包装的秘密

　　随着天气的逐渐升温，每次路过超市，你是不是被那些琳琅满目的饮料包装诱惑，打开钱包乱买一通呢？在你畅饮的同时你有没有考虑过这些饮料的包装有什么学问呢？好了，别傻愣在那里了，让咱们来告诉你饮料包装里的秘密吧。

　　聚酯瓶

　　只要你喝过可乐、汽水、橙汁之类的饮料，就一定接触过聚酯瓶。这个毫不起眼的塑料瓶子已经攻占了饮料包装市场的半壁江山。聚酯其实是一大类主链上含有酯基的聚合物的总称，用不同种类的二元酸和二元醇可以合成多种聚酯。比如采用饱和二元酸与二元醇，通过缩聚反应可制得线形的热塑性饱和聚酯，我们将其称为热塑性聚酯，它可以用作纤维原料与塑料。包装上用得最多的热塑性聚酯主要有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）两种。其中PET就是聚酯（俗称涤纶，这个名字应该不陌生吧）。PET以前主要用于制造纤维，近年来才广泛用于制造包装薄膜和包装容器。PET是一种结晶性好，无色透明，极为坚韧的材料。它有玻璃的外观，无臭、无味、无毒，易燃，燃烧时有蓝色边缘的黄色火焰，气密性良好。PET的膨胀系数小，成型收缩率低，成品的尺寸稳定。它的机械强度相当不错，扩张程度与铝相似，薄膜强度为聚乙烯的9倍、聚碳酸酯和尼龙的3倍，冲击强度是一般薄膜的3～5倍。PET薄膜还有防潮和保香性能。当聚酯瓶遇上饮料，会产生什么样的火花呢？

　　以可乐为代表的碳酸饮料上市至今，热销几十年，广受人民群众爱戴。之所以这么受欢迎，是因为碳酸饮料中都含有二氧化碳，饮用时由于嘴里的温度使得饮料里部分二氧化碳气化，对口腔产生刺激并带走热量，饮料进入胃部后，体温又使余下的二氧化碳气化，带走胃里的热量，从而使人感到消暑止渴。二氧化碳在常温常压下是无色无味的气体，在水中呈弱酸性，多数以碳酸根的形式存在。当温度在4℃、空气压力较大的情况下，二氧化碳才会在水中溶解，溶解量会随着压力的增加而增加。因此，包装的首要任务就是要“锁住”二氧化碳。所幸聚酯瓶优异的气密性以及较小的膨胀系数使得它能顺利完成这个任务。

　　不过聚酯瓶也不是百分百的完美。就拿啤酒来说，啤酒可以看作是一种加强型的碳酸饮料，它具有比普通碳酸饮料更高的压力，对包装的要求也更高。由于采用等压灌装法（先向包装里充二氧化碳，使其内部的气压和存储饮料的贮液箱相同，然后将饮料充填到包装内），尽管聚酯瓶的抗压强度还算不错，但还是比不上传统的玻璃瓶，因此无法在高压环境下，保证二氧化碳不会逸出，所以目前市面上的几乎没有使用聚酯瓶包装的啤酒。

　　此外，各位在喝碳酸饮料时是否注意过它们的保质期，一般说来碳酸饮料的保质期会比其他饮料如果汁更长一些，其实这也跟碳酸饮料的包装有关。在灌装完成后，饮料内的碳酸会使pH值下降，除耐酸菌外，其他的微生物都很难生存。此外，包装内二氧化碳的大量存在使得容器内处于缺氧状态，嗜氧菌也无法存活；较高的气压也会破坏微生物的生长环境。这些特性使得碳酸饮料的保质期会更长一些。

　　左手一瓶矿泉水、右手一瓶可乐，不知道各位曾经把这两个瓶子拿在手里仔细研究过？搞不好矿泉水瓶子和装可乐的聚酯瓶完全不一样哦。前面说了，聚酯瓶是PET，但塑料瓶子除了PET外，还有HDPE、PVC和PC瓶。HDPE是高密度聚乙烯，它具有较高的机械强度和硬度，优良的耐热性能（120℃），耐溶剂性、阻气性和阻湿性也相当不错。PVC是聚氯乙烯，它的透光性高，对氧气的阻隔性好，机械性能也不错。硬性PVC具有较高的抗拉强度和刚硬性，软质PVC具有较高的柔韧性和撕裂强度。PVC的化学稳定性好，常温下能耐大多数酸、碱，并且耐油脂性也不错。不过制成PVC的原料之一氯乙烯有毒，因此要将PVC运用到饮料包装，必须严格控制氯乙烯的含量。PC（聚碳酸酯）是一种改良后的聚酯，它有很好的透光性，机械性能（尤其是低温抗冲击性能）非常优良，尺寸稳定、耐热性好，是一种优秀的包装材料，唯一可惜的是价格很高。

　　HDPE瓶无毒、卫生、质轻、价格低，很适合用来装矿泉水，可惜它是半透明，不太适合用来包装小容量的（主要是消费者不买账）。PC是最适合用来装矿泉水的容器，不过由于价格较高，并且国内的回收制度尚未健全，所以较少使用。不过在美国，PC常被制成大容量水桶用于桶装水的配送市场。PVC被广泛运用于饮用水的包装。

　　无论是HDPE、PET，还是PVC，它们的化学性质都蛮稳定的，因此，果蔬汁也能用这些塑料瓶进行包装。

　　金属罐

　　金属罐就是我们常说的易拉罐，其实“易拉”罐是指有拉环的罐盖，罐盖和罐身是分开生产，最后才组装在一起的。制造易拉罐的材料有两种：铝材和马口铁。因为铝材具有较高的回收再使用价值，出于对环境保护的考虑，易拉罐已开始大量使用铝材。铝在包装业中的强劲对手来自PET材料，PET材料可以通过注塑模具制成奇形怪状，铝材就比较难。但二者在价格上存在很大的差异，PET受石油价格影响，而铝可通过回收循环使用，从而降低材料成本。近年来欧美等易拉罐消费活跃地区，不断提高铝罐及铝质包装材料的回收率，也使得铝罐横行。

　　这种金属罐子的优点很明显，它的密闭性非常好，能抗较高的内压，非常适合用于装载碳酸饮料这种仅对压力、空气和耐酸性有少许要求的饮品。对于果蔬汁来说，有机酸是决定其口味的重要成分，它能够显示水果特有的香气。果蔬汁中糖酸含量比是影响口味的重要原因，但是有机酸又具有一定的腐蚀性。此外，果蔬汁内的酶、维生素C、色素等重要成分均对光和温度有一定的要求。不过这些都难不倒易拉罐，果蔬汁不是对耐酸性要求高吗？好，易拉罐就采用马口铁三片罐和铝制两片罐，并且还内涂环氧酚醛型涂料（有时还需要在环氧酚醛型内涂层上再涂一层乙烯基涂料），这样一来，果蔬汁那些有机酸根本就不构成威胁。至于阻隔光线，那更是小事一桩。

　　或许你不知道，金属罐自诞生以来，就是为啤酒服务的。目前用于啤酒包装的金属罐主要是铝质二片罐。铝质二片罐采用铝合金薄版作为材料，在制造过程中使用了变薄拉伸工艺，所以罐壁的厚度明显比罐底薄。在用于啤酒包装时，强大的内压会弥补薄罐壁的刚性。但是金属罐的高阻气性、遮光性和密封性，会让罐内啤酒的品质量保持稳定。正是这些金属特性的存在，使得金属罐即使采用等压灌装这种很费时间的装填方式，也能进行高速灌装。

　　玻璃瓶

　　玻璃瓶是最早出现的碳酸饮料包装，也是长久以来啤酒包装的第一选择，只是近来由于物流等因素，它的曝光次数才有所减少（不过在啤酒领域，目前它还是当仁不让的老大）。用于包装的玻璃瓶主要成分是钠钙玻璃，它具有异常优良的化学惰性和稳定性，几乎不与任何饮料发生反应。玻璃瓶的抗压强度也非常高，正常情况下，它比质量最好的金属罐（早期的金属罐外壳较厚、重量也较大，但抗压性也最高）能承受的内压还要高。此外，玻璃还有良好的化学性能，它可以制成透明、表面光洁的成品，也能根据需要制成某种颜色以屏蔽可见光对被包装品的光催化反应（这点对啤酒来说尤为重要）。此外，玻璃非常易于加工，能根据市场需要做成各种形状。它对温度的耐受性也很好，既能高温杀菌、又能低温贮藏。它还能回收及重复使用，对环境没有污染。

　　理论上来说，玻璃瓶适合用来装任何饮品，无论是碳酸饮料、含醇饮料、固态饮料还是矿泉水，它都能装。例如碳酸饮料需要耐酸和高压，不好意思，玻璃不与酸反应，至于高压，碳酸饮料那点压力对于玻璃瓶来说约等于零。啤酒？对不起，虽然啤酒要求的压力比碳酸饮料大了许多，可对玻璃瓶来说也不过如此。不过啤酒这东西很怕光，所以需要将啤酒瓶制成深棕色或墨绿色，以减少光线的透过。至于果蔬汁这玩意儿，尽管它也怕光，可是如果也用深色玻璃瓶来装，那么卖相就会很差。因此在使用透光容器罐装果蔬汁时，都会加入亚硫酸盐来维护果蔬汁内部成分的稳定。

　　不仅对饮料，对于工厂来说玻璃瓶也是一个很好处理的家伙。玻璃瓶由于品质可靠，别说等压灌装，就算是真空灌装（通常用于烈酒灌装）也不在话下，并且都是在高速状态下完成的。对于灌装生产线来说，由于玻璃瓶的历史久远，所以灌装技术也最为成熟。

　　复合包装

　　在很多情况下，单一材料不能满足包装的要求，因此将多种材料结合在一起的复合材料应运而生。复合材料的综合性能优秀，具有每种单一材料的所有性能，每种材料的缺点都可以由其他材料去弥补，进而达到较完美的效果。复合包装具有保湿、保香、美观、保鲜、避光、防渗透、延长保质期等优势。应用在食品饮料包装中的复合材料主要是各种复合包装薄膜，它们是以纸、玻璃纸、塑料薄膜、金属箔等柔性包装材料为基础，经过涂布复合、层压复合、共挤复合等加工技术所得到的，具有综合性能的柔软性复合包装材料。

　　复合材料是两种或两种以上材料，经过一次或多次复合工艺而组合在一起，从而构成具有多种优良特性的包装材料。它一般可分为基层、功能层和热封层。基层主要起美观、印刷、阻湿等作用，如BOPP、BOPET、MT、KOP、KPET等；功能层主要起阻隔、避光等作用，如VMPET、AL、EVOH、PVDC等；热封层与包装物品直接接触，起适应性、耐渗透性、良好的热封性，以及透明性、开口性等功能，如LDPE、LLDPE、MLLDPE、CPP、VMCPP、EAA、E-MAA、EBA等。看晕了？其实没那么复杂，每组英文字母代表的都是一种复合膜，这些复合膜的功能各异，如果你有兴趣，去问谷歌大神吧，咱就不在这里啰嗦了。

　　具体到果蔬汁，它要求包装内层无毒、无味、耐油性、耐化学性（特别是酸性）较好，具有良好的热封性和黏合性。中间层主要起隔离作用，因此要用高阻隔材性料如铝箔。外层要求光学性能好，印刷适应性好，耐磨性、耐热性好，有较高的强度和刚性。

　　在实际包装过程中，采用复合材料包装果蔬汁主要有以下几种形式。第一种是采用纸、铝、塑料复合材料作为无菌包装材料，包装大多为六面体（砖块型、屋顶型都属于这个范畴）。第二种是采用聚乙烯涂塑纸盒进行包装，它的保质期不如无菌包装长。第三种是采用铝箔和塑料复合薄膜材料制成的软包装袋。目前市场上用得最多的是第一种方式，我们喝的果蔬汁的包装多数是由“利乐”和“康美包”这两家公司生产的，像利乐的果蔬汁包装就是由聚乙烯防潮层、纸材稳定成型层、聚乙烯支撑层、铝箔抗氧隔光层、聚乙烯支撑层、聚乙烯密封层组成，完全符合果蔬汁的要求。

　　文、图/andy.fu