摘要 | 黃油,公(gōng)元7世紀開始進入歐洲人的餐桌。隨後,盡管人們的飲食習慣在不斷的變化,但(dàn)黃油作為日常烹調、烘焙不可缺(quē)少的古老調料,一直散發著神奇而誘人的魅力。 |
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關鍵字 | 黃油包裝、設計要點(diǎn)、性能 |
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黃(huáng)油,公元7世紀(jì)開始進入歐洲人的餐桌。隨後,盡管人們的飲食習慣在不(bú)斷的變化,但黃(huáng)油作為日常(cháng)烹調、烘焙不可缺少的古老調料,一直散發著神奇(qí)而誘人的魅力。
黃油,是牛乳經離心(xīn)分離得到稀奶油後,再將其殺菌、冷卻、熟成、攪拌(bàn)、洗滌、壓練、調鹽、成型、稱重、包裝製成(chéng)的一種淺黃色固態乳製(zhì)品,組織細密均勻,經加熱熔化後,會散發芬芳獨特的乳(rǔ)香氣味。其成(chéng)分(fèn)以脂肪和水分為主,同(tóng)時含有蛋白質、膽固醇、核黃(huáng)素、鈣、磷、鉀、鈉、鎂、鐵、鋅、硒、銅、錳等營養物質和(hé)礦物元素,因此具有很(hěn)高的營養(yǎng)價值。
1、黃油(yóu)品質的劣變機理
雖然黃油是從牛乳中製得的(de)乳製品,但二者的成分(fèn)組(zǔ)成存在(zài)很大的差別。根據GB 19646-2010的要(yào)求,黃油的脂肪含量應不低於80%、水分含量不高於16%,而無(wú)水黃油(yóu)的脂肪含量更高、水分含(hán)量更低。相比之下,鮮牛乳的平均(jun1)脂肪含(hán)量僅3.5%、水分(fèn)含量則高達87.5%。成分的差異決定了二者儲藏特性的不同,也導致了儲藏期(qī)品質變化的差(chà)異。
黃(huáng)油的高脂肪特點決定了脂肪氧(yǎng)化是(shì)其儲藏期間(jiān)的最大威脅。脂肪是由甘油和各種脂肪酸構成,脂肪酸包(bāo)括飽和(hé)脂肪酸、含有一(yī)個-C=C-雙鍵的(de)單不飽和脂(zhī)肪(fáng)酸和含有(yǒu)兩個及以上-C=C-雙鍵的多(duō)不(bú)飽(bǎo)和(hé)脂(zhī)肪酸。脂肪的氧化(huà)是由不飽和脂肪酸相(xiàng)對於雙鍵α位的H原子分裂出來(lái)的均裂原子團開始,形成的碳原子團(tuán)與氧反應生成過氧化(huà)原子(zǐ)團,進入鏈反應,形成一級產物有機過氧(yǎng)化(huà)物。該物質不穩定,經過複雜的分裂和作(zuò)用(yòng),繼而生成二級產(chǎn)物,如醛、酮、酸、醇等具有刺激性氣味的(de)小分子揮發性(xìng)物質,這一過程被稱為自動氧化過程。
除此之外,光(guāng)照(zhào)條件(jiàn)下(xià)脂肪還會發生光氧化反應,其速度是自動氧化1000倍,對脂肪氧化的影(yǐng)響無疑是更為直接(jiē)且(qiě)巨大的。光氧化進程涉及三個必要因素:單線態(tài)氧1O2、光敏劑(jì)和光照。空氣中的氧絕大多數是三線態氧3O2,脂(zhī)肪中存在葉綠素、核黃素等光敏(mǐn)劑吸收紫外線能(néng)量使三線態氧3O2生成單線態氧1O2,它能直接與基態的含烯物(wù)的雙鍵作用,生成氫過氧化(huà)物。
2、黃油包裝的設計要點
從上述脂肪(fáng)氧化機理可以看出,含有雙鍵的不飽和脂肪酸、氧氣、光照是導致黃油氧化的首要因素。脂肪酸的不飽和(hé)程度(dù)越高,氧化作用的發生就越明顯;與黃油接觸的(de)氧氣量越多、光照範圍越大,氧化速率就會越快。當然,在特定的條件下,仍有其他因素會對脂肪氧(yǎng)化起到助(zhù)推作用,如金屬、水分、溫(wēn)度(dù)等。銅、鐵、鉻、鈷等金屬離子(zǐ)具有較強氧化催化能力,過高的水分(fèn)活度會增大食物(wù)中氧氣的溶解,溫度的上升同樣也會加速脂肪的氧化速率。
因此,黃油的包裝(zhuāng)應圍繞“阻氧、阻光”為主,“阻濕、隔熱”為輔進行設計,此外還應具備防(fáng)油、密封等基本功能。無論脂肪的自動氧化(huà)還是光照氧化,氧氣是必要的發生條件。而對包(bāo)裝的氣體滲透機理研究(jiū)發現,若(ruò)包裝內外存在一定(dìng)的氧(yǎng)氣分壓差,那麽氧氣會持續的從包裝材料的高壓側向低(dī)壓側(cè)滲透,直到兩側氧氣濃度達到(dào)平衡。這意味著在多變的環境中包裝的氧氣(qì)滲(shèn)透是時刻發生的。既然無法阻止氧氣的滲透(tòu),那麽降低氧氣對包裝的滲透速率就成了重中之重。因此,采用對氧氣(qì)具有較高阻隔性的包裝材料能(néng)有效解決這一問題。此外,上文分析到(dào),太陽光、白熾光等光照行為會致使黃油脂質發生光氧化反應,因此具(jù)有(yǒu)良好隔光效果的包裝材料能大(dà)幅減緩這一進程(chéng)。與此同時,包裝材料還應具有一定阻濕性和隔熱性,弱化水分和高溫(wēn)對黃(huáng)油油脂(zhī)氧化的催化(huà)作用。
3、傳(chuán)統的黃油包裝材料(liào)
3.1防油紙
顧名思義,是一種以漂白硫酸鹽木漿或本色亞(yà)硫酸鹽木漿為纖維原料的、具有突出的抗油脂性能的紙質包裝材料,要求物理性能穩定、無毒無味,既能減(jiǎn)少油脂的滲透,又不(bú)影(yǐng)響食品的風味和安全,常用於包裝富(fù)含油脂的食品,如黃油、糕(gāo)點等。由於(yú)紙張自身纖維結構(gòu)疏鬆,呈現為多孔結構,利於(yú)油脂向紙張(zhāng)的滲透,且纖維表麵含(hán)有大量的極性羥基導致表麵能較高,親油性(xìng)較強,因此需要采用多種方式提高(gāo)紙張的防油性。早期的黃油包裝用(yòng)防油紙多采用淋膜或覆膜紙,即將致密的聚合物薄膜如(rú)聚乙烯等與紙(zhǐ)張複合而成,這(zhè)類防油紙利用薄膜的油脂隔離作用達到防油的目的。但考慮到聚合物遊離單(dān)體的毒性風(fēng)險和降解困難,目前已經(jīng)逐漸減少了使(shǐ)用。如今(jīn),通過優化紙張結構並在紙張表麵塗覆防油助劑的方式製成的防(fáng)油紙成為了新型的替代材料,既能有效防止油脂潤濕紙張同時利於降解和再次利(lì)用(yòng)。
3.2鋁箔紙與鍍鋁紙
隨(suí)著技術的發展,金屬逐漸參與到包裝材料(liào)的研發中,尤(yóu)以鋁的使用最甚。鋁質地柔軟、延展性(xìng)好,經壓延可製成鋁箔片(piàn),具有優異的防潮、氣密、防油、保香、遮光、無毒等優(yōu)點,將(jiāng)之與傳統包裝材料複合而成能提升複(fù)合材料的綜合性能。在傳統塊式(shì)黃油包裝中,目前采用較多的是鋁箔紙複合材料和鍍鋁紙複合材料(liào),兩種包(bāo)材形式因鋁箔複合工藝的不同而在性能和成本方便(biàn)存在著較大的差異。
鋁箔(bó)紙是鋁箔與紙張(亦稱鋁箔襯紙)通過膠水或石蠟複合而成的(de)高級包裝用紙,其複(fù)合效果及阻隔性(xìng)能極佳,但也受到鋁箔純度、針孔(kǒng)度,襯紙(zhǐ)的含水量、平滑度、勻度、透氣度的影響。這種(zhǒng)包材因鋁箔的消耗量(liàng)較(jiào)大,如(rú)今(jīn)鋁箔紙的(de)產量(liàng)已(yǐ)經明顯下降。與此(cǐ)相反的是,鍍鋁紙卻在黃(huáng)油包裝上應(yīng)用(yòng)的更(gèng)加廣(guǎng)泛了。鍍鋁紙(zhǐ)是在高(gāo)度真空條件下(xià),加熱鋁材使其迅速蒸發、擴散並沉積到紙基材上,形成一層薄金屬鋁膜的複(fù)合材料。它(tā)在各方麵(miàn)性能上足以與鋁箔紙相媲美,印刷性能更優(yōu),而耗鋁量僅為鋁(lǚ)箔紙的1/200,有利於節約資源,降(jiàng)低成(chéng)本,提高效益。有的企業以防油紙替代普通紙質基材與鋁箔複合(hé),目(mù)的是獲得更優的防油效(xiào)果。
3.3塑料(liào)杯式包裝
雖然國內黃油(yóu)的食用方式多以烘(hōng)焙、烹調原料為主,但(dàn)追根溯源黃油(yóu)最早是作(zuò)為食(shí)物直接(jiē)食用的,這一傳統在歐美地區國家延(yán)續下來,黃油亦(yì)演變為麵包等食(shí)品的塗抹佳品。近(jìn)年來,這種黃油食用方式逐漸出現在國內(nèi)西餐和航空餐點上,為方便起見,獨(dú)立小包(bāo)裝(zhuāng)黃油開始出現(xiàn)。通常,這種包裝類似小型酸奶杯,盒體為PP材質,以鋁塑膜封蓋,硬質小規格包裝利於黃油的獨立(lì)運輸與食(shí)用。
4、黃(huáng)油包裝(zhuāng)材料的性能比較
通過上述介紹,黃(huáng)油不同的食用方式和包裝(zhuāng)形態,應選擇合適的包(bāo)裝形式。但具體三種在包裝性能方麵(miàn)存在哪些(xiē)優劣差異目前尚無(wú)具(jù)體的研究。筆者依托(tuō)MD传媒视频包裝安全檢測中心的(de)專業檢測儀器,試圖從包裝的透氧性、透濕性、透光性、隔熱性四個方麵進行(háng)對比,簡單分析導致差異的可能因素。
4.1測(cè)試方(fāng)法
透氧性:采用(yòng)OX2/230氧氣透過率測試係統,參照GB/T 19789-2005《包裝(zhuāng)材料塑料薄膜和薄片氧氣透過性試驗庫侖計檢測法》進行測試;透濕性:采用W3/330水蒸氣透過率測試係統,參照GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透(tòu)過率的測定電解傳感器法》進行(háng)測試;透光性:采用WGT-S透光率/霧度測定儀,GBT 2410-2008《透明塑(sù)料透光(guāng)率和霧度的測定》進行測試;隔(gé)熱性:取4隻酒精溫度計(0-50℃),用冷水衝洗使其溫度均達到5攝氏度,分別用(yòng)普通紙張、防油紙、鍍鋁紙和以鋁塑(sù)膜封口的PP塑料杯中(zhōng)正常密封,放入調至50℃並穩定的(de)電熱(rè)恒溫鼓風幹燥箱中。15s後取出,通過比較各溫度計的讀(dú)數(shù)來確定隔熱效果。
4.2測試結果與分析
表1、 黃油包裝材料測試結(jié)果
測試對象 | 氧氣透過(guò)量 cm3/(m2·d) | 水蒸氣透過量 g/(m2·24h) | 透光率(lǜ) % | 隔熱性 ℃ |
普通紙張 | 8697.421 | 499.163 | 69.7 | 35.4 |
防(fáng)油紙 | 1408.276 | 135.724 | 58.6 | 29.8 |
鍍鋁紙 | 5.624 | 2.871 | 2.8 | 19.5 |
塑(sù)料(liào)杯(白色PP) | 103.581 | 8.968 | 10.2 | 22.1 |
注(zhù):關於試樣“塑料杯”,氧氣(qì)透過量、水蒸氣透過量、透光率三項測試(shì)中,測(cè)試的是杯(bēi)體白色PP材料,而隔熱(rè)性測試為(wéi)鋁塑(sù)膜封蓋的塑料杯整體。
從氧氣和水(shuǐ)蒸氣的阻隔性測試結果來看,紙類(lèi)包材中普通紙張的阻隔性最差,經過防(fáng)油工藝處(chù)理的紙材其阻隔性能獲得了明顯提升。這是因為在防油(yóu)紙的生產過程中,高打漿(jiāng)度能顯著減小(xiǎo)紙張纖維間的孔隙半徑,防油助劑的塗覆進一步(bù)填充紙張表麵的纖維間隙,從而提高了防油紙對油、氧氣、水蒸氣的阻隔性能。性能最(zuì)佳的為鍍鋁紙,鍍(dù)鋁(lǚ)層致密的結構使其氧氣透過量和水蒸氣透過量僅為防油紙的0.399%和2.115%。塑料杯測試為(wéi)杯體PP基材,阻濕性較好但阻氧性一般(bān)。在透光性和(hé)隔熱性方麵,金屬優異的隔光和隔熱效果賦予了鍍鋁紙較(jiào)其他材(cái)料獨特(tè)的優勢。綜合比較,鍍鋁紙(zhǐ)與塑料杯更(gèng)能滿足黃(huáng)油的保質(zhì)要求。
上述數據僅體現了四種材料在本(běn)次(cì)試驗(yàn)中的(de)性能特點,僅可(kě)作為比較參考,與(yǔ)實際環境中的包裝效果仍存在一定的偏差,尤以阻(zǔ)隔性(xìng)最為(wéi)突出。這是因為(wéi)本次(cì)測試中(zhōng),試樣是(shì)從包(bāo)裝材料上裁取的片狀材料,而實際黃油包裝是包裝(zhuāng)材料經折(shé)疊(dié)密封,如(rú)紙類包材,或機械成型密封,如塑料杯。不同的密封方(fāng)式導致包裝整體的密封效果多有不同,進而影響包裝整體的阻隔效果。雖然鍍鋁紙基材的阻隔性非常優異,但因其(qí)采用折疊密封的方式包裝黃油,因此其包裝整體阻隔性可能不如鋁塑膜封蓋的塑料杯整體。
5、總結
隨(suí)著人們(men)飲食(shí)習慣與國際化接軌,黃油的普及程度越來越來,因(yīn)此對其包裝的便利性、保質性要求更高。黃油包裝經過了防油紙、鍍鋁紙、塑料(liào)杯等多種(zhǒng)形式的變遷,但包裝的核心仍圍繞在防油性(xìng)、阻隔性、隔光性、隔熱性幾個方麵。因(yīn)此,各類包裝材料的(de)性(xìng)能的比較與分析是包裝演變、革新的重要前提(tí),也是相關企業未來應予以(yǐ)重(chóng)點關(guān)注的方麵。