第三節　包裝材料及容器

軟飲料包裝是飲料生產的最后一步，也是十分重要的一步，其主要作用有以下三方面。第一，保護產品，防止微生物侵害；防止產生化學變化；防止受到物理性破壞，在流通過程中包裝的飲料要受到各種力的作用。為此，應選用與流通環境相適應的包裝材料和包裝容器，使其免受物理破壞。第二，促進銷售。產品只有為消費者所購買才能產生環境效益，而包裝則是誘導消費者購買的最好媒介，是無聲的推銷員。選用精巧的造型、醒目的商標、得體的文字和明快的色彩作為軟飲料包裝，將直接激發消費者的購買欲望，并導致其購買行為，從而促進了軟飲料的銷售。第三，提供方便。包括生產方便、搬運方便、保管方便和使用方便，使消費者在取用飲料時，應能很方便地打開包裝并便于攜帶，如各種便攜式包裝、易拉罐飲料等。

選擇的包裝材料應具有以下特點：

①包裝材料中不得含有危及人體健康的成分。

②具有一定的化學穩定性，不得與盛裝物品發生作用而影響食品質量。

③加工性能良好，資料豐富，成本低，能滿足工業化的需求；同時，便于印刷包裝圖案、文字和標志。

④有優良的綜合防護性能，如阻氣性、防潮性、遮光性和保香性能等。

⑤在保證商品安全方面有很好的可靠性，耐壓、強度高、重量輕、不易變形或者破損，且便于攜帶和裝卸。

目前，飲料包裝除了傳統的玻璃瓶及鍍錫薄鋼板罐包裝外，鋁材、鋁合金、塑料膜以及各種復合材料相繼出現，正在日新月異地發展，形成各自獨特的體系。

一、玻璃瓶

飲料包裝廣泛采用的形式是玻璃瓶。其優點是：造型靈活、透明、美觀，具多彩晶瑩的裝飾效果；化學穩定性高，不透氣，易密封；不與盛裝的物品發生化學反應，利于保證飲料的純度和衛生；原料豐富，價格低廉，可多次周轉使用；生產自動化程度高。其缺點是：機械強度低，易破損；重量大，給運輸造成一定困難。

玻璃瓶的種類繁多，可根據使用情況、制造方法、用途等來分類，但一般可分為：細頸瓶（小瓶口）和粗頸瓶（大口瓶）兩大類，常用的飲料包裝瓶多為瓶頸內徑在30mm以下的細頸瓶。

1.玻璃瓶的玻璃質量要求

①玻璃應當熔化良好、均勻，盡可能避免結石、條紋、氣泡等缺陷。

②無色玻璃透明度要高，帶顏色的玻璃其顏色要穩定，并能吸收一定波長的光線。

③玻璃制的飲料應按一定的容量、重量和形狀成型，不應扭歪變形、不光滑及有裂紋。玻璃分布要均勻，不允許有局部過薄或過厚現象。特別是瓶口部要圓滑平整，以保證密封的質量。

2.飲料玻璃瓶的生產

玻璃是一種無規則結構非晶態固體。因為它是由熔融體經過冷卻而得到的，因此，也可以將其理解為過冷液體。

飲料玻璃瓶生產工藝過程分以下三個工序：

（1）玻璃配合料的制備　按所設計的玻璃化學組成，用各種原料配成均勻的、能高溫熔制的材料。

（2）玻璃的熔制　將配制好的粉料經高溫加熱形成無氣泡、無條紋并且符合成型要求的、均勻的液體。

（3）成型　玻璃瓶罐的成型可以分人工成型、半機械化及自動化成型。原理是利用玻璃在一定范圍內具有可塑性并且能隨溫度的下降而硬化的特點，采用各種方式將其塑成所需要的形狀。

（4）退火　成型后的飲料玻璃瓶應進行退火。由于在成型過程中，由于劇烈溫度變化引起的熱應力會降低玻璃瓶的熱穩定性和機械強度，并很可能在冷卻、存放、加工過程中自行破裂，因此，玻璃應通過退火爐來完成退火，以保證產品的質量。工藝流程如下：

玻璃制瓶機→輸瓶機→推瓶機→退火爐（燃料）→檢驗→包裝→玻璃瓶

3.玻璃瓶常見缺陷及檢驗

玻璃瓶在生產中，只要某一環節有疏忽就將產生缺陷。主要表現為以下幾點：

（1）玻璃本身缺陷　原料加工、配方不當、熔化不當產生的，造成結石（固體夾雜物）、條紋（玻璃態夾雜物）、氣泡（氣體夾雜物）?？赏ㄟ^物理、化學方法來檢測。實際生產中，一般憑經驗用肉眼觀察也是一種有效的鑒別方法。

（2）瓶子生產缺陷　成型、退火不當產生的。造成裂紋、厚薄不均、變形、皺紋。

目前，對于玻璃瓶的檢驗，在國外用自動檢驗機檢測；但我國國內仍以人工為主，靠肉眼挑出不合格產品。

4.發展趨勢

針對玻璃飲料瓶機械強度低、易破損和盛裝單位物品重量大等主要弱點，今后玻璃瓶生產將主要考慮增加強度及實現輕量化，以保持玻璃瓶作為傳統飲料包裝的地位。

（1）增加強度

①通過物理淬火或化學離子交換的手段，在玻璃表面產生均勻的壓力層。

②用無機或有機涂料噴涂在玻璃表面以消除微裂紋，減小擦傷，提高強度。

③發泡聚苯乙烯膜或聚乙烯膜包在瓶上，起到增強保護的作用。

（2）實現輕量化　薄壁輕量瓶的瓶壁由于玻璃分布均勻，厚薄一致，機械強度高，重量比普通瓶輕15%～40%，且可以像新型包裝材料那樣實行一次性使用。

二、金屬包裝材料及金屬罐

金屬包裝材料是傳統包裝材料之一，其應用雖然只有100多年的歷史，但發展快、品種多。目前在各類包裝材料中，金屬材料約占14%。在日本、歐洲僅次于紙和塑料占第三位，在美國則比塑料多，占第二位。

1.金屬材料的分類

金屬包裝材料按其成分主要分鋼材和鋁材兩大類，按使用形式分則主要包括板材和箔材。板材主要用于制作各種硬質包裝容器；箔材則是復合包裝材料的主要組成部分，是當今重要的軟包裝材料。

（1）鋼材　包裝用的主要是低碳薄鋼板。優點：具有良好的塑性，制罐工藝性好。缺點：沖拔性能不如鋁材，耐蝕性差，易銹。則使用時常采用表面鍍膜和涂料等處理方法。按表面鍍層成分和用途的不同，鋼制包裝材料主要有以下幾種：

①錫薄鋼板。錫薄鋼板又稱馬口鐵，是制罐的主要材料，大量用于罐頭工業，亦可用來制其他食品罐和非食品罐。

②鍍鋅薄鋼板。鍍鋅薄鋼板又稱白鐵皮，是制罐材料之一，主要制作工藝產品包裝容器。

③鍍鉻薄鋼板。鍍鉻薄鋼板又稱無錫薄鋼板，可部分代替馬口鐵，主要制作飲料罐。

（2）鋁材　鋁制材料使用的歷史較短，但由于它具有一些比鋼優異的性能，故發展很快。優點：重量輕，無毒無味，可塑性優良，壓延沖拔性能好；在大氣和水汽中化學性質穩定；不生銹，表面潔凈有光澤。缺點：在酸堿鹽介質中不耐腐蝕，故也需在表面涂料才可用作飲料容器。包裝用鋁材可以按下面幾種形式使用：

①鋁板。鋁板為純鋁或鋁合金薄板代替部分馬口鐵，主要制飲料罐。

②鋁箔。鋁箔由鋁板進一步壓延而成，厚度在0.2mm以下，用做多層復合包裝材料的阻隔層。

③鍍鋁薄膜。在塑料膜和直板上鍍上極薄的鋁層，可部分代替鋁箔復合材料。

2.金屬罐的罐型

金屬罐的罐型是指它的結構和形狀。按結構分，包括：三層罐和兩層罐。按形狀分，包括：圓罐，方罐，梯形罐，橢圓罐等。按開啟方法分，包括：普通罐，鑰匙拉線罐，易開罐等。

（1）三層罐（三片罐）　由一個焊接的圓筒罐身、一層罐底和一層罐蓋構成。三層罐是傳統的罐型，工藝上較容易實現，且已十分成熟，對材料的沖壓性能要求低，而且制罐設備便宜，在連續自動制罐生產線上速率可達600罐/min。特點：用料多，接縫多，產生滲漏污染的可能性較大。

（2）兩層罐（兩片罐）　一種新型罐，整個容器由兩層材料組成，故得名兩層罐。一層是罐底和無縫罐身合成的一個整體；另一層是罐蓋。兩層罐的出現是制罐工業一個變革。特點：簡化了制罐工藝，節約制罐材料，但對板材的成型性和拉拔技術都有較高的要求；罐身無縫，用料省，無泄漏，減少了銹蝕的危險和焊錫、鉛的污染；而且制罐工業先進，印刷美觀，圖案完整，但設備昂貴，投資大，技術要求高。

（3）易開罐　在三層罐和兩層罐結構的基礎上，為了方便使用而改革了罐的開啟方式。易開罐采用了鋁制易開罐蓋，其上有一個易開啟的封口，形式有拉環式或按鈕式等；消費者不需另備開罐工具即可方便地開罐。易開罐多為飲料罐。

三、塑料及復合包裝材料

塑料是以合成樹脂為主要原料，添加穩定劑、著色劑、潤滑劑及增塑劑等組分而得到的合成材料。由于合成材料迅速發展取代了大量的天然資源材料，包裝領域中大量應用各種塑料薄膜、塑料容器及復合材料。但究竟塑料及復合包裝材料有什么性能，為什么能在包裝業上發展如此迅速，還需從其性能特點上分析。

1.塑料材料的包裝

（1）特點　防潮、隔氧、保香、避光；制成復合薄膜；質輕，不易破損，有利于運輸及攜帶。

（2）性能

①保護性能。防止變質，保證質量。

②操作性能。易包裝，易充填，易封合，適應機械自動包裝機與操作。

③商品性能。造型和色彩美觀，能產生陳列效果，提高商品價值和購買欲。

④方便使用性能。便于開啟和提取內容物，便于再封閉。

2.主要塑料復合材料

（1）聚乙烯（PE）　PE是世界上產量最大的合成樹脂，也是消耗量最大的塑料包裝材料，約占塑料包裝材料的30%。分為低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。密度是衡量結晶度的尺度，密度高，結晶度高，聚乙烯水蒸氣滲透率和油脂滲透率隨之降低。其特性如下：

①低密度聚乙烯。透明度好，柔軟，伸長性大，抗沖擊性與耐低溫性比高密度聚乙烯優；在各類食品包裝中用量仍較大。

②高密度聚乙烯，又叫顯形聚乙烯。耐高溫，硬度、氣密性、機械強度及耐化學腐蝕性均好。一般大量采用其吹塑成型，制成瓶子等中空容器。

（2）聚丙烯（PP）　聚丙烯是由丙烯聚合而成。通常將其制成薄膜來使用。用聚丙烯復合材料制作的容器可用于飲料包裝。

（3）聚酯（PET或PETP）　聚酯通常是聚乙二醇對苯二甲酸酯的簡稱。其無色透明，極為堅韌；具有玻璃外觀；無臭，無味，無毒；其薄膜具防潮和保香特征。聚酯薄膜價格較貴，熱封困難，不單獨使用，而是制成復合薄膜。聚酯可制成塑料瓶；通常制成可口可樂、百事可樂等飲料瓶。

（4）聚碳酸酯（PC）　聚碳酸酯是擁有碳酸酯結構的樹脂的總稱。無色透明，外觀很像有機玻璃，光澤美觀；無毒，無異味，阻止紫外線透過性能好，保香性能好；透氣透濕率低，耐溫范圍廣（-180～-130℃），利用其沖擊性能、成型性好等特點，制成瓶、罐及各種形狀的容器，用于包裝飲料、酒類、牛奶等流體介質。

（5）殺菌袋（軟罐頭）　殺菌袋是一種能在高溫下滅菌的復合薄膜食品包裝袋。最初是美國為了配合宇航員的需要而研制的。其特點是與罐頭相比，殺菌袋也能滅菌和殺菌，且封口牢固，沖擊性能好，運輸、攜帶方便。根據滅菌溫度和保存期限，可分為以下兩種：

①普通殺菌袋。120℃加熱滅菌，由2～3層復合材料制成，食品的貨架壽命為半年以上。

②超高溫殺菌袋。135℃滅菌，制袋材料在3層以上，中間夾有鋁箔，貨架壽命為兩年。有的也使用4～5層復合材料。

為了保證殺菌袋的強度，外層材料多采用聚酯薄膜，厚度為10～16μm。中層材料的主要作用是隔絕氣體與水分，遮避光線，要求用11～12μm的鋁箔。內層材料直接接觸食品，并要求有良好的加熱封口性能，所以對內層材料的要求除了必須符合包裝衛生標準外，還要化學性質穩定，一般采用無毒的聚丙烯，厚度為70～80μm（也可采用高密度聚乙烯薄膜）。軟罐頭主要包裝食品，在日本及歐洲各國也用于包裝飲料、果汁之類。

四、紙容器

紙容器可分為復合紙盒、紙杯、組合罐等，在飲料包裝方面應用廣泛?？墒⒀b飲用牛乳、乳飲料、發酵乳、果汁飲料及多種冰制品。

1.紙容器的優點

①紙容器成本低，比較經濟。

②最容易適應合理的流通。

③無金屬溶出現象。

④重量輕。

⑤無公害等。

2.紙容器的缺點

①紙容器不透明，看不清飲料情況，如消費者不熟悉商品，則不利于銷售。

②密封精度和耐壓性差。

③不適合進行加熱殺菌。

紙容器在保存時，為了經濟性操作，含水量應控制在5%～6%。特別是預成型紙盒，要求在室溫21～27℃、相對濕度30%的條件下保存10～14天，達到規定含水量后再使用。

紙容器存在一些問題，加之紙容器市場存在不足，對紙容器在飲料包裝中的使用造成一定影響。如對紙容器不足加以改造創新，則碳酸飲料和啤酒的包裝將為紙容器開辟廣闊的市場。

另外，根據包裝物的不同，還可有長方形的包裝箱、膠合板箱、瓦楞紙箱、塑料成型箱、金屬箱、膠合板用于飲料的外包裝。