不同包装材料对奶片营养物质的影响研究

张雅君 宋利君 王兴 尹化洁 邓玉明

（内蒙古伊利实业集团股份有限公司，呼和浩特 010110）

奶片作为一种常见的休闲食品，属于牛奶深加工的一类产品，以原料奶或奶粉为主要原料，富含蛋白质、碳水化合物、乳脂肪、维生素等营养成分，也有一些奶片产品强化钙、铁、锌等矿物质营养元素，通过机械挤压直接对原料粉末进行压缩、成型、破碎、造粒[1-2]加工而成，营养物质丰富且便于运输、保存、对环境要求不高[3]，深受广大消费者的喜爱，尤其是青少年和儿童。

由于奶片产品的主要原材料为牛乳及其制品，营养物质非常丰富，营养物质中不乏一些对于外界水分或者氧气敏感的成分，如维生素C 对于氧气非常敏感，极易氧化分解，另外的话，奶片本身的水分含量是严格控制在一定范围内的，如果包装材料对于水分阻隔性能达不到要求，也会带来一些营养物质的变化，所以，如何选择合适的包装材料对于保护产品营养物质至关重要。

本文通过研究目前市场上较为三种常用的包装材料，在货架期内对于奶片主要营养物质的变化影响，为奶片包装材料的选取提供参考依据。

1. 材料与方法

1.1 试验材料及设备

（1）产品类原材料：奶片（本试验研究专用）；

（2）包装材料（片材厚度为200μ -350μ ）：PETG 片材类包装材料（以下简称0#样品）、PP片材类包装材料（以下简称1#样品）、PET 片材类包装材料（以下简称2#样品）、封口材料为复合铝箔材料，包含粘合胶水、阻隔层和印刷层；

（3）设备：奶片泡罩包装机、奶片自动装袋机、瓦楞纸箱自动装箱机、气候室（用于试验所得样品在恒定的温度和湿度条件下进行保存）。

1.2 试验方法

（1）奶片样品的加工及制备：将同一生产线生产的配方相同的奶片，经过三种不同类型的包装材料（如上所述，0#样品、1#样品和2#样品）在奶片泡罩包装机生产线上对制得的奶片样品进行包装，之后再进行封口、分切、装袋和装箱。

（2）为了测试包装材料对于外界环境的防护能力及影响效果，模拟奶片在库存、装车、运输、市场等环节中所经历的温湿度条件，选取整个过程中温、湿度相对苛刻的条件进行保存，将三种包装材料的奶片样品放置于相同的条件环境中（37℃，70%RH），选取固定的时间段进行取样，定期取样时间设置为（样品制备完成后的第 15天，第30 天，第45 天，第75 天和第365 天）。

（3）对奶片中所包所含的营养物质及关键影响指标（如能量值、蛋白质含量、碳水化合物含量、脂肪含量、水分含量和灰分含量）进行定期的定量检测（样品制备完成后的第15 天，第30天，第45 天，第75 天和第365 天），记录营养物质在每次取样检测后的量值，比较几次测试值变化情况。

2. 结果与讨论

通常情况下，奶片货架期设定为9-12 个月，由于奶片营养物质丰富，货架期相对较长，在仓储、物流及售卖等过程中，整个货架期周期中可能会经历极端的温、湿度条件，本研究主要对12个月货架期内的奶片产品定期开展营养指标的分析，研究不同包装材料奶片碳水化合物、蛋白质、脂肪、能量、水分等指标随存放时间的变化情况。

从整体结果来看，不同类型包装材料所封装的奶片产品所包含的营养成分指标，在整个货架期内，在不同的存放环境条件下，都有一些细小的变化，除水分含量随着货架期末的临近呈现上升趋势外，其它营养物质含量均变化不明显，没有明显的变化趋势，整个过程指标变化都不显著，均在规定范围内，说明包装材料对于奶片中的营养物质起到了很好的保护作用，对于阻止外界环境中水分的进入也起到了非常重要的作用。

图1 碳水化合物货架期内变化情况

上图可以看出，由于碳水化物对所处的外界环境条件不敏感，所以不同包装材料的奶片样品碳水化合物指标在货架期内变化不明显，所试三种包装材料对应的奶片样品均无明显变化趋势。

图2 能量货架期内变化情况

上图可以看出，各种包装材料产品的能量指标在货架期内呈下降趋势，泡罩包装类的奶片货架期一般为12 个月左右，货架期临近终点时，能量指标仅下降2%左右，处在合理的变化范围内。

从货架期内蛋白质指标的变化情况可以看出，该指标在整个货架期内没有显著变化，说明该指标受外界温度和湿度变化的影响较小。

图3 蛋白质货架期内变化情况

图4 脂肪货架期内变化情况

脂肪氧化是产品品质变化的一个重要因素，上图为脂肪指标在货架期内的变化情况，可以看出，该指标货架期内变化不明显，其受外界条件影响较小，包装材料起到了很好的阻隔氧气效果。

图5 水分货架期内变化情况

从上图可以看出，37℃、70%rh 湿度条件下，所测样品在货架期内水分含量随时间的延长逐渐增加，其中，0#样品水分含量变化变化相对较小。

图6 不同PET 瓶装UHT 奶钙含量变化情况

从上图可以看出，所试三种包装材料奶片样品的灰分指标在整个货架期内均没有明显的变化趋势，一直保持在一个相对比较稳定的水平，说明所测试的三种包装材料对于奶片的灰分指标无明显影响，均可以作为此类相关产品的包装材料。

3. 结论与展望

（1）从上述试验结果可以看出，通常情况下，对于所研究的奶片类产品及营养物质含量相近的类似产品，相同厚度的PETG、PP、PET 三种包装材料均能满足包装对产品的防护性能要求，均可以在奶片类产品的实际生产中进行选择应用，依据设备的加工工艺条件、包装工艺、运输条件、仓储条件、装卸条件、售卖环境条件以及产品自身的货架期时间限制条件进行材料的选择使用；

（2）同等条件下，本项目研究所选择的三种类型的包装材料应用方案，对于蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质的保护效果相当，不存在显著差异，PETG 材料的包装制品在货架期内对于奶片产品的水分含量指标的防护效果，稍优于PP、PET 材料的保护效果，对于阻湿性要求相对较高的产品，选择包装材料时可以优先考虑，对于阻湿性要求不高的产品或是考虑成本因素，可以选择PP 和PET 材料，也可以达到较好的效果。

（3）由于研究时间有限，本次研究过程未开展其它温湿度条件下，营养物质的指标变化情况，如更高的温度条件或者更高的湿度条件下，会不会有一些营养指标的快速的下降，这对于奶片在一些极端的运输或者仓储条件下具有一定的指导意义。

（4）本项目仅仅研究了PETG、PET 和PP三类常用的单一的包装材料，对于其它类型的一些复合材料、功能改性材料、多层共挤工艺的包装材料并没有涉及，在后续的相关材料研究开发过程中，可以针对此类泡罩包装材料开展相关的研究，确定其对于内容物营养物质指标的影响效果，从而选择更适合于此类产品营养物质保护的包装。