物品質影響因素的分析以及對儲藏環境和目標貨架期的綜合考慮。筆者查閱大量資料，對三亞、海口、湛江、深圳、鄭州五大城市自2001年至2009年月餅質量檢測結果做了簡單的統計分析，如下表所示：

表1.2001-2009五大城市月餅質量檢測結果

　　　　　　　注：理化指標——酸價、過氧化值；微生物指標——菌落總數、霉菌、大腸菌群、致病菌。

　　統計結果顯示，微生物指標的不合格率明顯高於理化指標的不合格率，是影響月餅品質的主要因素。微生物指標中，菌落總數、大腸菌群和霉菌超標是造成月餅變質的罪魁禍首，除部分大腸菌群的細菌為兼性厭氧菌，需要缺氧的生存條件，其他均需要有氧及溫暖濕潤的繁殖環境。因此導致微生物指標超標主要來自以下原因：（1）生產場所、設備和人員的衛生條件沒有達標；（2）月餅烘焙中心溫度不夠，殺菌不徹底；（3）與月餅接觸的包裝材料殺菌不徹底；（4）包裝材料的氧氣和水蒸氣的滲透性較大；（5）包裝存在泄漏的地方，氧氣和水汽趁虛而入。

　　通過上述分析，可知引發微生物超標的細菌均具有喜溫嗜濕的特性，表2對發霉與未發霉月餅的水分含量進行了分析，表明霉變月餅較正常月餅平均水分含量高出9.9%-14.9%，這意味著月餅的水分含量越高，越容易發生霉變，18%-19%為月餅霉變的水分含量臨界值。由於新制作的月餅水分含量在20%-25%，降低其水分含量將成為月餅儲藏階段的重要任務。而通常的儲藏方法控溫容易控濕難，因此主要依靠有效的包裝材料和包裝形式降低月餅自身的含水量、阻隔外界的液態水和水蒸氣。表2為發霉與未發霉月餅水分分析數據：

表2.發霉與未發霉月餅水分含量分析

　　由於月餅銷售具有短期、量大的特點，月餅企業通常提前一個月甚至更久開始大規模生產，因此對月餅保質期要求至少達到30天以上。而剛烘焙的月餅保質期僅為4-6天，這就需要相關保鮮技術來延長月餅的保質期。如今，傳統采用添加防腐劑的方法已被大眾和媒體質疑其健康性，而利用先進包裝材料和形式以健康的方式延長月餅的保質期將成為未來主要趨勢。

二、試驗驗證

　　根據第一部分對月餅品質影響因素的分析以及儲藏條件和目標保質期的預估，可以發現包裝材料和形式必須具備以下三項基本要點：（1）極低氧氣透過率和水蒸氣透過率；（2）較強的除水性和除氧性；（3）盡可能延長月餅保質期。筆者通過對眾多統計數據的整理，分別從對水分、菌落、霉菌抑制作用的角度和保質期限的角度展示了不同包裝材料和包裝形式的作用效果。

　　試驗一：取PE和PE/PA復合材料按照如下四種處理包裝新鮮月餅：類型A，PE，不添加脫氧劑和乾燥劑；類型B，PE，加入脫氧劑；類型3，PE，加入脫氧劑和乾燥劑；類型4，PE/PA，加入脫氧劑和乾燥劑。按A：1,2,3,4d；B：1,5,10,15d；C/D：1,10,20,40d的時間分為四個測試階段進行水分、菌落總數和霉菌總數的測試，結果如圖1。

　　在月餅儲藏過程中，類型A、B的水分含量下降明顯低於類型C、D，而C與D的下降速度和趨勢並無明顯差別，這說明添加乾燥劑會促進月餅水分含量的有效降低，而包裝材料的不同僅會產生些許影響。

　　根據GB 4789.15—2010糕點、面包衛生標准規定，在熱加工條件下菌落總數≤1500cfu/g，霉菌計數≤100cfu/g為單項指標合格。圖2中 ，四種類型試樣菌落群數差別較大，A、B型均已超標，C、D型增長緩慢，至40天時菌落總數僅≤100cfu/g，而D型在前20天幾乎沒有菌落產生。圖3中，未經任何處理的A型月餅在第二階段便霉菌超標，其餘三種類型直至第四階段均控制在100cfu/g以下。由此可見，包裝內同時加入脫氧劑和防潮劑可有效吸收月餅及其周圍的水分和氧氣，形成乾燥低氧環境，抑制菌落、霉菌的繁殖。同時，復合包裝材料因其阻氣性和阻水性較單層材料更加優異，善加利用更有利於延長月餅的貨架期。

　　試驗二：采用POE材料按照表3三種方式處理後包裝月餅，並在室溫下儲藏，每五天檢測，觀察月餅從1級新鮮    2級較佳    3級可食    4級變質的變化情況，當達到4級品質時，停止試驗。試驗數據如圖4所示。

表3.POE材料的三種不同包裝形式

　　處理A與 處理B相比較，同樣的包裝材料，處理B充入CO₂70%、N₂30%後包裝的保質效果顯著增強。處理B與處理C相較，處理C在充氣的基礎上添加了脫氧劑，去除袋內殘餘氧氣的同時亦吸收了透過包裝材料滲透入內的氧氣分子，如此可把包裝的保質效果發揮到極致。

三、結論

　　通過對月餅品質影響因素的分析和保藏需求的確認，對包裝材料和形式提出了三點要求，繼而據此設計了兩項試驗，最終得出了最佳保質效果的包裝材料和包裝形式：

1、包裝材料以復合材料為佳，另外高阻隔性的材料如POE亦可。

　　選擇具體材料時，首先需要采用感官分析的方法弄清月餅自新鮮到變質這一臨界氧氣量的數值，依據期望保質期的長短和脫氧劑的作用速率，測算出包裝材料透氣率的上限。其次，借助包裝材料氧氣透過率測試儀對多種備選材料的氧氣透過率進行測試和統計，低於上限數值的包裝材料可進入選擇范圍。第三，包裝材料的阻隔性也會受環境影響而變化。當溫度昇高時，一方面材料聚合物自由體積增大，有效減少了氣體分子在聚合物內擴散的阻力，滲透加快；另一方面氣體分子能量也同時增大，更易接近氣體分子鏈間擴散所需要的能量值，使得滲透變得容易。另外外界相對濕度的增加會造成含氫鍵的極性高分子如尼龍，EVOH等材料的透氣性突增。因此，在條件允許的情況下，利用數據擬合技術測算不同溫濕度下材料的透氣率與透濕率，據此針對不同氣候特征的月餅銷售區域選擇合適的包裝材料。

2、添加防潮劑和脫氧劑。

　　防潮劑和脫氧劑可起到吸收包裝內水分和氧氣的作用。脫氧劑選擇時，鐵系脫氧劑的脫氧效果明顯好於硫系脫氧劑，原因在於：（1）二者的反應速度不同。硫系為速效劑，在包裝工序中便開始與空氣中氧反應，直接影響包裝後的除氧效果，而鐵系為緩放劑，能適應月餅長時間保存的需要；（2）二者脫氧效果差異較大。根據反應方程式，在標准狀態下1g鐵除氧量為300ml，而1g連二亞硫酸鈉的除氧量僅為129ml。

3、在需要的條件下靈活運用充氣包裝。

　　充氣包裝是指抽空袋內空氣，充入一定比例的CO₂、N₂等具有保護作用的氣體再進行封口的包裝。不同濃度的CO₂含量具有不同的功用，如0.3%為促進微生物生長，40%為抑制生長，大於60%則發揮殺菌的作用。一般充入70% CO₂最為合適。N₂屬於惰性氣體，雖然無法殺菌，但其存在可使包裝袋內氧氣含量相對減少，破壞微生物生長的需氧條件，減緩月餅的氧化和腐敗。

　　總而言之，采用高阻隔的包裝材料並添加獨立防潮劑和脫氧劑，在條件允許的情況下優先選擇充氣包裝形式，並配合先進檢測儀器對包裝材料和包裝成品進行質量檢測，是延長月餅保質期的最有效且健康的方式。