奶粉對包裝與材料基本要求及質量控制解決方案

　　近幾年乳制品業(yè)獲得了高速發(fā)展，奶粉的發(fā)展更是獨樹一幟，與此對應，奶粉包裝也成為了包裝應用領域的重要增長點。目前，市場上銷售的奶粉包裝主要有金屬罐和塑料軟包裝袋兩種形式，本文僅側重奶粉對軟包裝的基本要求與相關質量控制項目進行介紹。

一、奶粉對包裝的整體質量要求

　　奶粉對包裝及材料的質量要求主要來自來功能性要求，包括阻氧、防潮、避光、密封、異味（溶劑殘留量）等安全因素，同時還要評估其印刷、上機性能，比如力學性能、熱封性能、表面滑爽性、印刷質量等。為達到上述要求，奶粉企業(yè)必須慎重選用合理的包裝材料，并按相關標準規(guī)范做好來料、生產加工、出廠等工序的質量檢驗與控制，以確保產品質量可靠。

二、乳粉包裝的主要形式 

　　考慮到嬰幼兒產品的安全性，我國政府要求嬰幼兒食用奶粉必須采用含鋁箔結構的包裝形式。而如今，隨著鍍鋁工藝的發(fā)展與應用，成人奶粉也已普及采用鍍鋁結構的包裝。

　　奶粉包裝一般采用軟包裝復合膜材料。一般常用結構：承印層/阻隔層/加強層/熱封層。其中，承印層以PET與BOPP居多，主要是利用其高光澤或高透明來呈現印刷精美的效果；阻隔層主要采用鋁箔或真空鍍鋁層，以實現阻氧、阻濕、避光的阻隔作用；加強層主要是為了防止鋁箔或鍍鋁受到外力而出現斷裂或針孔增加；熱封層常用PE材料，以進行熱封確保包裝的密封完好性能。

三、    奶粉包裝質量的重要控制指標

1、安全與異味指標：

　　安全性指標主要包括衛(wèi)生性與溶劑殘留量兩項指標。衛(wèi)生性指標主要側重于蒸發(fā)殘渣中鉛、銻等金屬元素以及細菌總數與大腸桿菌的檢測。

　　溶劑殘留量是包裝供應商與奶粉企業(yè)均要共同解決的問題，而且一定要從包裝加工原頭進行控制，主要從復合用膠、印刷用油墨、溶劑入手進行控制，一旦溶劑殘留超標將對消費者身體健康產生嚴重危害。當前隨著行業(yè)竟爭的加劇，奶粉企業(yè)對包裝成本的控制越來越受到重視，在考量包裝成本與價格時一定要格外注意，必須采用專用的氣相色譜儀進行溶劑純度與溶劑殘留檢測，將安全隱患徹底杜絕。具體應按照GB10004的標準進行相應管理，以確保與奶粉接觸包裝的溶劑殘留控制在范圍內?？刹捎肎C-7800包裝專用氣相色譜儀進行控制。

　　溶劑殘留會產生異味，這會直接影響消費者對產品的認同與購買，當然異味還來自于薄膜本身，當前諸多企業(yè)均在采用人工嗅覺檢測的方法，需要做好控制。尤其PE膜的氣味對奶粉的影響很大，這個問題已經引起了奶粉生產企業(yè)的普遍關注。要想控制好PE膜的氣味問題，選擇好PE顆粒是至關重要的。

2、阻氧、阻濕等阻隔性指標

　　奶粉極易氧化變質、受潮結塊，一旦氧化其營養(yǎng)將無法保證，而受潮結塊會導致產品變質甚至霉變，進而在消費群體中引發(fā)質量事故。因此奶粉企業(yè)必須加強對包裝材料的阻氧與阻濕性能測試。目前，國內奶粉企業(yè)實驗室及質量部門的阻隔性儀器配置并不齊全，易造成阻隔性等重要指標管控上的缺失，隱藏諸多風險。

（1）阻氣（氧氣與氮氣等氣體）性能控制

　　因奶粉易氧化的特性，故其包裝多采用高阻隔的氣調包裝，常在包裝內填充氮氣或二氧化碳等氣體。結合此特性，對于奶粉包裝的阻氣性能檢測要求從氧氣與氮氣、二氧化碳透過量兩方面入手，因VAC-V2壓差法氣體滲透儀具有檢測多種氣體的特性，等壓法（庫化電量法）只能測試氧氣一種氣體透過量，因此奶粉行業(yè)應當采用壓差法氣體滲透儀進行阻氣性能的檢測，而并非只測試阻氧性能。當前國內部分奶粉企業(yè)僅檢測氧氣透過量是不科學、不全面的，應當在檢測氧氣透過量的基礎上，再根據充填的氣體種類進行該填充氣體透過量的檢測.

（2） 阻濕（水蒸氣）性能檢測

　　阻濕性能檢測是防止奶粉受潮甚至霉變的重要手段，奶粉企業(yè)需要嚴格控制此指標。因當前奶粉包裝多采用真空鍍鋁膜與鋁塑復合膜包裝，該類包裝材料阻濕性能優(yōu)良，應當選擇檢測精度蕞高的電解法水蒸氣透過率測試系統(tǒng)進行透濕性能的檢測。當前水蒸氣透過率檢測主要采用電解法、紅外法、重量法三種原理的儀器，在這幾種方法中電解法的精度蕞高，故奶粉包裝應先選電解法水蒸氣透過率測試系統(tǒng)。另外奶粉包裝中密封鐵罐包裝也較常見，電解法水蒸氣透過率測試系統(tǒng)還可以用于鐵罐包裝的整體包裝透濕性能測試。

（3） 頂空分析

　　CO2氣調包裝在奶粉包裝中的應用效果較為明顯，高濃度的CO2能阻礙需氧菌與霉菌等微生物的繁殖，延長微生物增長的停滯期及指數增長期，起防腐防霉作用。而氧氣不但對食品中的營養(yǎng)成分有一定的破壞作用，同時氧也是大部分細菌繁殖生長的條件（細菌繁殖是食品變質的主要原因），但是當氧氣含量在2％以下，二氧化碳含量在7％以上時，食品和細菌均處于冬眠狀態(tài)，可有效延長食品的保質期。

　　當包裝內部含有氧氣超標或者其它產品敏感氣體進入則會給產品的品質帶來影響，并逐步改變包裝內部的氣體構成。故此需要對奶粉包裝內的殘氧量與二氧化碳含量進行檢測。

　　對于常規(guī)或氣調包裝可選用CLASSIC 650頂空氣體分析儀進行殘氧量與二氧化碳含量的檢測，若為真空（或負壓）包裝應當采用RGT-01 真空包裝殘氧儀進行氣體成分分析。

3、奶粉包裝袋密封性能檢測

　　奶粉是一種既容易吸收潮氣，又容易氧化變質的產品，除了控制包裝材料的阻氧阻水蒸氣性能外，必須確保奶粉包裝袋的密封性，不得發(fā)生漏氣，以免導致產品泄漏甚至導致產品腐敗。 密封性能不良主要源自于封口部位，所以進行密封性檢測的重點應關注封口部分有無產生泄漏。而封口部位產生泄漏不僅僅是因為材料熱封性能、夾粉等引發(fā)的熱封問題，奶粉企業(yè)還需特別關注熱粘性能對密封性能的影響。

（1）奶粉包裝密封性能高效定性檢測

　　當前奶粉企業(yè)多采用定性檢測方式，即按照GB/T15171標準進行快速檢測，此種檢測方法為負壓原理，將包裝袋置于MFY-01密封試驗儀的盛有水的真空罐中，對真空罐抽真空產生負壓，在包裝袋內外壓差作用下，通過人工目測的方式進行判定，若有連續(xù)氣泡產生則判定為泄漏。此種方法的優(yōu)勢是試驗高效，但無法實現定量檢測。

（2）奶粉包裝密封性能定量檢測

　　密封性檢測應當模擬產品在流通、貨架期間因受外界壓力而產生破損或泄漏問題的情況，采用正壓法對應當對密封性能進行定量檢測。采用正壓法的LSSD-01泄漏與密封強度測試儀，可實現奶粉包裝袋的破裂強度以及定壓力測泄漏量的定量檢測，另外通過不同的附加裝置還可以用于未封口包裝的密閉性檢測。   

　　建議奶粉企業(yè)對于密封性這一重要參數在生產與實驗室抽查環(huán)節(jié)進行管控，應當在生產線上配備1-2臺MFY-01密封試驗儀，并在試驗室中配置LSSD-01泄漏與密封性能測試儀進行檢測。

（3） 熱粘性能（熱粘強度檢測）

　　奶粉包裝膜熱封層的熱粘強度不夠是引發(fā)密封不良的常見誘因。熱粘強度是指包裝膜在熱壓封合瞬間，在沒有冷卻到熱封強度之前的封合強度。自動包裝機在熱封的瞬間即填充進奶粉，在填充時因熱封部位未充分冷卻,其封合強度較低，當熱封刀松開的瞬間，奶粉由上而下沖到包裝袋底部。如果的熱粘強度不夠大，在充填的瞬間就會把橫封的某些部位沖開，導致泄漏。 

　　目前國內奶粉企業(yè)基本都未進行熱粘強度指標的檢測，遇到問題就從材料的熱封強度與夾粉等方面入手分析，往往不得要領，要完全控制好密封性能，應當配備HTT-L1熱粘拉力試驗機進行熱粘性能的檢測，將泄漏消除在萌芽狀態(tài)。

4、奶粉包裝材料的上機性能檢測

　　隨著包裝生產效率的提升，對于包裝及材料的上機性能提出了更苛刻的控制要求，奶粉企業(yè)應當就材料的力學性能（抗拉強度與伸長率，復合層剝離強度等）、熱封性能、滑爽性能（摩擦系數）進行控制，以適應自動包裝。

（1） 抗拉強度與伸長率

　　抗拉強度是確保包裝材料具有良好上機性能的前提，通過檢測確定包裝材料是否達到抵抗拉伸的要求，以減少在包裝中的破包問題產生。斷裂伸長率也極為重要，配合抗拉強度指標的控制減少破包問題，還可提高封裝切割的效率。

（2） 復合膜剝離強度

　　奶粉包裝多采用復合膜，通過對復合層剝離強度的檢測極為重要，可以防止因包裝開裂或分層而導致的鋁箔或鍍鋁受出現斷裂或針孔增加而引發(fā)的阻隔性能下降等問題。另外復合強度不足極易在熱封之后在該封合部位出現分層，進而在運輸或貨架期間產生泄漏問題。目前行業(yè)一般要求承印層與中間層（阻隔或加強層）的復合強度大于1.5N/15mm，內層（熱封層）與中間層剝離強度要大于2.0 N/15mm。此指標的檢測應當按照GB8808標準采用XLW(PC)、XLW(M)或XLW型智能電子拉力試驗機進行控制。

（3） 熱封性能（熱合強度）

　　奶粉包裝必須具有較好的熱封強度，以確保包裝密封性能。進行熱封性能檢測時首先要對熱封效果進行目測，熱封部位要平整不能出現皺折或較深壓痕，之后再采用HST-H3熱封試驗儀或RTD-R2熱封梯度儀按照生產參數進行材料熱壓封合，并配合XLW(pc)型拉力機進行強度檢測。參考GB10004標準相關要求，熱封合強度要求大于35N/15mm.

（4）滑爽性能（摩擦系數）檢測

　　用于自動包裝的奶粉包裝材料而言，除了以上3點要求外，還要求包裝膜對于自動包裝機有良好的適應性能。其中最重要的參數就是內外層的滑爽性能，又稱為摩擦系數（COF）。奶粉包裝過程中生產設備一般由皮帶輪驅動薄膜在滾筒上運動，這要求包裝機進行熱粘產的外層摩擦系數要略大一些，以保證薄膜與皮帶輪之間不打滑，同時內層摩擦系數要盡量小一些，以保證薄膜在成滾筒上順暢運行。摩擦系數檢測應當按照GB10006標準采用MXD-02摩擦系數儀進行檢測，目前國內有些單位采用僅符合中國標準的摩擦系數儀，不符合美國ASTM與ISO標準規(guī)定的要求,無法實現與國際接軌。MXD-02摩擦系數儀可完全兼容GB10006、ASTM D1894、ISO 8295等標準要求。一般內層的摩擦系數要控制在0.3以下，外層的摩擦系數控制在0.4～0.5之間比較理想。 

5、成品奶粉包裝袋的耐沖擊性能檢測

　　耐沖擊性是奶粉包裝材料重要的機械性能之一，反映了材料抵抗外部破壞力的能力。尤其是對于包裝材料與內容物間隙小或沒有間隙的包裝，耐沖擊性能直接影響包裝在沖擊條件下的完整性及保護性作用。目前行業(yè)中多采用FIT-01薄膜沖擊試驗儀進行耐擺錘沖擊性能檢測，當然也有采用BMC-B1落鏢沖擊的方式進行耐沖擊性能檢測。

　　本處強調：進行耐擺錘沖擊時一定要注意,目前市場上多為分辯率是0.025J的通過表盤與指針讀取數據的儀器，盡管低價但不符合相關標準規(guī)范要求，且技術水平落后。企業(yè)應當按照《食品用包裝、容器、工具等制品生產許可細則》規(guī)定的精度不得低于0.01J要求的儀器進行質量控制。FIT-01薄膜沖擊試驗儀采用的電子傳感器與微型計算機技術的結合,產品的精度高達0.001J.尤其適合質檢系統(tǒng)與奶粉企業(yè)耐沖擊性能做精細的測試與分析的要求.

　　要按照上述方式進行控制對于正規(guī)奶粉企業(yè)不難做到，隨著國家對食品與食品包裝安全的重視與監(jiān)管力度的加強，奶粉甚至乳制品行業(yè)應進行必要的規(guī)范，濟南蘭光機電技術有限公司希望與奶粉企業(yè)增進交流與溝通，共同推動行業(yè)檢測標準的規(guī)范及檢測應用推廣普及。