宋冬梅

推行綠色包裝勢(shì)在必行 智能包裝助力食品安全

宋冬梅

隨著國(guó)際上環(huán)保、節(jié)能的呼聲越來(lái)越高，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品包裝的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。無(wú)害化，無(wú)污染、可再生利用的環(huán)保包裝在商品出口貿(mào)易中起著舉足輕重的作用。目前我國(guó)食品包裝材料中，塑料應(yīng)用量已超過(guò)食品包裝材料總量的50%，居各種包裝材料之首，絕大部分塑料食品包裝無(wú)法回收，造成環(huán)境破壞。故此，應(yīng)大力發(fā)展綠色包裝。

推行綠色包裝勢(shì)在必行

我國(guó)食品包裝中金屬包裝占8%-10%；紙類(lèi)包裝32%-35%；玻璃包裝4%-6%；其他包裝約占4%；塑料包裝大于50%。 目前我國(guó)食品包裝材料中，塑料應(yīng)用量已超過(guò)食品包裝材料總量的50%，居各種包裝材料之首。絕大部分塑料食品包裝無(wú)法回收。

ASD公司最新研究報(bào)告顯示，我國(guó)每天每人平均用各種塑料包裝袋5-8個(gè)，絕大部分為一次性塑料袋，中國(guó)每年一次性塑料包裝袋消耗量約100萬(wàn)噸，若再加上其他食品包裝，保守估計(jì)在200萬(wàn)噸以上。

目前，全國(guó)每天的快遞量已達(dá)6000萬(wàn)個(gè)，每年使用膠帶170億米，塑料袋使用量達(dá)到82億個(gè)。預(yù)計(jì)2020年，全國(guó)快遞量將達(dá)500億件，200億個(gè)塑料袋，70億個(gè)氣泡緩沖袋。

從目前三大外賣(mài)平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)看，平均每天訂單量約為700萬(wàn)單左右，每單除了3個(gè)塑料餐盒、一到兩層塑料袋以外，還包括一次性筷子，塑料湯匙、湯杯、吸管等，這些一次性餐飲用品廢棄后一般不會(huì)進(jìn)入回收循環(huán)系統(tǒng)。據(jù)估計(jì)，現(xiàn)在我國(guó)僅一次性塑料飯盒及各種泡沫包裝年消耗就接近50萬(wàn)噸。

再看全世界，每年約有800萬(wàn)噸塑料垃圾進(jìn)入海洋，中國(guó)占了近1/3。廢塑料在全球海洋漂浮，海洋中目前有超過(guò)1.5億噸的塑料垃圾，覆蓋面積達(dá)到88%。90%的海鳥(niǎo)因誤食塑料而死，每年因此造成全球經(jīng)濟(jì)損失至少130億美元。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，食品包裝占整個(gè)包裝行業(yè)大約60%的總量。全球塑料包裝年產(chǎn)額達(dá)800億至1200億美元，但是這些塑料包裝中95%只是單次使用?！笆濉蹦覈?guó)廢棄塑料總堆存量已達(dá)88億噸，這些廢棄塑料處理費(fèi)用是其成本的55倍，如自然腐爛需要200年以上。

塑料垃圾如何處理？廢舊塑料焚燒會(huì)產(chǎn)生大量二惡英等有毒氣體，造成二次污染和溫室效應(yīng)。填埋是我國(guó)目前大多數(shù)城市處理垃圾的主要方法，垃圾堆存累計(jì)侵占土地超過(guò)75萬(wàn)畝，每年經(jīng)濟(jì)損失300億元，如今已有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的郊區(qū)填埋場(chǎng)封場(chǎng)。塑料自然降解需200年以上，析出添加劑會(huì)污染土壤和地下水。不可降解塑料包裝的大量使用，造成了嚴(yán)重的白色污染，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不可挽回的巨大破壞。

令人燃起一絲希望的是，國(guó)內(nèi)禁塑政策正在緩解塑料垃圾的壓力，全球也在推行禁塑，各國(guó)正大力推進(jìn)綠色包裝。

生物降解塑料包裝市場(chǎng)潛力巨大

近幾年生物降解塑料需求持續(xù)增長(zhǎng)。2016—2019年可生物降解塑料包裝市場(chǎng)需求將保持兩位數(shù)以上的年均增長(zhǎng)率，到2019年全球生物降解塑料包裝市場(chǎng)價(jià)值將超過(guò)84.15億美元。據(jù)此預(yù)測(cè)，食品和飲料包裝將是最大的生物降解塑料主要的應(yīng)用領(lǐng)域，用于食品包裝的生物降解塑料占到70%以上。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外積極探索研究生物降解可堆肥塑料，PBAT（聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯），PLA（聚乳酸），PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PHA（聚羥基脂肪酸脂）、PHBV（聚羥基丁酸—戊酸酯）等應(yīng)運(yùn)而生，其中，PBAT由于有較好的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率，加工性能好，成為極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦铜h(huán)保材料。

生物降解可堆肥的新型塑料從根源上解決白色污染。它擁有與傳統(tǒng)塑料相同的性能；可以替代傳統(tǒng)塑料加工成各種產(chǎn)品，有效對(duì)抗白色污染；可促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。在無(wú)法減量使用，二次使用及不適合回收的情況下，生物降解塑料PBAT是最好的膜類(lèi)包裝材料方案。

完全生物降解塑料是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)）或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，以生物基材料為絕對(duì)主體，降解成二氧化碳和水等。破壞性生物降解塑料主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等以塑料為主體，部分降解，塑料碎片化。

目前，生物降解材料的應(yīng)用中，簡(jiǎn)單應(yīng)用包括購(gòu)物袋、垃圾袋、農(nóng)膜等；中度應(yīng)用包括餐盒、電子產(chǎn)品部件、簡(jiǎn)單包裝應(yīng)用等；深度應(yīng)用包括3D打印、印刷復(fù)合薄膜/硬塑等精細(xì)包裝、醫(yī)療器械等。我國(guó)市場(chǎng)暫時(shí)以簡(jiǎn)單應(yīng)用為主。

高附加值產(chǎn)品控溫包裝商機(jī)初現(xiàn)

江南大學(xué)運(yùn)輸包裝與冷鏈物流研究室王軍教授表示，包裝就干兩件事，電器產(chǎn)品的包裝為控制破損，食品包裝為保持或延長(zhǎng)貨架期。食品包裝的三大趨勢(shì)為全程營(yíng)養(yǎng)、全程品質(zhì)、全程安全。全程營(yíng)養(yǎng)——從田間到消費(fèi)；全程品質(zhì)——從源頭到結(jié)束；全程安全——原料安全、制造安全、物流安全、食用安全。

王軍介紹說(shuō)，包裝工業(yè)總產(chǎn)值2002年2500多億元，2015年突破1.5萬(wàn)億。我國(guó)包裝工業(yè)整體水平起步晚、技術(shù)弱、企業(yè)規(guī)模小、研發(fā)投入少、技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足，與發(fā)達(dá)國(guó)家存在20年的差距。當(dāng)前我國(guó)綜合冷鏈流通率僅為19%，而美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的冷鏈流通率達(dá)到85%以上。冷鏈物流宅配的客戶(hù)群體可分為B2B和B2C兩個(gè)市場(chǎng)。2014年商務(wù)部公布的數(shù)據(jù)顯示，B2B占總體市場(chǎng)的3/4，B2C占總體市場(chǎng)的1/4。B2C市場(chǎng)受電子商務(wù)發(fā)展的影響，從2012-2014年的3年間其年均增速已經(jīng)達(dá)到80%-120%。2015年，冷鏈物流宅配市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到40億元人民幣。

冷鏈對(duì)象為溫度敏感產(chǎn)品，如食品、藥品、生物制品、生鮮。

冷鏈物流的兩種方式：有源冷鏈和無(wú)源冷鏈。有源冷鏈?zhǔn)鞘褂糜性粗评湓O(shè)備的冷庫(kù)、冷藏車(chē)，其特點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，但只適用于大批量產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)，一般用于B2B。無(wú)源冷鏈采用無(wú)源蓄冷技術(shù)的保溫箱、保溫袋。其特點(diǎn)是小巧靈活，可適用于零散產(chǎn)品及“最后一公里”，一般用于B2C。

控溫包裝是通過(guò)蓄冷劑的相變過(guò)程吸收多余熱量。通過(guò)保溫材料減小包裝內(nèi)外的熱交換?？販匕b要求外包裝容器表面積盡可能小；蓄冷劑相變溫度符合產(chǎn)品要求；蓄冷劑蓄冷時(shí)間長(zhǎng)。

對(duì)于目前保溫包裝材料存在的主要問(wèn)題，王軍認(rèn)為有三大問(wèn)題，首先，“白色污染”。他表示，石油基發(fā)泡材料是目前最經(jīng)濟(jì)有效的保溫材料，但其無(wú)法自然降解，在出口產(chǎn)品方面具有局限性。其次，成本高。PU和氣凝膠具有極佳的保溫性能，但其原材料及加工成本過(guò)高，嚴(yán)重制約其推廣應(yīng)用。第三，回收問(wèn)題。目前保溫容器普遍為一次性使用，存在著很大的資源浪費(fèi)。

關(guān)于保溫包裝材料發(fā)展方向，王軍表示，可降解石油基發(fā)泡材料是一個(gè)方向，生物基保溫材料以生物質(zhì)材料原料，采用微波等新型發(fā)泡工藝，開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型新型保溫材料。另外，可折疊、可回收保溫容器及其回收機(jī)制也是保溫包裝材料發(fā)展的一個(gè)方向。

目前蓄冷劑應(yīng)用還存在一些問(wèn)題。其一，相變溫度太窄。目前低溫蓄冷劑相變溫度主要為-18℃、0℃-2℃，而大宗果蔬所需的2℃-10℃的蓄冷劑成本較高且相變潛熱較低。其二，蓄冷速度緩慢。由于蓄冷劑的蓄冷主要采用冷庫(kù)靜態(tài)蓄冷，且蓄冷劑導(dǎo)熱系數(shù)較低，導(dǎo)致?lián)Q熱效率低下，蓄冷速度緩慢，影響使用效率。其三，成本太高。由于目前蓄冷劑回收機(jī)制不健全，導(dǎo)致控溫包裝成本居高不下，無(wú)法廣泛應(yīng)用。

蓄冷劑研發(fā)重點(diǎn)與發(fā)展方向有三：一是2℃-10℃高性能蓄冷劑的開(kāi)發(fā)；二是蓄冷劑快速蓄冷技術(shù)的研發(fā)。通過(guò)提高蓄冷劑導(dǎo)熱系數(shù)，并開(kāi)發(fā)新型動(dòng)態(tài)充冷技術(shù)提高蓄冷劑蓄冷速度。三是建立蓄冷劑循環(huán)回收機(jī)制。

王軍認(rèn)為，控溫包裝具有挑戰(zhàn)性，控溫包裝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏，標(biāo)準(zhǔn)幾乎空白，最后一公里及成本問(wèn)題、運(yùn)輸效率問(wèn)題、回收復(fù)用問(wèn)題都需要解決。而問(wèn)題與機(jī)遇共存，高附加值產(chǎn)品控溫包裝商機(jī)初現(xiàn)，大宗農(nóng)產(chǎn)品無(wú)源冷鏈包裝還在遠(yuǎn)方。

智能包裝助力食品安全

根據(jù)一份研究報(bào)告中的數(shù)據(jù)顯示，目前造假成本占全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的2%以上，或者說(shuō)每年大約有1.8萬(wàn)億美元用于造假。更令人震驚的是，造假正在以每年15%的速率擴(kuò)展。其中消費(fèi)品占造假貿(mào)易的46%以上，這包括食品和飲料，化妝品及其他物品。為維護(hù)品牌權(quán)益，在包裝上實(shí)施防偽及可追溯措施將會(huì)變得至關(guān)重要。

隨著工業(yè)4.0概念的到來(lái)，食品包裝也逐漸走向高端化，智能包裝開(kāi)始走進(jìn)人們的視野中。智能包裝智能在哪？智能的第一表現(xiàn)就是食品安全問(wèn)題，智能包裝能檢測(cè)食品的質(zhì)量，或者是有效防偽，在最大限度上保障消費(fèi)者的權(quán)益，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可追溯功能。

美國(guó)安奈特（AlliedMarketReport）發(fā)布了2020年食品、飲料防偽包裝市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告，預(yù)計(jì)到2020年，在防偽包裝技術(shù)方面，全息圖防偽技術(shù)將繼續(xù)保持其主導(dǎo)地位，但RFID（RFID即射頻識(shí)別；RadioFrequencyIdentification的縮寫(xiě)；即射頻識(shí)別技術(shù)；俗稱(chēng)電子標(biāo)簽）技術(shù)和條碼尤其是二維碼防偽將會(huì)快速增長(zhǎng)。目前，全息圖在整個(gè)防偽市場(chǎng)約占2/3的份額，將來(lái)還是主導(dǎo)。未來(lái)，RFID技術(shù)應(yīng)用將以20.4%的年增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)。條碼防偽追溯有助于維護(hù)完整的供應(yīng)鏈，在食品防偽追溯中有巨大潛力。