粮食制品包装研究现状及未来发展趋势

摘要：粮食制品包装在保护产品质量、延长货架期等方面起着重要作用。随着人们对食品安全和可持续发展的关注不断增加，粮食制品包装研究逐渐成为学术界和产业界的热点。目前国内的粮食制品包装一般采用塑料编织袋、多层纸袋、瓦楞纸或牛皮纸承装、包装袋塑封、复合塑料袋、塑料编织袋等。文章主要对纸质、塑料、金属和复合材料4种不同类型粮食制品包装进行分析，针对其目前存在的问题总结出粮食制品包装未来发展趋势。

关键词：粮食制品；包装材料；可持续发展；发展趋势

中图分类号：TS206.4 文献标志码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240515

基金项目：国家自然科学基金青年项目（22108086）；仲恺农业工程学院仲恺学者人才项目（KA24YY07116）；广州市基础与应用基础研究-优秀博士“续航”项目（2024A04J2301）；2024年广东省科技创新战略专项资金（PDJH2024B204）。

Research status and future development trend of grain product packaging

Cheng Zheng1， Zhuang Yinghui1， Li Yitao1， Xiao Naiyu1， Zhang Xueqin1， Zhong Le1， Wang Qian2， Chen Zhihao1

（1.College of Light Industry and Food Technology/Guangdong Engineering Research Center of Food Green Packaging/Key Laboratory of Green Processing and Intelligent Manufacturing of Lingnan Specialty Food Ministry of Agriculture/Guangdong Provincial Key Laboratory of Lingnan Specialty Food Science and Technology Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong 510225； 2. Human Resources Department， Guangzhou Maritime University， Guangzhou， Guangdong 510725）

Abstract： Grain product packaging plays an important role in protecting product quality and extending shelf life. With the increasing attention to food safety and sustainable development， grain product packaging research has gradually become a hot spot in academia and industry. At present， the packaging of grain products in China generally uses plastic woven bags， multi-layer paper bags， corrugated paper or kraft paper bearing， plastic packaging bags， composite plastic bags， plastic textile bags， etc. The paper mainly analyzes four different types of grain product packaging including paper， plastic， metal and composite materials， and summarizes the future development trend of grain product packaging in view of its current problems.

Key words： grain product； packaging materials； sustainable development； development trend

我国在全球粮食加工行业中的加工能力和产量均位居首位[1]。根据国家统计局公告，2023年全国粮食总产量为69 541万吨，其中小麦产量约为 13 659万吨，稻谷产量约为20 660万吨[2]。在粮食生产过程中，包装环节至关重要，缺少包装将无法实现粮食的运输、存储和传递。现如今，粮食制品因包装不当、运输不佳导致的浪费是不可估量的。因此，粮食制品包装在保护食品安全和质量、延长货架寿命和保持新鲜度以及提供便利和良好消费体验方面起着重要作用。粮食产品主要是指将谷物、豆类、块根类以及从这些原料中提取的淀粉加工而成的产品。这些产品通常可分为3种类型：谷物产品、豆类产品和淀粉产品。粮食制品通常可以长时间保存而不失去其营养价值，易于加工和烹饪，作为主食或配料，满足人们的口味和饮食需求，价格相对较低，具有良好的经济性，作为人类主要的能量来源之一，其内部存在的高糖物质、人体维修剂、膳食纤维等给人体带来一定的好处。近年来，随着人们对食品安全和可持续发展的关注不断增加，粮食制品包装研究逐渐成为学术界和产业界的热点。粮食制品应储存在干燥的环境中，以防止潮湿引起霉菌和虫害的滋生，粮食事关国计民生，粮食稳定安全供给一直是国家的重中之重。但是粮食从生产到消费各个环节常因遭受储粮害虫危害而造成严重损失[3]；湿度控制在相对较低的水平可以有效延长粮食制品的保质期；粮食制品应避免直接阳光照射，因为光线可能会导致营养素的分解和品质的降低。本文综述了粮食制品包装材料的种类及其特点、粮食制品包装研究现状、需解决的问题，并展望其发展趋势，以期为今后科学高效做出优异粮食制品包装打下基础。

1 粮食制品的包装现状

1.1 粮食制品包装材料

1.1.1 纸质包装

纸质包装是一种日常可见且符合绿色环保的包装材料。常见纸质包装通常采用瓦楞纸或牛皮纸进行合成，少部分则是利用塑料膜包裹，内部用绳子进行牢固，是常见的简易包装。包装密封性较为一般，与此同时价格也得到一定的优势[4]。它可以用于包装面粉、米饭、谷物等粮食制品。多层纸袋所使用的材料是一种高强度的伸缩纸，其性能比普通纸袋纸提高了一到两倍[5]。以油蜡纸和高品质薄型牛皮纸作为包装材料的粗杂粮产品的面包，其包装通常相对比较简单，通常就以包装纸或包装袋作为包装造型[6]。纸质包装通常具有透气性和吸湿性，能够保持粮食制品的质量和口感。纸包装材料因其原料容易获得、来源相对较广、印刷效果优秀、方便加工以及能够进行工业量化的生产、成本廉价，轻量化、易于回收的优势在食品、药物等较多领域得到了充分的认可[7]。

1.1.2 塑料包装

塑料包装材料通常有聚丙烯、聚酯和聚酰胺等，由于树脂种类、性质及所占比例不同，机械性能和阻隔性能皆不同。塑料编织袋在大宗粮食包装中使用广泛[8]。麻袋的强度和透气性都很好，并且适合规模化搬运，一只麻袋通常能够经过7次相对完善的物流运输，再次利用率极强，在粮食运输上有较好优势[9]。塑料编织袋是由多层塑料薄膜在一定温度、压力下制成线性袋，再进行后期加工编织而成的高强度包装袋。相比塑料薄膜袋，塑料编织袋的强度更大，而且不易变形，耐冲击性也好，塑料包装普遍存在于粮食制品行业。编织袋具有耐磨、耐摔，结实且不易变形，具有良好的防滑性，便于存放堆垛。然而，与其他包装材料相比，编织袋的气密性较差，防潮防湿性也较差，抗穿刺性方面表现不佳。这意味着编织袋无法有效隔离外界因素对包装粮食的影响。此外，一些添加剂可能会释放有害物质，从而污染储粮及其制品。因此，使用编织袋包装粮食不仅给自然环境带来一些破坏，还存在风险。包装袋塑封是一种早期的塑封方式，其经典设计方式仍受当今人们的认同，成本便宜的优势也让它有立足之地。复合塑料袋是由多种高阻隔性包装材料进行一定压缩复合而成的，在防蛀虫、保证粮食质量上有一定成绩，拥有推广及实用价值，但由于其对环境存在危害，加上环保政策普及，让它在发展上阻碍不前。随着时间推移，微生物学科也获得一定成功，因此很多塑料编织袋得到了改良，让其在回收和再利用上崭露锋芒，从而减少对环境的污染。例如，聚乙烯袋、聚丙烯袋等塑料袋常用于包装大米、面粉等。塑料包装具有轻便、防水、防潮、透气、易加工等特点，能够有效地保护粮食制品免受潮湿和污染，适合用于包装各种粮食制品，如大米、面粉、豆类、坚果等。

1.1.3 金属包装

金属包装主要用于罐装粮食制品，如罐装果酱、罐装肉类等。金属罐通常由铁或铝制成，具有良好的密封性和保鲜性，能够延长粮食制品的保质期。韧度较强，抗破坏能力强，具有高阻隔性和气密性，便于采用机械化作业[10]，耐腐蚀性强，不易被腐蚀，能够保持粮食制品的质量和安全性。可采取相关措施，减少资源浪费和避免一定的自然破坏。然而，金属包装成本昂贵，占用空间较大[11]，容易滋生厌氧微生物，有可能释放对人体健康有害的金属离子[12]。

1.1.4 复合材料包装

复合材料包装通常由多层材料叠加而成，各层材料之间相互协作，使得整体包装的强度更高，能够有效保护物品免受外部冲击和挤压。具有良好的阻隔性能，可以有效隔绝氧气、水分、光线等对物品造成影响的因素，延长物品的保质期。相比传统单一材料的包装，复合材料包装通常采用轻量化的设计，减少了包装本身的重量，携带方便的同时，物流费用也有所降低。可以根据不同需求进行定制设计，灵活调整包装的形状、尺寸和结构，适应不同物品的包装要求。如在冷藏状态下能够维持粮食新鲜3～4周的纸包装“盒豆腐”，它利用一种光和氧气都不能通过的独特容器，容器通常由聚乙烯和铝箔等5层复合材料制成[13]。但成本较高，相比传统单一材料的包装，复合材料包装的制造成本通常较高，涉及多种材料的重组和二次处理工艺。含有一些难以降解的材料，对环境造成潜在影响。各层间黏合剂会存在剥离现象，而且某些黏合剂分解后可能影响食品安全[14]。一些材料难以分离和回收利用，导致回收难度较大，影响了包装的可持续性。复合材料包装的制造过程相对复杂，需要严格控制各层材料的质量和黏合性能。

1.2 粮食制品包装研究成果

目前国内的粮食制品包装一般采用塑料编织袋、多层纸袋、瓦楞纸或牛皮纸承装、包装袋塑封、复合塑料袋、塑料编织袋等[15]。

塑料编织袋属于日常通用的包装材料，制作方式较为简单。通常由一定量的塑料薄膜作为原材料，加工成一定的线性带子，再进行一定的编织而成，其具有许多优点。首先，它具有高强度和优异的耐冲击性，能够有效保护包装物品不受外界压力和冲击的影响。其次，塑料编织袋不易变形，能够保持包装物品的形状和完整性。此外，编织袋表面呈现编织纹理，提升了防滑性能，使得堆码存储更加方便和稳定。然而，塑料编织袋在防虫和防潮方面存在一些缺陷。由于编织袋的结构特点，虫子和湿气较容易渗透进来，从而影响包装物品的质量和保存期限。此外，塑料编织袋的生产和使用过程中会产生一定的环境破坏，给环境保护带来一定的负担。

多层伸性纸袋是一种强度在普通纸袋基础上性能提高不止一倍的袋子。4层伸性纸袋在装着高质量的面粉情况下，即使在一定高度下自由落下许多次，仍依然能维持原有的包装形状，且做到没有破裂[16]。此外，它无毒、无味、无污染的优点，进一步提高了它的使用率以及被人们认可的程度。

未加工粮食及粮食制品均可使用无氧包装，无氧包装可预防或减少粮食氧化、变色、变质等不良情况，同时抑制一些霉菌和细菌的繁殖。气体交换包装是指包装容器可以实现内外气体的替换，改善气体结构，通过减少和阻止某些化学反应的进行，以阻止食品变质、减少蚊虫破坏、提供一定物理性能保护等效果。这种包装方法通常采取充入氮气、二氧化碳以及各种惰性气体，在粮食制品中得到广泛应用[17]。

真空包装袋利用真空封装，可减少包装体系内氧含量，抑制粮食有氧呼吸和细菌的滋生，能够有效减少粮食的腐烂、发霉、虫害等，更高效地保存粮食品质。然而，真空度较高，包装袋内部环境则较为紧密，容易引起内部分子的碰撞，导致包装袋在运输过程中产生损坏。因此，在对粮食进行真空包装时，需要考虑流通环境，以确保效果良好。

牛皮纸袋底部采用梯形排列粘贴，使其更加坚固，吸湿性和密封性更佳。纸袋的优势在于其符合粮食卫生标准的无毒、无味、无污染的特点，且印刷较为简单，可满足各种企业的印刷需求。

复合纸袋通常采用50～70 g/m2的牛皮纸制成。牛皮纸中的纤维非常丰富，做成的包装纸袋具有更佳的性能、强度、抗弯曲能力以及耐磨性。又因外层采用无伸缩性皱纹纸，能提供较强的摩擦力，在结构稳定能力上得到了企业认可。

2 粮食制品包装未来发展趋势

过去，传统的包装运输方式来进行粮食运输给我国带来了成本虚高、耗损巨大、效率低下等问题。自动化包装机械的引入可以提高包装效率和减少人工成本。同时，新材料的研发和应用也为粮食包装带来了革命性变化，如防潮、防虫、保鲜、抗菌等功能的包装材料[18]，能够更好地保护粮食品质和安全。我国在粮食的储存、运输和出售过程中导致粮食制品损失的主要原因出在包装不当上，间接证明了需要更加关注包装。为解决上述问题，推广集装箱运输成为行之有效的解决方案。该运输方式将粮食进行了从点到点的精准运输，也大大提高了运输过程中密闭性差的现象，减少了劳动力的大量投入，是一种符合新时代快速发展的运输方式。对于包装运输，粮食集装箱自动化运输，简化了运输流程。此外，在原有的基础设备下，粮食制品的运输无需新建专用粮食运输仪器，间接避免了通用集装箱的浪费，从而大大降低了基础设施建设投资。集装箱运输也能够承受较危险的气候条件，能够做到全天候运输，保证了运输的效率。粮食包装在乡村振兴和农产品高水平发展中起着至关重要的作用。良好的包装可以提高粮食制品的附加值，提高利润。通过精美的包装设计和品牌建设，可以吸引消费者的注意并提高产品的市场竞争力。其次，优质的包装可以延长粮食的保鲜期，减少损耗，提高农产品的质量和安全性。间接促进农村就业，推动乡村经济水平，追梦于乡村振兴战略的方向。确保国家粮食安全是粮食包装的重要任务之一。通过合理的包装设计和严格的质量控制，可以防止粮食在保存、传递和出售过程中的损失和污染。同时，粮食包装也可以起到防潮、防虫、防腐等功能，保证粮食的质量和安全。粮食包装行业需要与相关部门密切合作，建立完善的监管机制，加强对包装企业的监督和管理，确保国家粮食制品安全的实现。

在粮食销售方面，大包装的不便让小型包装的出现逐渐成为主流趋势。这也符合人们追求健康、便利、安全和便捷的生活方式。就往年数据来看，目前发达地区的粮食运输及出售往往采用小包装的方式。在小型家庭居多，以及青少年独居的情况下，减少粮食浪费势在必行，因此人们越来越热衷于买小质量的大米包装。

在当今新的历史背景下，可持续性、完全降解性和智能化食品包装已经成为全球食品包装领域的关注焦点[19]。活性包装和智能包装是两种创新的包装技术，它们为食品包装提供了传统方式无法实现的功能特性，满足了消费者对食品品质和安全性的高需求。这些不仅代表了食品包装设计的新理念，也预示了其未来的发展方向[20]。随着对环境影响和可持续性问题的关注增加，未来的粮食制品包装将更加注重使用可持续材料和采用环保的包装技术。中国采用独特工艺技术，以百分百可重复利用的生物质植物纤维作为主要基础加工原料，通过纸浆模塑的方式生产食品包装，如餐饮用具。这种新型绿色产品在食品包装领域得到了广泛应用，具有良好的透气性、强大的冲击能量吸收性，不会对环境造成污染等优点[21]。生物可降解包装材料、可回收材料和可再利用的包装设计将得到更广泛的使用。未来，全降解食品包装材料将取代非降解物料，广泛应用于食品包装领域[22]。

3 结 语

粮食制品包装在过去几年中取得了显著发展，不仅在材料选择上越来越注重环保，也在设计和功能上不断创新。近年来，人们提高食品安全，减少环境污染的意识越来越强烈，对绿色包装材料的应用越来越关注，生物可降解的新型包装材料成为一个明显趋势。同时，减少包装使用量、简约实用的设计，以及包装回收再利用系统的推广也是未来发展的趋势。智能包装技术有望在粮食制品包装领域得到应用，为消费者带来更好的购物体验。但同时要意识到，粮食制品包装领域仍面临一些挑战和机遇。近年来，为提升食品安全并减少环境污染，社会日益重视天然高分子材料的应用，可生物降解的新型包装材料受到广泛关注。目前，环保包装材料的应用已成为明显趋势。随着人们对环境保护意识的提高，对塑料污染的担忧也日益增加，因此可降解材料和可回收材料的使用将会更加广泛。同时，减少包装的使用量、简约实用的设计以及包装回收再利用系统的推广也是未来发展的方向。随着科技的进步，智能包装技术也有望在粮食制品包装领域得到应用。自动化包装机械的引入可以提高包装效率和减少人工成本。同时，新材料的研发和应用也为粮食包装带来了革命性的变化，为消费者带来更好的购物体验。总的来说，粮食制品包装行业正朝着绿色、数字化和独特化的方向发展。期待在未来能够出现更多创新的包装材料、设计和技术的应用，给消费者带来更安全、便捷和环保的粮食制品包装解决方案。

参 考 文 献

[1]姚惠源.中国粮食加工科技与产业的发展现状与趋势[J].中国农业科学，2015，48（17）：3541-3546.

[2] 国家统计局. 关于2023年粮食产量数据的公告[EB/OL].（2023-12-11）[2024-04-18]. https：//www.stats.gov.cn/sj/zxfb/ 202312/t20231211_1945417.html.

[3]白春启，郭自强，张凯智，等.储粮害虫危害研究进展[J].中国粮油学报，2023，38（12）：8-15.

[4]何悦宁，陈佳娜，高佳琪.浅析面条包装形态设计的现状[J].工业设计，2018（7）：81-82.

[5]韦公远.我国粮食包装现状及发展趋势[J].上海包装，2010（4）：15-16.

[6]左旭初.民国时期的面包包装[J].包装学报，2015，7（4）：62-65.

[7]刁艳，苟进胜.纸包装材料的现状及发展趋势[J].中国包装工业，2008（9）：17-20.

[8]陈培忠，王克俭.浅谈塑料编织包装发展[J].塑料包装，2019，29（3）：25-29.

[9]高兰，王佩琦，赵瑞营，等.国内外散粮集装箱运输概况和装卸粮方式综述[J].现代食品，2021（12）：6-9.

[10]阎敏.关于我国食品包装发展的探究[J].肉类工业，2009（9）：49-51.

[11]卢敏，吴修利.我国食品包装材料的安全现状及发展趋势[J].长春大学学报，2010，20（10）：49-51.

[12]李小荣.能保鲜20天的纸包装豆腐[J].湖南包装，1996（1）：30.

[13]孙锦彩.食品用塑料包装物理性能缺陷及原因探析[C]// Proceedings of 2022 Academic Forum on Engineering Technology Application and Construction Management（ETACM 2022）（VOL.2）.上海：上海筱虞文化传播有限公司，2022：139-141.

[14]刘德超.我国粮食包装的现状与发展趋势[J].淮北职业技术学院学报，2017，16（4）：101-102.

[15]胡志鹏，杨燕.我国粮食包装现状及发展趋势[J].中国包装，2004（1）：20-21.

[16]周成琳，李志明，刘海洋，等.可降解抗菌包装材料的研究进展[J].粮食科技与经济，2020，45（2）：135-136+142.

[17]侯汉学，董海洲，王兆升，等.国内外可食性与全降解食品包装材料发展现状与趋势[J].中国农业科技导报，2011，13（5）：79-87.

[18]RESTUCCIA D， SPIZZIRRI U G， PARISI I O， et al. New EU regulation aspects and global market of active and intelligent packaging for food industry applications[J]. Food Control，2010，21（11）：1425-1435.

[19]叶劲松，蒲彪.我国食品包装及市场的现状与发展[J].食品与机械，2002（4）：32-35.

[20] SIRACUSA V， ROCCULI P， ROMANI S， et al. Biodegradable polymers for food packaging： a review[J]. Trends in Food Science Technology 2008，19（12）：634-643.

[21]DENG Q， ZHAO Y Y. Physicochemical， nutritional， and antimicrobial properties of wine grape （cv. Merlot） pomace extract-based films[J]. Journal of Food Science，2011，76（3）：E309-E317.

[22]CHANPRATEEP S. Current trends in biodegradable polyhydroxyalkanoates[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering，2010，110（6）：621-632.