第三节　包装材料及容器

软饮料包装是饮料生产的最后一步，也是十分重要的一步，其主要作用有以下三方面。第一，保护产品，防止微生物侵害；防止产生化学变化；防止受到物理性破坏，在流通过程中包装的饮料要受到各种力的作用。为此，应选用与流通环境相适应的包装材料和包装容器，使其免受物理破坏。第二，促进销售。产品只有为消费者所购买才能产生环境效益，而包装则是诱导消费者购买的最好媒介，是无声的推销员。选用精巧的造型、醒目的商标、得体的文字和明快的色彩作为软饮料包装，将直接激发消费者的购买欲望，并导致其购买行为，从而促进了软饮料的销售。第三，提供方便。包括生产方便、搬运方便、保管方便和使用方便，使消费者在取用饮料时，应能很方便地打开包装并便于携带，如各种便携式包装、易拉罐饮料等。

选择的包装材料应具有以下特点：

①包装材料中不得含有危及人体健康的成分。

②具有一定的化学稳定性，不得与盛装物品发生作用而影响食品质量。

③加工性能良好，资料丰富，成本低，能满足工业化的需求；同时，便于印刷包装图案、文字和标志。

④有优良的综合防护性能，如阻气性、防潮性、遮光性和保香性能等。

⑤在保证商品安全方面有很好的可靠性，耐压、强度高、重量轻、不易变形或者破损，且便于携带和装卸。

目前，饮料包装除了传统的玻璃瓶及镀锡薄钢板罐包装外，铝材、铝合金、塑料膜以及各种复合材料相继出现，正在日新月异地发展，形成各自独特的体系。

一、玻璃瓶

饮料包装广泛采用的形式是玻璃瓶。其优点是：造型灵活、透明、美观，具多彩晶莹的装饰效果；化学稳定性高，不透气，易密封；不与盛装的物品发生化学反应，利于保证饮料的纯度和卫生；原料丰富，价格低廉，可多次周转使用；生产自动化程度高。其缺点是：机械强度低，易破损；重量大，给运输造成一定困难。

玻璃瓶的种类繁多，可根据使用情况、制造方法、用途等来分类，但一般可分为：细颈瓶（小瓶口）和粗颈瓶（大口瓶）两大类，常用的饮料包装瓶多为瓶颈内径在30mm以下的细颈瓶。

1.玻璃瓶的玻璃质量要求

①玻璃应当熔化良好、均匀，尽可能避免结石、条纹、气泡等缺陷。

②无色玻璃透明度要高，带颜色的玻璃其颜色要稳定，并能吸收一定波长的光线。

③玻璃制的饮料应按一定的容量、重量和形状成型，不应扭歪变形、不光滑及有裂纹。玻璃分布要均匀，不允许有局部过薄或过厚现象。特别是瓶口部要圆滑平整，以保证密封的质量。

2.饮料玻璃瓶的生产

玻璃是一种无规则结构非晶态固体。因为它是由熔融体经过冷却而得到的，因此，也可以将其理解为过冷液体。

饮料玻璃瓶生产工艺过程分以下三个工序：

（1）玻璃配合料的制备　按所设计的玻璃化学组成，用各种原料配成均匀的、能高温熔制的材料。

（2）玻璃的熔制　将配制好的粉料经高温加热形成无气泡、无条纹并且符合成型要求的、均匀的液体。

（3）成型　玻璃瓶罐的成型可以分人工成型、半机械化及自动化成型。原理是利用玻璃在一定范围内具有可塑性并且能随温度的下降而硬化的特点，采用各种方式将其塑成所需要的形状。

（4）退火　成型后的饮料玻璃瓶应进行退火。由于在成型过程中，由于剧烈温度变化引起的热应力会降低玻璃瓶的热稳定性和机械强度，并很可能在冷却、存放、加工过程中自行破裂，因此，玻璃应通过退火炉来完成退火，以保证产品的质量。工艺流程如下：

玻璃制瓶机→输瓶机→推瓶机→退火炉（燃料）→检验→包装→玻璃瓶

3.玻璃瓶常见缺陷及检验

玻璃瓶在生产中，只要某一环节有疏忽就将产生缺陷。主要表现为以下几点：

（1）玻璃本身缺陷　原料加工、配方不当、熔化不当产生的，造成结石（固体夹杂物）、条纹（玻璃态夹杂物）、气泡（气体夹杂物）。可通过物理、化学方法来检测。实际生产中，一般凭经验用肉眼观察也是一种有效的鉴别方法。

（2）瓶子生产缺陷　成型、退火不当产生的。造成裂纹、厚薄不均、变形、皱纹。

目前，对于玻璃瓶的检验，在国外用自动检验机检测；但我国国内仍以人工为主，靠肉眼挑出不合格产品。

4.发展趋势

针对玻璃饮料瓶机械强度低、易破损和盛装单位物品重量大等主要弱点，今后玻璃瓶生产将主要考虑增加强度及实现轻量化，以保持玻璃瓶作为传统饮料包装的地位。

（1）增加强度

①通过物理淬火或化学离子交换的手段，在玻璃表面产生均匀的压力层。

②用无机或有机涂料喷涂在玻璃表面以消除微裂纹，减小擦伤，提高强度。

③发泡聚苯乙烯膜或聚乙烯膜包在瓶上，起到增强保护的作用。

（2）实现轻量化　薄壁轻量瓶的瓶壁由于玻璃分布均匀，厚薄一致，机械强度高，重量比普通瓶轻15%～40%，且可以像新型包装材料那样实行一次性使用。

二、金属包装材料及金属罐

金属包装材料是传统包装材料之一，其应用虽然只有100多年的历史，但发展快、品种多。目前在各类包装材料中，金属材料约占14%。在日本、欧洲仅次于纸和塑料占第三位，在美国则比塑料多，占第二位。

1.金属材料的分类

金属包装材料按其成分主要分钢材和铝材两大类，按使用形式分则主要包括板材和箔材。板材主要用于制作各种硬质包装容器；箔材则是复合包装材料的主要组成部分，是当今重要的软包装材料。

（1）钢材　包装用的主要是低碳薄钢板。优点：具有良好的塑性，制罐工艺性好。缺点：冲拔性能不如铝材，耐蚀性差，易锈。则使用时常采用表面镀膜和涂料等处理方法。按表面镀层成分和用途的不同，钢制包装材料主要有以下几种：

①锡薄钢板。锡薄钢板又称马口铁，是制罐的主要材料，大量用于罐头工业，亦可用来制其他食品罐和非食品罐。

②镀锌薄钢板。镀锌薄钢板又称白铁皮，是制罐材料之一，主要制作工艺产品包装容器。

③镀铬薄钢板。镀铬薄钢板又称无锡薄钢板，可部分代替马口铁，主要制作饮料罐。

（2）铝材　铝制材料使用的历史较短，但由于它具有一些比钢优异的性能，故发展很快。优点：重量轻，无毒无味，可塑性优良，压延冲拔性能好；在大气和水汽中化学性质稳定；不生锈，表面洁净有光泽。缺点：在酸碱盐介质中不耐腐蚀，故也需在表面涂料才可用作饮料容器。包装用铝材可以按下面几种形式使用：

①铝板。铝板为纯铝或铝合金薄板代替部分马口铁，主要制饮料罐。

②铝箔。铝箔由铝板进一步压延而成，厚度在0.2mm以下，用做多层复合包装材料的阻隔层。

③镀铝薄膜。在塑料膜和直板上镀上极薄的铝层，可部分代替铝箔复合材料。

2.金属罐的罐型

金属罐的罐型是指它的结构和形状。按结构分，包括：三层罐和两层罐。按形状分，包括：圆罐，方罐，梯形罐，椭圆罐等。按开启方法分，包括：普通罐，钥匙拉线罐，易开罐等。

（1）三层罐（三片罐）　由一个焊接的圆筒罐身、一层罐底和一层罐盖构成。三层罐是传统的罐型，工艺上较容易实现，且已十分成熟，对材料的冲压性能要求低，而且制罐设备便宜，在连续自动制罐生产线上速率可达600罐/min。特点：用料多，接缝多，产生渗漏污染的可能性较大。

（2）两层罐（两片罐）　一种新型罐，整个容器由两层材料组成，故得名两层罐。一层是罐底和无缝罐身合成的一个整体；另一层是罐盖。两层罐的出现是制罐工业一个变革。特点：简化了制罐工艺，节约制罐材料，但对板材的成型性和拉拔技术都有较高的要求；罐身无缝，用料省，无泄漏，减少了锈蚀的危险和焊锡、铅的污染；而且制罐工业先进，印刷美观，图案完整，但设备昂贵，投资大，技术要求高。

（3）易开罐　在三层罐和两层罐结构的基础上，为了方便使用而改革了罐的开启方式。易开罐采用了铝制易开罐盖，其上有一个易开启的封口，形式有拉环式或按钮式等；消费者不需另备开罐工具即可方便地开罐。易开罐多为饮料罐。

三、塑料及复合包装材料

塑料是以合成树脂为主要原料，添加稳定剂、着色剂、润滑剂及增塑剂等组分而得到的合成材料。由于合成材料迅速发展取代了大量的天然资源材料，包装领域中大量应用各种塑料薄膜、塑料容器及复合材料。但究竟塑料及复合包装材料有什么性能，为什么能在包装业上发展如此迅速，还需从其性能特点上分析。

1.塑料材料的包装

（1）特点　防潮、隔氧、保香、避光；制成复合薄膜；质轻，不易破损，有利于运输及携带。

（2）性能

①保护性能。防止变质，保证质量。

②操作性能。易包装，易充填，易封合，适应机械自动包装机与操作。

③商品性能。造型和色彩美观，能产生陈列效果，提高商品价值和购买欲。

④方便使用性能。便于开启和提取内容物，便于再封闭。

2.主要塑料复合材料

（1）聚乙烯（PE）　PE是世界上产量最大的合成树脂，也是消耗量最大的塑料包装材料，约占塑料包装材料的30%。分为低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。密度是衡量结晶度的尺度，密度高，结晶度高，聚乙烯水蒸气渗透率和油脂渗透率随之降低。其特性如下：

①低密度聚乙烯。透明度好，柔软，伸长性大，抗冲击性与耐低温性比高密度聚乙烯优；在各类食品包装中用量仍较大。

②高密度聚乙烯，又叫显形聚乙烯。耐高温，硬度、气密性、机械强度及耐化学腐蚀性均好。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。通常将其制成薄膜来使用。用聚丙烯复合材料制作的容器可用于饮料包装。

（3）聚酯（PET或PETP）　聚酯通常是聚乙二醇对苯二甲酸酯的简称。其无色透明，极为坚韧；具有玻璃外观；无臭，无味，无毒；其薄膜具防潮和保香特征。聚酯薄膜价格较贵，热封困难，不单独使用，而是制成复合薄膜。聚酯可制成塑料瓶；通常制成可口可乐、百事可乐等饮料瓶。

（4）聚碳酸酯（PC）　聚碳酸酯是拥有碳酸酯结构的树脂的总称。无色透明，外观很像有机玻璃，光泽美观；无毒，无异味，阻止紫外线透过性能好，保香性能好；透气透湿率低，耐温范围广（-180～-130℃），利用其冲击性能、成型性好等特点，制成瓶、罐及各种形状的容器，用于包装饮料、酒类、牛奶等流体介质。

（5）杀菌袋（软罐头）　杀菌袋是一种能在高温下灭菌的复合薄膜食品包装袋。最初是美国为了配合宇航员的需要而研制的。其特点是与罐头相比，杀菌袋也能灭菌和杀菌，且封口牢固，冲击性能好，运输、携带方便。根据灭菌温度和保存期限，可分为以下两种：

①普通杀菌袋。120℃加热灭菌，由2～3层复合材料制成，食品的货架寿命为半年以上。

②超高温杀菌袋。135℃灭菌，制袋材料在3层以上，中间夹有铝箔，货架寿命为两年。有的也使用4～5层复合材料。

为了保证杀菌袋的强度，外层材料多采用聚酯薄膜，厚度为10～16μm。中层材料的主要作用是隔绝气体与水分，遮避光线，要求用11～12μm的铝箔。内层材料直接接触食品，并要求有良好的加热封口性能，所以对内层材料的要求除了必须符合包装卫生标准外，还要化学性质稳定，一般采用无毒的聚丙烯，厚度为70～80μm（也可采用高密度聚乙烯薄膜）。软罐头主要包装食品，在日本及欧洲各国也用于包装饮料、果汁之类。

四、纸容器

纸容器可分为复合纸盒、纸杯、组合罐等，在饮料包装方面应用广泛。可盛装饮用牛乳、乳饮料、发酵乳、果汁饮料及多种冰制品。

1.纸容器的优点

①纸容器成本低，比较经济。

②最容易适应合理的流通。

③无金属溶出现象。

④重量轻。

⑤无公害等。

2.纸容器的缺点

①纸容器不透明，看不清饮料情况，如消费者不熟悉商品，则不利于销售。

②密封精度和耐压性差。

③不适合进行加热杀菌。

纸容器在保存时，为了经济性操作，含水量应控制在5%～6%。特别是预成型纸盒，要求在室温21～27℃、相对湿度30%的条件下保存10～14天，达到规定含水量后再使用。

纸容器存在一些问题，加之纸容器市场存在不足，对纸容器在饮料包装中的使用造成一定影响。如对纸容器不足加以改造创新，则碳酸饮料和啤酒的包装将为纸容器开辟广阔的市场。

另外，根据包装物的不同，还可有长方形的包装箱、胶合板箱、瓦楞纸箱、塑料成型箱、金属箱、胶合板用于饮料的外包装。