阻隔性檢測在乳品包裝中的應用

近年來，隨著中國經濟持續穩定的發展和人民生活水平的不斷提高，乳品業進入了黃金發展期，成為中國食品工業中發展最快、成長性最好的產業之一。如今乳與乳制品已經成為健康生活的標志之一，各種乳品、乳制品都有廣泛的銷售網絡。然而隨著出售環境的不同，乳品很難保證在持續穩定的環境中存放（即使是鮮乳保存要自始至終提供低溫冷藏的環境也是比較困難的），因此乳品包裝對乳品質量的影響是非常大的。包裝的好壞能夠直接影響乳品的保質期，進而關系到消費者的食用安全。

                                                                          

1 . 影響乳品質量的主要原因及相應的包裝形式

乳品包裝作為乳品的一個組成部分，深刻影響著乳品業的發展。因為牛奶易變質，因此無論是長效奶（UHT）還是保鮮奶，都對包裝提出了嚴格的質量要求。這裡主要分鮮乳、發酵乳和乳粉三大類進行介紹。

1.1  鮮乳

鮮乳可以加工成不同種類的乳制品，而每一種產品都根據自身的保存特性具有不同的包裝要求。最常見的是巴氏滅菌乳和超高溫滅菌乳（UHT乳）。

巴氏殺菌是一種應用最廣泛的鮮乳處理方法，普通采用高溫瞬時滅菌，即把生乳加熱到70℃～72℃，維持10～20s。巴氏殺菌主要是殺死原乳中的細菌，以保證質量和飲用的安全性；同時還可消滅能引起風味變化的其他微生物和酶，以延長鮮乳的保質期。然而，巴氏殺菌一般只能殺滅乳中90％～99％的微生物，因此其保質期不是很長，要求的保存環境是低溫冷藏。光是引起巴氏殺菌乳中維生素損失的重要原因，其他營養成分也會因光化學反應而發生分解，因此乳品包裝需要避光。氧氣也是不可忽視的重要因素之一，如果包裝內頂隙氧氣過多，或容器透氧過大，會使得包裝內的乳品氧化反應加劇，質量迅速下降。常用的包裝有玻璃瓶、復合紙盒以及塑料袋。

超高溫滅菌可以使鮮乳持續流過加熱工序，在高溫下（至少達到135℃）經歷很短的時間（1 s～2s），隨即進行無菌包裝。超高溫滅菌乳（UHT乳）的營養成分在貯存過程中的損失取決於貯存溫度、乳中起始氧氣的含量和包裝材料的性質（對氧氣的滲透性和透光性）。氧化反應和脂肪酸敗產生的異味也會進入UHT乳中，這些反應的擴展決定於乳中氧氣的含量和貯存溫度。各種類型的包裝都可用於包裝UHT乳，襯有鋁箔的復合材料包裝UHT乳最為常用，其中的鋁箔層是主要的阻隔層，不但可以有效防止氧氣的滲入而且可以保存鮮乳中的風味成分。

1.2 發酵乳

發酵乳制品是鮮乳或其制品經均質、殺菌等工藝操作後，再經微生物發酵制成的產品（例如當然非常流行的酸奶、酸酸乳、優酸乳等）。酸乳是典型的發酵乳制品，加入水果、水果風味物或糖類等以後也可形成不同類型的產品。按其存在形態可分為：凝固型（硬質）、攪拌型（糊狀）和液體型。與鮮乳不同的是，發酵乳中的二氧化碳含量對風味的變化和微生物的生長都有重要影響。目前，發酵乳的包裝形式也是玻璃瓶、復合紙盒以及塑料袋（塑料容器、塑料杯）。

1.3 乳粉

乳粉也是一種消費量很大的乳制品，它是鮮奶或乳產品經噴霧乾燥加工而制成。氧化反應的情況是決定乳粉保質期的主要因素之一，要保證或延長乳粉的保質期，必須進行密封包裝，以減少氧氣對乳粉品質的影響。然而需要特別注意的是與液態乳制品不同，乳粉包裝的防潮性與隔氧性一樣重要。常用的包裝形式有金屬罐、鋁箔復合軟包裝袋、以及紙基復合罐。

 

2 . 乳品包裝的重要檢測項目

通過前一部分的敘述大家應該可以總結出來，光照和氧氣、水蒸氣的滲透是乳品品質的主要影響因素。其中乳品避光是完全可以實現的，目前使用的乳品包裝材料，基本上都已經很好地實現了對光線的阻隔。然而阻隔性的實現就不這麼簡單了，一方面與阻隔性材料的成本昂貴有直接關系，要達到理想的包裝阻隔性必然導致包裝的成本偏高，最終導致產品生產成本的增加，另一方面是多層復合的方式無論是對於復合紙盒、復合塑料軟包裝袋或者復合塑杯都是一種非常適用的有效提高阻隔性的方式，然而相應的多層復合生產設備以及原材料我國自主研發的水平還不足，主要依賴進口，這點在復合紙盒的包裝上特別突出。因此，盡管乳品包裝成本居高不下的現狀已經引起廣泛的關注，但是要取代這種高成本的包裝材料仍舊困難很大。

此外，隨著所采用包裝材料的阻隔性的降低，會導致滲入包裝內的氧氣以及水蒸氣的增長，或是包裝內的填充氣體滲出包裝的速度增快，最終導致包裝內氧氣含量的上昇以及濕度的增加，而這些正是導致乳品以及乳制品變質的主要原因。因此，可以說在一定意義上講，對於同一種乳品或者乳制品（加工處理的工藝一致），包裝材料的阻隔性是其保質期的主要決定因素。因此對於乳品和乳制品來講包裝材料的阻隔性檢測至關重要。

包裝材料阻隔性的不同會對乳品保質期帶來多大的影響呢？這裡列舉我們所檢測的一些有代表性的乳品包裝材料的阻隔性檢測數據，差異就一目了然了。檢測所使用的設備是Labthink VAC-V1型壓差法氣體滲透儀（透氣性檢測）和TSY-T3型透濕性測試儀。

 

 

表1. 乳品包裝材料阻隔性試驗數據

注：透氧量的單位是：ml/m²·24h·0.1MPa。

透濕量的單位是：g/m²·24h。

表1中所列試樣基本上已經包含全部的乳品、乳制品包裝形式所需的包裝材料，例如屋脊包、利樂包等復合紙盒所采用的紙塑鋁復合材料，無菌包裝所采用的涂層/復合包裝膜，大眾包裝中最常采用的PE黑白膜，以及奶粉包裝用AL復合塑料軟包裝膜。從表中數據可以看出復合紙盒所采用的紙塑鋁復合材料以及奶粉包裝采用的AL復合塑料軟包裝膜是各種乳品包裝材料中阻隔性最好的，透氣透濕數據都在高阻隔范圍中，當然相應的造價也很高，據有關資料介紹一個利樂包的成本不低於0.5元。無菌包裝所采用的涂層/復合包裝膜次之，屬於中阻隔的范圍內，造價適中。包裝中最常見的PE黑白膜以及牛奶膜的阻隔性是最差的，僅透氣數據一項就要比紙塑鋁復合材料以及AL復合塑料軟包裝膜高出幾千倍，比涂層/復合包裝膜高出幾百倍，當然價格也是最低的，往往不足0.1元。

包裝材料的選擇以及材料結構和阻隔性的選擇都是完全按照產品預定的保質期來決定的。例如采用高阻隔性能的紙塑鋁復合材料以及AL復合塑料軟包裝膜所包裝的乳品或乳制品，其保質期往往能達到數月，而且對於保存環境要求也不是很高，基本上無需在冷藏的環境下保存，如果采用阻隔性低的材料很可能導致大量產品提前變質，或者給運輸、貯藏帶來更大的困難。而黑白膜包裝的乳品保質期也就幾天而已，這種產品往往消耗量大，屬於速產速銷的類型，如果采用的包裝材料阻隔性過優（例如采用中阻隔的材料）不會給保質期帶來明顯的延長卻反而會增加產品的包裝成本，因此必須根據產品的特性以及保質期來選擇包裝材料。同時，包裝材料的阻隔性也可以根據產品的需要進行“定制”，即是按照要求的阻隔性設計材料的結構並選用相應的材料。從表中數據可以看出，同是紙塑鋁復合材料，但是2＃試樣的阻氣性不如1＃試樣，而阻濕性更好；同是PE薄膜，但是有的阻隔性是900多，而有的就要達到1300多。阻隔性的提高是以增加成本為前提的，因此只要包裝材料能夠保證產品在保質期中的質量就可以了，片面的追求阻隔性也沒有太大的益處。

 

3 . 總結

    目前，我國國產的乳品包裝材料已經可以滿足一般的保質需要（結合材料的阻隔性、避光性、力學性能以及密封性能），但是在高端的乳品包裝上依然需要依靠進口。然而隨著乳品行業新產品的不斷推出以及新的處理工藝的推廣，新包裝形式的研發以及包裝材料的使用也進入了快速發展時期，然而在材料的選擇上要求反而更高了，只有對材料的各項性能都進行完備的檢測，纔能更好地保證乳品的質量，保證廣大消費者的安全。