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淺談UHT奶阻隔性包裝

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-15

  在所有營(yíng)養(yǎng)原中,牛奶作為一種完全食品可提供人體生長(zhǎng)發(fā)育所需要的所有營(yíng)養(yǎng)。因而作為最佳食品之一,在全世界被廣泛攝用。
        
        根據(jù)專家預(yù)測(cè)和國(guó)家有關(guān)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)共擁有600萬(wàn)只奶牛,去年乳品工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)350億元,奶業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的市值達(dá)1000億元左右。同時(shí),過(guò)去9年的牛奶消費(fèi)量共增加了66%,而2001年一年的奶制品市場(chǎng)需求額竟比上一年增長(zhǎng)37.9%!可見(jiàn)市場(chǎng)的迅速發(fā)展是前所未有的。盡管如此,我國(guó)目前的牛奶消費(fèi)量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先進(jìn)國(guó)家,城市人均年消費(fèi)量20kg,農(nóng)村僅為1kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先進(jìn)國(guó)家。今后隨著國(guó)民收入提高,牛奶的消費(fèi)量還將有更大的發(fā)展。
        
        UHT奶及其包裝
        
        牛奶營(yíng)養(yǎng)極為豐富,因此也非常容易變質(zhì)腐敗。為了在流通過(guò)程中保持新鮮并安全地提供給消費(fèi)者,必須對(duì)牛奶進(jìn)行徹底滅菌和安全包裝。在滅菌方式上,與傳統(tǒng)的巴氏殺菌相比,由于超高溫滅菌(Ultra High Temperature,UHT),能大大減少牛奶顏色、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的損失,因而成為目前最佳而且發(fā)展最快的加工方式。
        
        所謂UHT滅菌,就是在135℃以上的高溫下,連續(xù)對(duì)牛奶滅菌1秒鐘以上。作為UHT乳制品,雖經(jīng)UHT滅菌達(dá)到商業(yè)無(wú)菌水平,還必須在無(wú)菌狀況包裝于微量透氣無(wú)菌容器中,從而保證在常溫條件下安全流通。UHT奶本身營(yíng)養(yǎng)損失少,滅菌徹底,包裝嚴(yán)密,便于流通。因而近年來(lái)發(fā)展非常迅速。
        
        相反,要保證UHT奶的商品價(jià)值,經(jīng)過(guò)徹底滅菌的牛奶,必須有嚴(yán)密的包裝。所謂嚴(yán)密的包裝,除了封閉嚴(yán)密不漏液外,還必須防止氧氣滲入使鮮奶氧化而變質(zhì)。
        

        UHT奶阻隔性包裝的必要性
        
        牛奶的主要營(yíng)養(yǎng)成分是奶脂肪、蛋白質(zhì)、奶糖、礦物質(zhì)、維生素等。其中脂肪、蛋白質(zhì)(氨基酸)和維生素等很容易被氧氣氧化而失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和新鮮口感。
        
        防止氧化變質(zhì)的有效方法,有兩種途徑。一是降低流通和保存溫度(通常為0-5℃),從而降低氧化速度。這就是為什么通常將牛奶保管在冰箱中的原因所在。但是,在流通過(guò)程和倉(cāng)儲(chǔ)條件上始終保持0-5℃的低溫,并非容易,要受到設(shè)備條件和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用高等限制。
        
        另一種防止氧化的途徑就是采用阻隔性包裝材料,隔斷氧氣進(jìn)入包裝內(nèi)部的通道,避免奶被氧化。
        
        UHT奶的阻隔性包裝材料
        
        目前市場(chǎng)上所使用的奶包裝主要有塑料袋和紙盒兩種。其中塑料袋屬于傳統(tǒng)包裝形式,有包裝簡(jiǎn)單、流通方便等優(yōu)點(diǎn)。塑料袋可分為全塑袋和含鋁箔袋兩種。后者具有良好的常溫包裝性能,但是由于金屬塑料混合,不便于回收。從環(huán)保角度出發(fā),全塑袋更具有優(yōu)勢(shì)。
        如上節(jié)所述,全塑袋必須具備充分的氧氣阻隔功能。圖1表示了幾種常用食品包裝塑料材料的氧氣阻隔性能?梢(jiàn),在相對(duì)濕度不高于80%時(shí),可樂(lè)麗公司的乙烯-乙烯醇共聚物產(chǎn)品(EVALTM ,易包樂(lè)TM)的阻隔性最好。在高濕度環(huán)境下,其阻隔性能下降,低于PVDC。
        
        但實(shí)際上,通常以多層復(fù)合膜形式使用,EVAL夾在PE層中間,因而其周圍環(huán)境濕度并不很高。例如,EVAL用于各厚50μm的PE層之間,袋內(nèi)外的相對(duì)濕度個(gè)為50%和100%時(shí),EVAL層的相對(duì)濕度約為75%。這種情況下它的阻隔性仍然高于PVDC等其他材料。另外,由于PVDC加工難度高,燃燒時(shí)產(chǎn)生氯氣不利于環(huán)保,因而在先進(jìn)國(guó)家基本被其他材料所替代。
 

        多層符合奶袋的構(gòu)造
        
        我們分析了目前市場(chǎng)上14種全塑奶袋的結(jié)構(gòu)。其多層結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:
        
        A:PE(白)/PE(黑);B:PE(白)/PE(無(wú)色)/PE(黑);C:PE(白)/Tie/EVAL/Tie/PE(黑)總厚度在90-120μm,EVAL層厚度約5μm,占總厚度5%。
        
        下面我們對(duì)以上幾種袋膜的氧氣滲透量作一簡(jiǎn)單比較。假設(shè)奶袋膜厚100μm,EVAL層的相對(duì)濕度為65%,環(huán)境溫度為20℃,袋內(nèi)氧氣分壓為0,袋外為空氣(氧氣分壓0.79大氣壓),并假設(shè)滲透過(guò)奶袋的氧氣使奶氧化被吸收,在一定時(shí)間內(nèi)氧氣透過(guò)奶袋的速度一定。
        
        這時(shí)LDPE膜的透氧量為5300cm3/m2.20μm.day,同樣EVAL H與E規(guī)格的透氧量分別為2.2cm3/m2. 5μm.day和4.7 cm3/m2.5μm.day?捎(jì)算出滲透進(jìn)奶袋膜內(nèi)的累積氧氣量如圖2所示。
        
        可見(jiàn),同樣100μm的PE薄膜,只要使用僅5μm的EVAL,90天后滲透進(jìn)的氧氣量可以從477,000 cm3/m2降低1千多倍!達(dá)到198 cm3/m2或423 cm3/m2。從而有效地防止牛奶氧化而變質(zhì)!相反,與EVAL復(fù)合奶袋相比,對(duì)于目前市場(chǎng)上的上述兩層或3層膜奶袋,難免另人擔(dān)心,如此大量的氧氣進(jìn)入,豈能不影響奶的質(zhì)量和風(fēng)味?!
        
        另外,由于PE并不能阻隔所有的微生物,因而必須抑制侵入微生物的進(jìn)一步生長(zhǎng)和繁殖。EVAL卓越的氧氣阻隔功能,能夠有效地抑制有害好氧微生物和兼性嫌氧微生物在奶中的生長(zhǎng)繁殖。
        
        多層符合奶袋膜加工方法
        
        EVAL多層復(fù)合奶袋膜,可以通過(guò)5層或7層共擠的吹膜或流延設(shè)備制得。其中EVAL用量市場(chǎng)上通常為5%左右。EVAL的使用不會(huì)造成大的材料成本壓力。
        
        根據(jù)用戶的阻隔性能要求以及設(shè)備類型和技術(shù)熟練程度,可分別選用可樂(lè)麗公司的EVAL F、H、E等規(guī)格。在LDPE或LLDPE與EVAL之間,需要使用粘合樹(shù)脂,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有銷售。用與UHT奶袋的EVAL多層復(fù)合膜國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也有銷售。 
        
  結(jié)言
        
        綜上所述,為了保證UHT奶在常溫下安全流通并最大限度地保護(hù)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味,EVAL多層復(fù)合膜不失為目前最好的包裝材料之一。
        
        與目前市場(chǎng)上流通的兩層或3層奶袋相比,僅5%用量的材料成本增加,將會(huì)極大地減少常溫流通中因變質(zhì)引起商品信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)賠償損失的危險(xiǎn)。
        
        也許正是這種原因,今年國(guó)內(nèi)采用EVAL多層復(fù)合膜的UHT奶廠家迅速增加,奶膜一度供不應(yīng)求。
        
        預(yù)計(jì)今后將會(huì)得到越來(lái)越多的廠家認(rèn)可和采用,從而促使UHT奶業(yè)更為穩(wěn)健的大幅度發(fā)展。

 
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