在實驗室環境下，將一塊豆腐一分為二，分別封裝在普通包裝袋和高阻隔包裝袋中，靜置一周會發生什么？答案是普通包裝袋中的豆腐腐爛變質，而高阻隔包裝袋中的豆腐依舊新鮮如初。
食品包裝的目的之一是延長產品的保質期，更好地保證食物品質和食品安全。如今，隨著包裝材料向著材質更輕、方式更簡易、貯藏時間更長以及減少食物浪費的方向發展，許多新型包裝材料與包裝方式相繼出現。
航天科技集團五院510所自主研發的具有“軟玻璃”美稱的柔性透明高阻隔膜，從根本上提高了包裝的阻隔性能，讓食品包裝真正做到安全環保和保鮮保香。
打破國外壟斷，攻克“卡脖子”難題
在食品和醫藥包裝領域，包裝材料對阻水阻氣的要求越來越高，如今國內市場的高阻隔材料已經發展到了第三代。而在此之前，由于其技術難度大、研制成本高、生產設備被高度壟斷等因素，僅有少數國家能夠實現小批量供貨，我國尚不具備穩定供貨能力，仍以第二代鍍鋁膜產品為主。 “第二代產品對空氣、水分的阻隔性也很高，但鍍鋁薄膜存在不透明、不適宜用于微波加工、消耗資源和能源量大、無法回收等問題。”510所產業化技術開發中心副主任蔡宇宏告訴記者，常見的薯片包裝盒內的銀色鍍鋁箔膜就屬于第二代高阻隔產品。 從2016年開始，510所依托宇航技術優勢和經驗積累，創新性地提出了將空間站板間電纜原子氧防護技術成果轉化應用到第三代高阻隔膜產品開發中，并先后組建專職研究團隊，進行了相關裝備開發和工藝研究。 方向確定后，他們制定了產品的工藝制備方案：利用一種化學氣相沉積技術，在軟性的基膜表面制備一個能夠阻隔水蒸氣、氧氣等氣體分子的硬涂層，使它既能像玻璃一樣具有阻隔水分和氧氣的特性，又能夠滿足隨意折疊的柔軟特性。 “這一轉化過程是一項難度極高的產業創新工作。”蔡宇宏回憶，雖然與宇航產品的技術原理相同，但由于國外技術封鎖，可借鑒參考的內容很少，團隊遇到的難題接踵而至—— 相比原子氧防護的基底，如何應對高阻隔膜基膜變化帶來的膜系設計和工藝試驗等一系列挑戰？產品性能指標除了要保證透水率和透氧率之外，在產品表觀、霧度、光透過率等方面是否需要滿足包裝行業國標要求？在產品開發過程中如何控制成本？ 他們不斷在這一領域默默探索，歷時4年，項目團隊創新性提出“一次性成膜”工藝方案，先后攻克并掌握了系列核心技術，建成了國內首條透明氧化物高阻隔膜生產線和量產1號線，在該領域攻克“卡脖子”難題，實現了國產化替代。截至目前，兩條產線均具備批量化生產能力。 “使用高阻隔性薄膜可以有效防止氧氣等氣體的滲透，從而抑制微生物的繁殖，保證包裝內容物的安全和衛生。”高阻隔膜產品負責人董茂進拿起實驗室放置的兩塊不同包裝袋封裝的豆腐向記者介紹。 高阻隔性，意味著材料對水蒸氣、氧氣、二氧化碳等氣體分子具有很好的阻隔能力。微生物的生長繁殖需要氧氣與水分的參與，氧氣與水分含量增加會使食品快速腐爛變質。提高包裝材料對水分與氧氣的阻隔性，可以很好地抑制好氧微生物的生長。 據高阻隔膜測試負責人秦麗麗介紹，高阻隔包裝袋由3層結構構成，外層是可印刷的保護層，中間是高阻隔膜層，內層是直接接觸食物的熱封層，真正起到保鮮作用的是中間的高阻隔膜層。 高阻隔膜層對阻水性的要求非常高，董茂進打了一個比方：一個足球場大的高阻隔膜材料，一天只能允許透過拇指大小的水分子。這樣可以有效延長食品貨架期，延緩新鮮水果、肉類熟食的新陳代謝，達到保鮮的目的，真正成為食品行業的貼身“管家”。 目前，第三代高阻隔包裝材料在即食阿膠、燕窩、魚子醬、白松露等高端食品包裝中逐步應用推廣。隨著成本的進一步降低，其應用范圍不斷擴大。 事實上，隨著人們生活品質的不斷提升，尋求更健康的食用產品的消費者數量持續增長，消費者也越來越傾向于選擇不含食品添加劑和防腐劑的食品。未來，高阻隔包裝材料或許能夠作為一種食物保存的替代方案，減少或杜絕食品中添加劑的使用，在延長食品保質期的同時，保證食品質量和食品安全。
