酸奶包裝材料的發(fā)展趨勢(shì)研究

周雷朋，韓子墨，秦甜甜，喬浩然，鄧巧云

（南京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210037）

1 前言

酸奶，是指將純牛奶經(jīng)過(guò)乳酸菌等發(fā)酵處理后制得的一種乳制品，一般分為常溫酸奶和低溫酸奶。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人們生活質(zhì)量的不斷提高，消費(fèi)者的消費(fèi)觀念也在發(fā)生著巨大變化，酸奶逐步成為一種健康、時(shí)尚且備受歡迎的飲品。由于酸奶極易受外在因素影響產(chǎn)生變質(zhì)發(fā)酸等產(chǎn)品變化[1]，因此，酸奶的流通與儲(chǔ)備往往都有嚴(yán)格的要求。而作為最直接保護(hù)產(chǎn)品的酸奶包裝，自然也成為了產(chǎn)品制備流程中重要的一環(huán)，受到來(lái)自商家和客戶的廣泛關(guān)注。

本文分析了近年來(lái)酸奶包裝材料的發(fā)展變化，并討論了包裝材料的選擇對(duì)酸奶商品的相關(guān)影響與包裝發(fā)展趨勢(shì)，為酸奶包裝的研究與發(fā)展提供一定的參考。

2 酸奶包裝材料進(jìn)展

酸奶產(chǎn)品是一類品質(zhì)易受外在環(huán)境影響的食品，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在酸奶流通過(guò)程中往往對(duì)溫度有著嚴(yán)格的要求，按照要求不同可大致分為常溫和低溫兩類。這種分類方法還與酸奶的處理有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，常溫酸奶經(jīng)過(guò)了完全滅菌處理后去除了起到發(fā)酵作用的乳酸菌而保留了酸奶的營(yíng)養(yǎng)，相反，低溫酸奶為了保留乳酸菌一般不能進(jìn)行徹底的殺菌處理，這就使得酸奶的品質(zhì)更易隨時(shí)間推移受損，具體表現(xiàn)為酸奶酸化過(guò)度或受到其余微生物污染等等[1-2]。因此，這兩類酸奶的有效期也大大不同。常溫酸奶保質(zhì)期較長(zhǎng)，一般可持續(xù)3到6個(gè)月，而低溫酸奶的保質(zhì)期則較短，一般只能持續(xù)一周或數(shù)天。根據(jù)這兩者之間的區(qū)別，它們的包裝材料選擇也有一定的不同。

2.1 玻璃陶瓷材料

這類材料一般用來(lái)制備酸奶的瓶罐狀容器，在二十世紀(jì)八十年代，這是我國(guó)酸奶最常見(jiàn)的包裝形式，它的主要特點(diǎn)是：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有較好的阻隔性、耐磨性、耐壓性，能夠良好地保護(hù)酸奶產(chǎn)品同時(shí)不易發(fā)生反應(yīng)而污染內(nèi)裝物，安全性較為良好，一般比較適用于低溫酸奶的包裝。由于當(dāng)時(shí)酸奶大多屬于短期商品，這類包裝既能在短時(shí)間內(nèi)起到保護(hù)商品的作用，同時(shí)又適用于回收再利用，受到了廣泛的好評(píng)。但如今相對(duì)其他材料來(lái)說(shuō)，玻璃陶瓷的加工耗能較高，同時(shí)較重易碎，另外酸奶長(zhǎng)期暴露在紫外線下易變質(zhì)，玻璃良好的透光性在這個(gè)方面反而不能起到較好的保護(hù)作用，因此現(xiàn)在使用相對(duì)較少。此外，無(wú)論是陶瓷還是玻璃，由于其成分中含有一些金屬氧化物，盡管其本身性質(zhì)相對(duì)比較穩(wěn)定，但這些材料在與酸奶產(chǎn)品的長(zhǎng)期接觸過(guò)程中仍可能會(huì)出現(xiàn)一些元素的遷移現(xiàn)象，目前對(duì)此的防護(hù)處理也相對(duì)有限。因而總體來(lái)說(shuō)，與其他類材料相比，如今酸奶包裝中玻璃、陶瓷材料的使用相對(duì)較少。

圖1 老酸奶牌玻璃瓶包裝

圖2 常見(jiàn)的各種酸奶的塑料包裝

2.2 塑料包裝材料

塑料材料是現(xiàn)代社會(huì)使用最多的包裝材料之一。在食品領(lǐng)域中使用的塑料包裝材料大多能夠保證優(yōu)良的阻隔性和保護(hù)性，同時(shí)穩(wěn)定性良好，不易產(chǎn)生物質(zhì)遷移。另外，塑料包裝材料還具有良好的可塑性，因而可以加工成各種形狀，這提高了塑料包裝的適用性。塑料材料良好的特點(diǎn)符合常溫酸奶和低溫酸奶的保存要求，因此在酸奶包裝中得到了廣泛應(yīng)用。目前市面上常見(jiàn)酸奶所用的包裝塑料材料大多為PP（聚丙烯）材料，一般按照包裝酸奶的需要和所選材料制備成軟碗型或者硬杯型等。其他還包括PE（聚乙烯）和PET（聚酯）等材料也有一定的應(yīng)用。相對(duì)于其他材料的酸奶包裝來(lái)說(shuō)，塑料包裝易回收、造價(jià)低、性能優(yōu)異，適用性廣泛，也是目前使用最多的一類包裝。除了作為單一材料制備包裝之外，另一類塑料還由于其特殊的性能可以充當(dāng)復(fù)合材料外保護(hù)層或中間層的選材，通過(guò)這種方式，一些不適合直接接觸酸奶的塑料亦可成為酸奶包裝的材料之一。

2.3 復(fù)合包裝材料

相對(duì)于單種材料來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代包裝更多地采用復(fù)合材料來(lái)包裝商品。通過(guò)將材料分層復(fù)合或者混合制備新型基材，復(fù)合材料往往能夠兼顧所采用原材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備廣泛的適用性，相對(duì)只采用單種材料來(lái)說(shuō)具備功能更加豐富的包裝優(yōu)勢(shì)。在酸奶包裝中，復(fù)合包裝也十分常見(jiàn)，其中比較多見(jiàn)的包裝為無(wú)菌磚包裝和無(wú)菌枕包裝。無(wú)菌磚包裝一般是由紙板、聚乙烯和鋁箔等三種材料復(fù)合而成，內(nèi)部的聚乙烯和鋁箔可以一定地控制氧氣、水分的進(jìn)出，能有效降低氧化作用給酸奶帶來(lái)的不良影響；同時(shí)外層復(fù)合材料紙板能夠阻擋大部分的光線，很好地保存了酸奶中的營(yíng)養(yǎng)成分。無(wú)菌枕與無(wú)菌磚類似，但選用外層紙板厚度低，復(fù)合層數(shù)相對(duì)少一些，因此制成的包裝裝配酸奶后不易成盒，形狀像枕頭，因此稱為無(wú)菌枕。無(wú)菌包裝一般采用超高溫殺菌灌裝，因此相對(duì)適用于常溫酸奶的長(zhǎng)期包裝。目前這種包裝以瑞典利樂(lè)公司(Tetra Pak)生產(chǎn)的利樂(lè)包為主，而且復(fù)合材料的層數(shù)也更多，能實(shí)現(xiàn)更高的包裝效率與更強(qiáng)的包裝功能。這類復(fù)合材料在保護(hù)商品方面具備較強(qiáng)的包裝優(yōu)勢(shì)，但后續(xù)的回收處理較為麻煩，包裝的重復(fù)利用率相對(duì)較低。

2.4 其他包裝材料

隨著時(shí)代的進(jìn)步，包裝越來(lái)越追求“綠色化”原則，在這種趨勢(shì)下，人們開(kāi)始追求采用一些環(huán)境友好性更佳的包裝材料來(lái)制備包裝。酸奶包裝中近年來(lái)也開(kāi)始出現(xiàn)相應(yīng)的新型包裝，如早在2014年，食品集團(tuán)巨頭達(dá)能公司就宣布將使用生物基聚乳酸材料作為一小部分酸奶的包裝材料，并試圖推廣其使用范圍[3]。目前，愛(ài)克林公司(Ecolean)的酸奶包裝就可以作為此類新型環(huán)保包裝的典型案例。這種包裝采用碳酸鈣為主材料，由于類似于蛋殼材料，所以一般也被稱為蛋殼包裝，常見(jiàn)的愛(ài)克林包裝是以碳酸鈣和PE（聚乙烯）復(fù)合得到的新材料。這種愛(ài)克林包裝的材料除了能夠滿足酸奶的包裝要求之外，最大的特點(diǎn)是輕量化且環(huán)境友好，可作為塑料回收或通過(guò)焚燒轉(zhuǎn)化成能源，不僅材料來(lái)源豐富，同時(shí)對(duì)環(huán)境完全無(wú)害，后續(xù)的處理幾乎不會(huì)引起問(wèn)題，它一般適用于低溫酸奶，但在配備合適的儲(chǔ)存條件下，常溫酸奶也可以采用這種包裝。另外，目前市場(chǎng)上還有用可食用包裝來(lái)包裝酸奶的商品形式，這種包裝一般指采用生物蛋白等生物大分子制備的可食用薄膜或直接用土豆、白菜等蔬菜或水果，經(jīng)過(guò)工廠機(jī)器處理后制成的容器型包裝。其最大的優(yōu)點(diǎn)是包裝可食用，即使被廢棄也會(huì)因?yàn)楦叨鹊纳锟山到庑员蛔匀惶幚?，不?huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。但一般只適用于暫時(shí)性包裝，用于特定場(chǎng)所的暫時(shí)性服務(wù)有著很好的效果，例如飛機(jī)、火車等交通工具上提供的短期餐飲服務(wù)，或者比賽時(shí)提供的臨時(shí)補(bǔ)給等[4]。

3 包裝材料對(duì)酸奶可能的影響

3.1 不同材料的酸奶殘留率

相對(duì)于原料牛奶來(lái)說(shuō)，發(fā)酵過(guò)后的酸奶粘稠度比較高，因此很容易附著在容器上，食用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生殘留酸奶無(wú)法食用盡的現(xiàn)象，因而在酸奶使用過(guò)程中往往需要配備勺子、吸管等輔助器具或者優(yōu)化包裝結(jié)構(gòu)來(lái)幫助食用，如張文華等通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)指出這類現(xiàn)象在塑料聯(lián)杯中更常見(jiàn)，并建議包裝中能夠配備勺子等[5]。除此之外，也可以通過(guò)優(yōu)化選用的包裝材料來(lái)達(dá)成這一目的。歐含光等通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明酸奶殘留率涉及食用方式、包裝選材等諸多原因，選擇好的包裝能起到明顯效果[6]；李爽表明了超疏水材料在酸奶包裝中的應(yīng)用對(duì)于解決這一問(wèn)題的幫助[7]。

這一類問(wèn)題在酸奶產(chǎn)業(yè)相對(duì)來(lái)說(shuō)具有普遍性，解決酸奶的殘留率問(wèn)題依舊是未來(lái)酸奶產(chǎn)品行業(yè)的深入研究重點(diǎn)之一，而新包裝材料的選擇和研發(fā)也能起到一定影響。

3.2 酸奶品質(zhì)與包裝材料的關(guān)系

低溫酸奶中依舊保留了對(duì)人體有益的乳酸菌等微生物，這些乳酸菌對(duì)人體有一定的益處，如能促進(jìn)腸道的吸收功能，因而可以提高酸奶的價(jià)值。但是，即使受到了包裝的保護(hù)，如果存儲(chǔ)不當(dāng)，乳酸菌和酸奶質(zhì)量也會(huì)受到影響。白婧等通過(guò)實(shí)驗(yàn)指出在不同環(huán)境影響下同一批次包裝內(nèi)的酸奶產(chǎn)品理化性質(zhì)和微生物數(shù)量依舊能夠有很大差別，而包裝材料的差別也能影響到以上因素[8]。

另外，包裝材料的選擇還會(huì)影響到其儲(chǔ)存酸奶其他屬性的后續(xù)變化。RASUL Soma Fatah等指出用作包裝材料的容器不同，則酸奶的化學(xué)、微生物和感官特性等方面都有很大不同[9]。Saint-Eve A等通過(guò)研究表明對(duì)于含脂肪酸度不同的酸奶，其感官和理化性質(zhì)的變化都因包裝材料不同而有所區(qū)別，并指出尤其對(duì)于低溫酸奶，包裝的類型是值得高度重視的一個(gè)環(huán)節(jié)[10]。

4 結(jié)論與展望

近年來(lái)，隨著人們意識(shí)的提高，包裝“智能化”“綠色化”的呼聲也越來(lái)越高，一方面，人們希望包裝能夠更加功能化智能化，能夠進(jìn)一步提高便利度；另一方面，人們也在追求更加綠色化的包裝選擇，低碳制造、環(huán)境友好等眾多包裝要求也涌現(xiàn)出來(lái)。對(duì)于食品來(lái)說(shuō)，在此基礎(chǔ)上還要顧及包裝中可能存在對(duì)于食品本身的影響，如化學(xué)物質(zhì)遷移等。酸奶作為一款特殊的食品，兼顧營(yíng)養(yǎng)度高、口感極佳等優(yōu)點(diǎn)以及儲(chǔ)存要求高、食品保質(zhì)期相對(duì)短等缺點(diǎn)，對(duì)于其包裝研發(fā)來(lái)說(shuō)，包裝材料的升級(jí)與換代相對(duì)于其他食品難度更高。從酸奶包裝材料的發(fā)展變化可以看出，現(xiàn)有的酸奶包裝在優(yōu)點(diǎn)上各有千秋，但也存在適用范圍受限或后續(xù)處理不便等問(wèn)題，同時(shí)酸奶中目前還普遍存在殘留量較多、自身品質(zhì)易受影響等與包裝材料相關(guān)的問(wèn)題。因此，酸奶包裝的升級(jí)換代是一個(gè)值得重視的問(wèn)題，未來(lái)的酸奶包裝研發(fā)還應(yīng)繼續(xù)將目光投向新材料的研發(fā)以及后續(xù)回收處理問(wèn)題等方面，密切了解顧客的消費(fèi)需求，堅(jiān)持綠色包裝原則，制備出符合大眾需求，同時(shí)性能優(yōu)良、更加實(shí)用的包裝。