乳品类食品包装技术具体应用分析

（一）包装的目的和组成部分     1．包装的目的     食品包装传统的观念是为了延长贮藏期并保证在贮藏期中食用的安全性。随着商品社会的发展以及消费观念的更新，对食品的包装提出了更高的要求。根据乳制品的特性，结合现代营销观念，乳制品包装的目的可归纳为以下几个方面：

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    （1）防污染、保安全这是食品包装最基本的要求。乳制品营养丰富而且平衡，是微生物理想的培养基，极易受微生物侵染而变质。合适的加工方法，结合有效的包装可以防止微生物的侵染，同时杜绝有毒、有害物质的污染，保证产品的卫生安全。     （2）保护制品的营养成分及组织状态通过合理的包装可保证制品营养成分及组织状态的相对稳定。乳中的脂肪是乳制品独特的风味来源，很容易氧化反应而变味，多种因素可促进这一变化，比如热、光、金属离子等，合理的包装可有效延缓这一反应；乳中的维生素和生物活性成分很容易受光、热和氧的影响而失去活性，通过避光保存，可保护乳制品的营养价值。此外，密封包装可防止奶粉吸潮或内容物的水分蒸发，还可隔断外来物的污染。凝固型酸奶的包装要具备防震功能。冰淇淋的包装要防止组织变形。     （3）方便消费者从产品的开启到食用说明，从营养成分到贮藏期限，所有包装上的说明及标示都是为了使消费者食用更方便、更放心。比如易拉罐的拉扣、利乐包上的吸管插孔、适合远足的超高温灭菌乳，任何一种包装上的更新都显示着这一发展趋势。     （4）方便批发、零售制品从生产者到消费者手中必须经过这一途径，所有的包装，包括包装材料、包装规格等，必须适合批发、零售的要求。     （5）具有一定的商业价值现代包装从包装设计初始即将其产品定位、市场估测列为调查的一项重要内容。首先，产品的包装可展示其内容物的档次，高档的制品其包装也精美，给人卫生可靠的感觉，但价格档次也高；其次，产品的包装要赢得消费者的好感，从颜色、图案等方面吸引消费者注意，增强其市场竞争能力，起到一个很好的广告效应。     （6）满足环保要求由于越来越严重的环境污染，现代包装开始考虑环保要求。用后的包装材料应能重新利用，或能采用适当的方法销毁，不会对环境带来污染，或能自然降解，包括微生物降解和光降解等。比如爱克林手提包装袋，可在阳光照射下降解。     2．包装的组成     一个完整的包装分为3部分，即外包装、内包装和标签。     外包装是为了方便批发运输及销售前的贮藏而进行的包装。乳制品的外包装容器有纸箱、塑料箱、木箱、纸袋、塑料袋等，有的要在大包装的塑料袋外再套上瓦楞纸箱。此外，还包括箱内的隔板纸，箱外捆扎用的铭带等附件。     内包装又称销售包装，是指以销售为目的，与食品一起到达消费者手中的包装。内包装的形式多种多样，它直接影响到产品的质量、保质期及产品的外在形象。
   标签是指在食品包装容器上或附于包装容器的一切附签。吊牌、文字、图形、符号及其他说明物。随着工业化生产和商品社会的发展，标签的内容也不断地完善，现在的标签已成为生产厂家与消费者交流的最快速、直观的方式，包装的广告效应即体现在这里，正因为如此，每个国家都对食品标签的内容作了详细的规定，以此方便消费者了解产品的性质，判断产品的品质，保证消费者利益及商标的专用权。
    （二）乳制品常用的包装材料     对包装材料的一般要求     （1）无毒、无味、无嗅，安全、卫生。     （2）外表美观，便于商标印刷。     （3）具有一定的强度、韧性和密封性能，便于运输存放。     （4）化学性能稳定，不与内容物反应。     （5）价格低廉，原料丰富。     （6）废弃物容易处理，不污染环境。     乳品工业使用的包装材料有以下几种：     1．金属材料     （1）马口铁马口铁是一种由厚度小于0．5毫米的软钢板制成的复层物质，以电镀法或热浸法将纯度在99．15％以上的锡镀在其表面，能防锈而且有足够的强度。马口铁皮的纵切面如图4－6所示：     中间为底钢，两面由内向外分别为合金层、锡层、氧化膜和油膜。底钢又称制罐级钢（canmakersqualitysteel），简称CMQ，分为L、MR、MC、D4个等级。L级非铁质（磷、铝）含量最低；MR、MC非铁质含量依次提高；D级铝含量高，抽制性能好。     合金层是锡与铁合成的FeSn2，其厚度只有锡层的1／3～1/2。良好的合金层是细密而连续的，但不能太厚。     马口铁镀锡是为了保护底钢不被腐蚀，镀锡的质量体现在锡层结晶的大小及孔隙度上。     锡层外是氧化膜，再外是油膜，油膜外还有一漆层，电镜观察镀锡层会发现上面密布没有锡的小孔，这些小孔是马口铁罐腐蚀的主要原因。涂漆是为了补住这些小孔，进一步杜绝罐体与内容物的交换。另外，采用涂漆工艺，可使用较薄的马口铁皮，减少镀锡量，降低制罐成本及罐体重量。乳类制品使用的漆料主要是乙烯树脂漆料，为人工合成的一种无毒、无味、轴性好的漆料，但不耐高温。     马口铁皮用于食品包装容器始于公元1810年，在公元1850年首次用于装炼乳，并由于高温杀菌釜的发明使制品更安全。1929年为防锈使用钢制底板，同时，增加了铁罐抗压力。1937年出现电镀层。今天，马口铁容器的制造技术己经很完善。     （2）铝铝用于食品商业化包装始于1959年，用于包装啤酒。目前，铝罐在软饮料业使用很普遍。     铝罐有很多优点：     ①可制成无接缝的罐身，没有漏气情况的发生。
   ②性质稳定，不与食品成分反应。
    ③不生锈，不变色，适于蛋白含量高的食品及含硫食品。     ④外观好，有光泽，吸引顾客。     ⑤可作成易拉罐，开启方便。     ③价格与马口铁相差不多，能回收利用。     ①质轻，节省运输费用。     铝罐的缺点：     ①制造方法特殊，产量低。     ②质软，挤压易变形。     ③加压杀菌时需要保持罐内外压相等，冷却也要在加压状态下，故对加工工艺有特殊要求。     ④不适于装酸类食品。     在乳制品包装上主要使用铝箔。     铝箔是一种厚度在（0．1524毫米）以下的铝的薄片产品，可与其他包装材料一起制成复合包装膜，广泛用于乳制品包装。     铝箔有很多优点：     ①表面干净卫生，任何细菌或微生物都不能在其表面生长。     ②无毒、无味、无嗅，不透光。     ③密封性好。厚度在0．025毫米即可隔绝水分和气体交换。     ④高温、低温均无油脂渗透现象发生。     ⑤无挥发性，在-73～371℃之间无涨缩性。     ⑥导热性好，便于热加工过程的热传导；此外，又可反射95％的辐射热，可缓解阳光直射下的温度升高。     ⑦具有很好的热可塑性，可加工成各种形状。     ⑧硬度大，张力强度大。     铝箔的缺点：     ①抗撕裂强度小，易撕破。     ②本身不能密封加热，表面须涂布可热封材料，如聚乙烯（PE）等，才可密封加热。     ③不抗碱或强酸侵蚀，抗弱酸。     ④可与重金属离子发生反应。     ⑤不能用微波加热其内容物。     2．塑胶薄膜     是目前很流行的一种软包装材料。乳品工业中主要使用的塑胶材料及其特性如下：     （1）聚乙烯（polyethylene，PE）聚乙烯是目前世界上产量最大，应用最广的塑料，具有以下特性：     ①原料（石油）来源丰富，加工方便，价格低廉。
  ②无嗅、无毒，耐酸碱。
    ③水蒸气通透性小，但气体通透性大，故多与其他材料一起制成复合膜，以隔绝空气。     ④高密度聚乙烯（HDPE）和线形聚乙烯（LLDPE）耐热性好，可用100℃的温度杀菌。     ⑤耐油脂。     ⑥具有热合性，加热时会收缩。     ⑦聚乙烯的共混物或共聚物可制泡沫塑料。这种材料具有防震、隔热等优点。     （2）聚丙烯（polypropylene，PP）使用量仅次于PE。特性：     ①钢性和韧性比PE好，密封性好。     ②表面硬度优于PE，不易受损，也不易附着灰尘。     ③生产成本低于PE。     ④吹塑成型性和耐冲击强度劣于PE，可通过拉伸提高抗冲击强度，同时降低单位面积的成本。另外，可选择耐冲击的共聚物。     ⑤耐酸、耐碱、耐油脂，120℃杀菌不产毒素。     ⑥防潮性优于玻璃纸，透氧率低于LDPE。     ⑦聚丙烯可制编织袋作为外包装材料，重量轻，强度高，且不会霉烂，成本与麻袋相近，但易打滑，须在表面涂防滑剂。     ⑧与PE同样，表面无极性。优点是不溶于内容物，缺点是不容易在其表面进行印刷、涂饰和胶粘。因此，用作外层包装材料要进行处理。     3）聚氯乙烯（PVC）在全世界塑料总产量中占第二位（仅次于聚乙烯），纯的PVC无毒，但由于合成PVC的单体--氯乙烯有致癌作用，故长期以来一直不允许用于食品包装。现在，PVC中的氯乙烯单体含量已降到安全线之下，美国、日本等发达国家早已允许用于食品包装，我国生产的PVC无毒透明片在1984年通过鉴定。包装上使用的多为聚氯乙烯的接枝共聚物，成型时须加入各种加工助剂（增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等）。特性如下：     ①本身具有耐菌性，抗微生物的分解或消化。但加工助剂会影响这一特性。     ②着色性好。添加着色剂后可制成各种色泽的产品。     ③用于食品包装的PVC薄膜主要是含增塑剂量很少的硬质、半硬质薄膜，用吹塑法生产，弹性小，透明度高，低温易破碎。     ④成型时的加工助剂有向内容物渗透的可能，要谨慎选择。     （4）聚酯（polyesters，PET）全名为聚对苯二甲酸乙二酯，是由对苯二甲酸与二元醇（如乙二醇）缩聚而成。其特性如下：     ①聚酯薄膜具有良好的电绝缘性和抗张强度以及弯曲疲劳性能。抗张强度可以达到金属的数量级，超过了硬铝（150兆帕）。
   ②对缺口敏感，抗撕裂强度低，且裂处难以粘接。
    ③聚酯薄膜对稀酸、稀碱以及普通有机溶剂还是比较稳定的，但对浓酸、浓碱以及某些氯代烃则不稳定，在四氯乙烷－甲酸混合液以及硝基苯中加热可溶解。     ④在宽广的温度范围内不收缩（-180～220℃）。     ⑤PET主要用于制造PET瓶以代替玻璃瓶，这种瓶熔点高，可经受高温杀菌作业，冲击韧性高，透明度好，机械强度高，耐磨，重量轻，但成本高。聚酯瓶用于碳酸饮料，聚酯薄膜可用于干酪包装。     （5）聚酰胺（Polyamides，PA）俗称尼龙（nylons），是典型的结晶型聚合物，主要是作为复合材料的一层。其特点是强度、韧性、耐热、耐油、阻氧性比较好；但其吸湿性大，水蒸气透过率高，热封温度高。双向拉伸的PA抗撕裂强度提高3倍，韧性好，抗击穿强度高，光学性能也特别好，无须预处理即能印刷。而且，氧气密封性能大大改善。PA与LDPE复合可大大改善气体密封性，但成本高。     （6）聚偏二氯乙烯（PVDC）包装用的PVDC塑料俗称纱伦，是偏二氯乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯和丙稀酸等单体的共聚物。在目前所有的包装塑料中，其阻气性能是最好的，接近金属；热封性能高，耐冲击，柔性、韧性都很高，耐磨，表面硬且光滑，紫外线不能穿透。可单独使用，也可用于复合包装，适用于密封性要求高的制品。     （7）玻璃纸由天然纤维素制成。优点是透明、不透气、无毒、价廉、印刷性好、机械操作性好。缺点为吸水易膨胀，膨胀后透气性增大。为克服这一缺点，常涂布各种塑料。比如，用聚偏二氯乙烯涂布，可防湿、不透气、不挥发、具有热封性、光滑；用萨兰树脂涂布，有奇佳的防油性、可热封口，气体通透性低，可用于含油脂多的产品；用硝化纤维素涂布，不能包裹含油食品，主要用于水果蔬菜。     （8）泡沫塑料聚苯乙烯和聚乙烯都可制作泡沫塑料，但聚苯乙烯性能好，故多用。     泡沫塑料为一种半硬质的泡沫材料，表面有许多密闭式的泡沫粒状结构，它的外观为一种白色不透明的包装材料，可染成各种颜色。其成本低，防震性能好，在乳品工业用于冰淇淋包装。     3．玻璃瓶     在公元1950年以前，几乎所有的消毒牛乳都是以玻璃瓶包装，后来被塑料瓶部分取代。玻璃瓶的形状几乎都是圆柱体广口瓶，在美国一度出现方形瓶，因为方形体占空间较小。我国一直用圆形体无色广口瓶，芬兰用棕色瓶。瓶盖分内外两层，内层用浸过蜡的纸板，外层用铝箔、LDPE、防水玻璃纸等。玻璃容器的特点：     （1）化学性能稳定，不与内容物发生反应，不变形。     （2）透明，消费者可以从外部清楚地看到内容物的状态，但对光敏性物质不利。     （3）可重复利用，但同时增加投资费用，带来二次污染机会。     （4）重量大，运输费用高。
   （5）易破损，每个循环破损率在0．5％～0．8％。
    （6）瓶的价格低廉，但洗瓶间投资费用高。瓶的回收、洗涤瓶的劳动强度很大     4．纸     涂蜡的纸板在公元1940年末期进入乳类包装领域。近几年来在乳制品包装领域的利用发展迅速，几乎用于所有乳制品，主要是与铝箔、塑料共同制成复合膜，纸板起到定型作用，外层纸膜便于图形印刷。此外，用于外包装的瓦楞纸箱全部由纸质组成。     纸容器印刷精美，使用方便，不污染环境。用于乳制品包装的纸容器形状有纸袋、纸盒和瓦楞纸箱。多用复合层，通常3～7层。     纸袋有SOS纸袋（selfOpeningstylepaperbags）、尖底型纸袋（wedgebags）、扁平式纸袋（flatbags）。见图4－7：     纸盒有固定型纸盒，不能压扁；有折叠型纸盒，便于空盒运输。用于消毒牛乳包装的纸盒，与固定设备配套，在灌装时成型，有各种形状。     瓦楞纸箱，由表面的纸板与中间的瓦楞芯板组成。瓦楞纸板可分为无面纸瓦楞纸板、单面纸瓦楞纸板、双面纸瓦楞纸板、双层瓦楞纸板、三层瓦楞纸板五种。乳品工业的外包装用前三种，前两种用于箱内垫层或包裹式的保护层，第三种做瓦楞纸箱。     瓦楞纸箱便宜，废箱易处理，而且轻便，同时又有一定的强度，抗弯曲、抗压力、抗撕裂，还可缓冲震动。此外，空的瓦楞纸箱是折叠状态，贮运方便。因此，自瓦楞纸箱使用以来，已经取代了以前的木箱、金属箱等，在包装行业很流行。     （三）包装机械     乳品工业包装机械大体上可分为两大部分：灌装封口机械和成品包装机械。灌装封口机械包括清洗机械、装料机械、封口机械。成品包装机械包括贴标签机，装箱、封箱及捆扎机。     1．清洗机械     为了保证食品容器的清洁，使用前要进行清洗。     （1）镀锡薄钢板空罐清洗机使用旋转圆盘式清洗机。采用热水清洗，蒸汽消毒。生产能力与清洗时间和星形轮的齿数有关。清洗时间可根据罐的污染程度不同用实验方法决定。这种系统应设有无级变速装置以适应不同情况、不同要求时的清洗。     特点：结构简单，生产能力较大，占地面积小，易于调节和操作，用水和蒸汽较少而清洗效率高。但其最大缺点是多罐型生产时适应性较差。     （2）全自动洗瓶机主要用于回收来的玻璃瓶洗涤。有手工清洗、半机械化清洗和全自动化清洗。现在多使用全自动清洗。     全自动洗瓶机按进出瓶的位置分成双端式和单端式。双端式从一个方向进瓶，另一个方向出瓶。其优点是净瓶距离脏瓶远，不会被污染，适于连续作业，但占地面积大，须两人操作。单端式是指进瓶位置在一端的下方，而出瓶位置在同一端的上方。
优点是占地面积小，一人操作即可，但存在净瓶被污染的危险，不利于连续化生产。
    按瓶套的传送方式可分为连续式和间歇式。     间歇式：在进瓶端，由电动机带动链条由下而上运动，当转到进瓶位置时有一个短暂的停留，使得新带入的脏瓶进入，洗净的瓶送出。在洗瓶机内部脏瓶就是利用静止不动时，用喷嘴进行冲洗。在运动期间是不进行冲洗的。     连续式：进、出瓶由链带连续传动，其中无停止时间，安装可移动的进瓶落架，当进瓶时，落架向下作短时间移动，让瓶子有充裕的时间进入进瓶位置。洗瓶机内部的喷嘴与瓶套同时移动，冲洗在移动中进行。其缺点是商标易夹在瓶套与瓶间。洗瓶流程：     进空瓶→预洗刷→洗涤区→热水浸泡喷射区→温水喷射区→冷水喷射区→出瓶     预洗刷的目的在于去掉脏瓶内残留物，使洗涤剂浸泡槽内残留物尽量少，同时对冷瓶预热，防止冷瓶骤热破碎。洗涤部分包含四部分：碱洗、水洗、酸洗、水洗，也有只用碱洗的。目的是乳化脂肪，温度可达70℃，喷射压力可达2．53×10↑5帕。热水、温水浸泡喷射的目的一是洗去洗涤液，二是给瓶降温，可降到35℃；冷水喷射，在降温的同时，还起到杀菌效果，因为，冷水预先进行了氯化处理。水温10～15℃，洗后的瓶温20℃