鍍鋁複合膜包裝與方便麵麵餅相容（róng）性的研究及分析

劉東（dōng）芳 ¹ ， 陳（chén） 欣 ² ， 於佳佳（jiā） ²

(1. 國家包裝（zhuāng）產品質量監督檢驗中心，濟（jì）南 250102；

2. 濟南MD传媒视频機電技術有限公司，濟（jì）南 250031)

中圖分類號：TB487；TB484.3        文獻標識碼：A

Study and Analysis on Compatibility between Aluminum Composite Film and Instant Noodle

LIU Dong-fang ¹   CHEN Xin ²   YU Jia-jia ²

(1.National Packaging Product Quality and Inspection Center, Jinan 250102；

2.Labthink Instruments, Co., Ltd., Jinan 250031)

Abstract: For quality problems on domestic external packing for instant noodle with aluminum composite film, aluminum composite film of various instant noodle was detected by different packing testing machine, which are about critical quality indicator, such as barrier property, sealing property, physical and mechanical property and residual solvent. With characteristics, packaging and production technology of film, compatibility, quality problems and their solution were analyzed based on testing data. It offers valuable reference for quality control of external packing in the instant noodle enterprises.

Key words: aluminum composite film; instants noodle; packing character test; compatibility analysis

　　現（xiàn）今市麵上銷售的多款品牌方便麵產品多為油炸（zhà）型（xíng），僅有少數品牌的方（fāng）便麵為非油（yóu）炸型^[1]，而（ér）油（yóu）炸型（xíng）方便麵多使用棕櫚油，所以其對包（bāo）裝（zhuāng）的阻隔（gé）性、整體（tǐ）密封性要求較（jiào）高，較差阻氧（yǎng）性的包裝易導（dǎo）致（zhì）麵餅內油脂酸敗（bài）。國內方便麵產品使用（yòng）的包（bāo）裝多為BOPP/VMCPP，BOPP/CPP，PA/CPP複合膜結構，其中（zhōng）BOPP/VMCPP複合膜是阻隔性較高的包裝膜，但是各層厚度及複合膜質量的不一致，導致（zhì）了該鍍鋁複合膜在阻隔性能、溶劑殘留等關鍵性指標（biāo）質量上差距（jù）較大^[2-3]。針對上述方（fāng）便麵（miàn）麵（miàn）餅複（fù）合膜包（bāo）裝的現狀，對國內三款品牌方便麵所使用的BOPP/VMCPP鍍鋁複合膜包裝進行了檢測，重點從阻（zǔ）隔性（xìng）能、物理機械性能、溶（róng）劑（jì）殘留等關鍵控製點入（rù）手（shǒu），從（cóng）包裝生產、方便麵自身特性（xìng）、鍍鋁膜複合工藝（yì）等多方麵分析該鍍鋁複合膜包裝與方便麵麵餅的相容性，以便於（yú）為國內方便（biàn）麵包裝材料的選擇提（tí）供一定的參考依據。

1 方便（biàn）麵麵餅特性（xìng）及（jí）鍍鋁（lǚ）複合膜（mó）應（yīng）具有的性能

1.1 麵餅特性

　　油炸型方便麵含有較高（gāo）油脂及一（yī）定量的蛋白質，遇氧氣環境會使食品色素（sù）被氧化導致（zhì）顏（yán）色發（fā）暗、油脂中大（dà）量不飽和脂肪酸（suān）成分被氧化而酸敗，所以食品應盡可能與氧氣環境隔絕（jué）。其次，幹燥麵餅的水分含量（liàng）低，遇濕度較大環境時，方便麵（miàn）易吸（xī）收空氣中水分，產生潮解（jiě），麵餅變軟。很多（duō）方便麵內都添加了保持產（chǎn）品（pǐn）性質的食品添加劑（jì），如水分保持劑三聚磷酸（suān）鈉、六偏磷酸鈉、磷酸二氫鈉以及抗氧化劑特丁基對苯二酚。其（qí）中，水分保持（chí）劑是為了（le）保持食（shí）品內部持水性（xìng），改善食品的形態、風味、色澤等的一類物質，使方便麵複水快、易衝（chōng）泡。而且這些聚（jù）磷酸鹽能與金屬陽（yáng）離子Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等（děng）螯合，抑製（zhì）多酚氧化（huà）酶等的活性，防止麵條褐變；同時磷酸鹽與這些金屬陽離子螯合後（hòu），能降低微生（shēng）物細胞分裂時的穩定性及（jí）降低許多細胞的（de）熱穩定性，從而有效抑製細菌滋生，起（qǐ）到防褐保鮮、延長貨架期的作用（yòng）。抗氧化劑則可以延長食物的酸（suān）敗^[4-5]。但上述食（shí）品添加劑在人體中長期（qī）積（jī）累易導致人體攝磷過多，會使體（tǐ）內的鈣無法充分利用，引起骨折、牙齒（chǐ）脫落等骨骼變形症狀，而抗氧化劑在人體（tǐ）內慢慢變質易引起體內酶係統紊亂最終引發癌變^[6]。所以，基於（yú）阻氧、阻濕的要求，同時為了降低食品添加劑的加入量，對方便麵包裝的阻隔性要求較高。

　　另外，方便麵麵餅易（yì）脆，包裝（zhuāng）袋內易有麵渣固體或碎（suì）屑。所以，方便麵包裝不僅應具有高阻濕性、阻氧性，還（hái）需具備一定的耐穿刺性、耐揉搓性。

1.2 鍍（dù）鋁複合膜應具有的性能

（1）阻隔性

　　鍍（dù）鋁複合膜具有優（yōu）良的阻氧、阻濕性（xìng）及阻油性，並且其具有良好的（de）反射性（xìng），所（suǒ）以可防止油炸麵餅被外界的紫外線、可見光等氧化，保證了麵餅較（jiào）長的保質期。比（bǐ）如總（zǒng）厚度為40μm的聚酯膜/鍍鋁流延聚丙烯膜(PET/VMCPP)雙層複合膜的透氧量為6.0 cm³?m^-2?24h^-1?atm^-1 (溫度38℃，相（xiàng）對濕（shī）度70%)。

（2）物理機械性能（néng）

　　因質量較差的鍍鋁膜容易在外力揉搓或擠壓時產生現針孔，從而引起阻隔性明顯下降，所以鍍鋁複合膜應具有（yǒu）優良的耐折性及抗揉（róu）搓能力，以保證其在包（bāo）裝方便麵過程中不（bú）易出現揉曲（qǔ）、皺折、漏氣等現象。各層薄膜之間複（fù）合時應不（bú）易發生脫層，並且膠（jiāo）粘劑粘結（jié）充分，如果複（fù）合強度較弱（ruò），則可能因麵餅的油脂滲入至複合膜各層間，導致複合膜分離，整體阻隔性下降。如果使用（yòng）鍍鋁複合膜作為外包裝，鍍鋁層的厚度應均勻並且鍍鋁層的附著力強且不（bú）易脫鋁。鍍鋁膜表麵應具（jù）有良好的潤濕性和粘合性，以便印刷油墨和複合膠粘劑在膜表麵的（de）附著和粘（zhān）合^[7]。

　　鍍鋁膜表麵具有極佳的金屬光澤和良好的反射性，無明顯的雜質（zhì）、斑痕、亮條及陰陽麵等（děng）現象。

（3）溶劑殘留

　　根據（jù）國家相關法律法規要求（qiú），包裝物的（de）油墨印刷層中油墨成分不可含有苯類致癌化學物質，否則會（huì）在高溫、高濕環境下或食品長期的儲存中發生遷移，進入食品後會（huì）影響（xiǎng）食用者身體健康。油墨的印刷適性好，油墨與（yǔ）基材之（zhī）間黏（nián）結良好。油炸麵（miàn）餅含有大量油（yóu）脂，易緩慢進入複合（hé）膜膠黏層與（yǔ）複合用溶劑（jì）相容，引起有害溶劑成分（fèn）滲入麵餅內，所（suǒ）以所使用（yòng）的（de）鍍鋁複合（hé）膜包裝更（gèng）應注意不得含（hán）有（yǒu）有害的溶劑殘留。

2 不同品牌鍍鋁複合膜的測試與研究

2.1 試驗項目、設備及參考標準

（1）阻（zǔ）隔性

　　試驗項目：氧氣透過量（liàng）(參考標準GB 1038-2000)；試驗設備：VAC-V1壓差法氣體滲透（tòu）儀（yí）。

　　試驗項目：水蒸氣透過率(參考標準GB/T 21529-2008)；試（shì）驗設備：W3/330水蒸氣透過率測試（shì）係統（tǒng）。

（2）物理機械性能

　　試驗項目：厚度（參考標準GB/T 6672-2001）；試驗設備：CHY-CA測厚儀（yí）。

　　試（shì）驗項目：熱封強（qiáng）度(參考標準QB/T 2358-1998)、剝離強度(參考標準GB 8808-1998)；試驗設備：XLW(PC)智能電子拉力試驗（yàn）機。

　　試（shì）驗項目：泄露最大負（fù）壓(GB/T 15171-94)；試（shì）驗設備：MFY-01密封試驗儀。

　　試驗項目：揉搓試驗(ASTM F392)；試（shì）驗（yàn）設備（bèi）：FDT-01揉搓試驗儀。

（3）化學性能

　　試驗項目：溶劑殘留（liú）(參考標準GB 10004-2008)；試驗設備：GC-7800氣相色譜儀。

　　上述試驗設備均由濟南MD传媒视频機電技術有限公司生產，具有較高的精密度及穩定的性能。

2.2 結果與分析

　　本研究抽選（xuǎn）了三（sān）款國內著名（míng）品牌的油炸型方便麵及其鍍鋁複合膜包裝的原材料進行了阻隔性、物理機械性能（néng）以及化學性能（néng）等項（xiàng）目（mù）的試（shì）驗，出於對各品牌測試數據的保密，本研究將三種樣品分別命名為1 號、2號與3號。根據試驗結果、方便麵麵餅特性、鍍鋁複合膜的生產工藝以及包裝與（yǔ）食品相容性，進行了如下的比較和分析：

（1）鍍鋁複合膜的厚度與阻隔性比較

　　由表1中數據可看出，1號 ~ 3號的包裝袋總（zǒng）厚（hòu）度依次（cì）為（wéi）44.9 μm、50.1 μm與52.2 μm。經過比較，1號（hào）樣品包裝袋比其他品牌同種材料的偏薄，而且並未達到包裝袋生產（chǎn）廠家提供的數據48 μm的厚度。這兩種包裝袋的厚度（dù）差別造成（chéng）的產品質量差距在後麵（miàn）的阻隔性實驗數據中有進一步驗證。

　　從表1中未揉搓前的阻隔性數（shù）據分析，三款樣品的阻（zǔ）氧性(由氧氣透過量參數反映)及阻濕性(由水蒸氣透過率參數反映)均能達到良好的（de）阻（zǔ）氧、阻（zǔ）濕的要求。比較阻（zǔ）隔性數據可以看出，薄膜較厚的（de）3號樣品(52.2 μm)的水蒸氣透（tòu）過量分別比薄（báo）膜較薄的1號(44.9 μm)及2號(50.1 μm)樣品的（de）水蒸氣透過率低60%、49.5%，氧氣透過量低62.8%、59.7%，即（jí）說明（míng）薄（báo）膜總厚度增加，特別是充當阻隔層的VMCPP膜厚（hòu）度（dù）增加，可顯著提高複（fù）合膜整體的阻隔性。

　　實驗過程中將此類鍍鋁複（fù）合膜進行了（le）揉搓性試驗，並測試了揉搓後的阻隔（gé）性數據（jù）。從（cóng）表1中可（kě）以看出，揉搓後的1號和（hé）2號樣品的氧氣透過量發生（shēng）了較大變化，是揉搓前的5 ~ 6倍。由於所包裝（zhuāng）的麵餅比（bǐ）較堅硬，有時會有折斷的方便麵殘渣，所以此類包裝需要一定的耐揉搓性，否則原有的高阻隔性就會大打折扣；如在搬運、儲藏（cáng）及物流過程中，方便麵成品（pǐn）頻繁與其他物體接（jiē）觸摩擦，此類（lèi）鍍鋁（lǚ）複合膜更易產生針孔，在高溫高（gāo）濕環境下，氧氣透過量（liàng）及（jí）水蒸氣透過（guò）率將增大，方便麵會被氧化。

　　根據上述現象發現（xiàn），厚度偏薄的1號與（yǔ）2號樣品在經過揉搓後阻（zǔ）隔性能（néng）變差（chà），這是由於鍍（dù）鋁層較薄引起的，1號產品BOPP層厚度為25 μm，鍍鋁層厚度為20 μm(廠家提供)，而競爭實力相當的國內品牌一（yī）般將BOPP層厚度控製在20 μm ~ 25 μm，鍍鋁層厚度控製在23 μm ~ 28 μm。因為BOPP層1 μm ~ 3 μm的差別對於整體（tǐ）包裝的阻隔性影響不明顯，但是VMCPP層5μm左右的差別將引起（qǐ）阻隔性的明顯下降，但鍍鋁層（céng）不可過厚，否（fǒu）則會對包裝材料整體光澤、薄膜（mó）的複合強度、印刷效果造（zào）成影響。

 表1 三款方便麵的鍍（dù）鋁複合膜揉搓前後的阻隔性數（shù）據比較

Tab.1 Comparison of three kinds of instant noodle with aluminum composite film on barrier property with or without flex

（2）鍍鋁複合膜的熱封強度及密封性比較

　　BOPP/VMCPP鍍鋁複（fù）合膜通常情況下具有較低的熱封溫度和較（jiào）高的（de）熱（rè）封強（qiáng）度。1號和2號樣品的頂邊熱封強度較為合適，但側邊熱封強度在國家標準最低要求值附（fù）近，結合整體包裝的密封性試驗結果，當分別抽負壓至-70 kPa和（hé）-80 kPa時（shí），放在水（shuǐ）中（zhōng）的整體包裝在（zài）側邊（biān）熱（rè）封（fēng）處的周圍有氣泡產生（shēng），進一步說明（míng）了（le）側邊熱封（fēng）強度較低。上述（shù）質量問題（tí）將導致方便麵在（zài）經過儲存、出廠、運輸及銷售一係（xì）列過程後，緩慢的進入氧氣及濕氣，從而引起麵餅的潮變及氧化。而3號樣品的頂邊與側邊熱封（fēng）強度均較高，在（zài）-89 kPa的負壓情況下（xià），也未發生泄露。

　　由實驗結果可以看出側邊的熱封強（qiáng）度略低，在封（fēng）刀壓（yā）力作用下，袋口雖封上了，但（dàn）稍用力擠壓或撕剝，這種（zhǒng）問題（tí）較為常見，雖然不會造成包裝物泄漏，但影響了包裝（zhuāng）的美感，破壞了商品形象，而且在運輸、搬運過程中極易造成側邊熱封口的損壞。造成上述現象的原（yuán）因分析如下：

　　a. 熱封溫度不（bú）夠，隻需適當提（tí）高熱封溫度即可解決問題。

　　b. 熱封壓力過低（dī）時，被熱封的兩層材料難以達到真（zhēn）正的（de）融合，或者難以趕盡焊口中間的氣體，以至造成局部漏焊。熱封壓力過大，再當熱封（fēng）溫度稍高時，易在熱封時熱封刀會將封縫中的熔料擠走，導致“熱切”現象。輕（qīng）則降低封口的熱封強度，使封口的（de）耐衝擊（jī）強度下降。所以，熱封壓力（lì）應（yīng）當適當。

　　c. 熱封刀的刀麵（miàn）不夠平（píng）整，一般是（shì）因為中間（jiān）螺杆裝斜了，不是水平的，或者是上熱封（fēng）刀的（de）壓力、彈簧壓力不均。因（yīn）此，需重新校正中間螺杆的位置，使（shǐ）其處於水平狀態。當上、下熱封刀不平衡，則要通過調節壓力彈簧來實現，調節（jiē）到適中即可（kě）。彈簧向外退時（shí），熱封刀將（jiāng）向下墜（zhuì）；將下刀片的彈簧向上施緊時，熱封刀將向上移動。

　　d. 設備使用時間長了，高（gāo）溫帶上附著了灰塵及塑料屑等髒物，造成高溫帶不光（guāng）滑、不平整，使得封口受熱不均勻，經冷壓輪壓合後出現氣泡。清洗或重新更換高溫帶即可（kě）排除故障。　　

　　e. 包裝（zhuāng）材料自身問題，如果內層鍍鋁膜非低溫熱封鍍鋁膜，而是普通（tōng）熱封鍍鋁膜，那麽熱封溫（wēn）度至少應達到150 ℃，如果是低溫熱封鍍鋁膜^[8]，熱封溫度達到130 ℃即可滿足熱封效果。所以建議使用低溫熱封鍍鋁（lǚ）膜，可以控製熱封溫度不足問題，並（bìng）節省（shěng）熱封用電成本。

(3) 鍍鋁膜光澤度及複合強度的比較

　　將1號樣品與2號、3號樣品的內層進行比較，鍍鋁層的光澤度不如其後兩者，顯現出發白、發暗（àn）現象，這將（jiāng）使其他品牌方便麵包裝在整體外觀上略占優勢，1號樣品（pǐn）從外觀上損失了（le）競爭力。如要解決上述問題，需選用合適表麵張力的鍍鋁膜以及雙組份（fèn）、分子量較大、表麵張力合適的鍍鋁膜（mó）專用膠粘劑^[9-10]，並調節（jiē）好幹式複合過程中溶劑揮發等環節的溫度。

　　BOPP/VMCPP複合膜的複合強度主（zhǔ）要（yào）由剝離強度體現，由剝離（lí）強度（dù）結果可以看出1號樣品的複合強度低於（yú）2號、3號樣品。而且在剝離試驗過程中，發現部分（fèn）麵積的鍍鋁層（céng）不（bú）僅無法將（jiāng）油墨層撕落，反而是印刷（shuā）墨層將（jiāng）鍍鋁層撕落，即發（fā）生了鍍鋁（lǚ）遷移現象，這將影響剝離強度實驗結果，也從側麵反映了（le）複合（hé）過程中殘留溶劑的滲透問題。所以在鍍鋁膜生產過程（chéng）中需控製（zhì）蒸鍍鋁膜時連（lián）結料的均勻（yún）性；選擇分子量稍大（dà）的優質鍍（dù）鋁膜專用膠黏劑（jì），且塗抹均勻，以防膠液滲透到鍍鋁層並進一步破壞作用，導致遷移現象；配製膠液時適當降低固（gù）化劑的使（shǐ）用量，保持膠膜良好的柔韌（rèn）性及伸展（zhǎn）性（xìng），將有（yǒu）利於控（kòng）製鍍鋁層的遷移。

表2 三種方便麵的鍍鋁（lǚ）複合膜（mó）的物理機械（xiè）性能數據比較(試驗的環境條件：23°C，50%RH)

Tab.2 Comparison of three kinds of instant noodle with aluminum composite film on mechanical properties

（4）鍍鋁複合膜的溶劑殘留（liú）量（liàng）的比較

　　從表3的溶劑殘留實驗（yàn）數據可以（yǐ）看出，1號與2號樣品苯類物質(主要是甲苯與二甲苯)含量大於或等（děng）於檢出限0.01 mg/m²，即表示檢測出苯類物質，而苯類物質是國家規定不允許在食（shí）品包裝袋中檢出。可以推測出該複合膜在油墨（mò）層印刷過程中溶劑含有的（de）甲苯、二甲（jiǎ）苯（běn）等物質（zhì）未揮發完全，特別（bié）是在油墨快速印製過程中，為了使（shǐ）油墨（mò）快速稀釋（shì）及幹燥，甲（jiǎ）苯、丁酮、乙酸乙酯（zhǐ）、異丙醇等基本原料作為（wéi）混合溶劑成分，尤（yóu）其把甲苯作為調配（pèi）混合溶劑的主要原料^[11]。從而在揮發處理溶劑（jì）過程中不嚴格控製，即導致高溫狀態下揮發出類似（sì）於油（yóu）漆的甲苯味（wèi）道，苯類物質在高溫或高濕環（huán）境下可（kě）能遷移（yí）至麵餅中（zhōng），引發食品遷移帶來的食品安全，進一步影響消費（fèi）者健康（kāng）。解決此類問題主要取決於在油墨印（yìn）刷過程中調整醇類、甲苯等溶劑比例，在後（hòu）期溶劑揮發處理工藝中調整（zhěng）好溫（wēn）度、時間等工藝使醇類、苯類等溶劑（jì）揮發充分。

　　另（lìng）外，現階段國內食（shí）品行業絕大部分采（cǎi）用幹式溶劑型複合工藝生產的複合膜、袋，所以溶劑殘留不可避免，但是可以控製在安全含（hán）量範圍內。另外，國內已有無苯無酮凹版（bǎn）油墨印刷後（hòu）用無溶（róng）劑複合機生產BOPP/VMCPP、BOPP/PE、BOPP/VMPET/PE等複合膜，避免（miǎn）了在層壓時出（chū）現的溶劑殘（cán）留，可考慮采用此（cǐ）類工藝生產鍍鋁複合膜。

表3 三種方便麵的鍍鋁複合膜的溶劑殘留性（xìng）能的數據比較(試驗的環境（jìng）條（tiáo）件：23°C，50%RH)

Tab.3 Comparison of three kinds of instant noodles with aluminum composite film on residual solvent

3 結論

　　從上述分析可以看出國內不同品牌的方便麵產（chǎn）品使用的鍍鋁複合膜（mó）的質量不均，主要（yào）集中在VMCPP的光澤度，複合膜的阻隔性、複合強度以及溶劑殘留等性能（néng）。方便麵生產企業（yè）在生（shēng）產過程（chéng）中未及時調整合適的（de）熱（rè）封參數（shù），並且（qiě）作為熱（rè）封層的VMCPP膜的質（zhì）量對熱封溫度控（kòng）製至關重要，因此選材應優先考慮低溫熱封性材料。對於鍍鋁複合膜生產企業，為節省原料成本，生產出的鍍鋁複合膜較薄，影響了包（bāo）裝的阻隔性。其次（cì），未選用合適鍍鋁複合膜的優質膠粘劑且塗抹不均勻，造成（chéng）複合強度變差（chà），發生鍍鋁遷移現象（xiàng），從而影響油炸型麵餅與鍍鋁複合膜的相容性。另外，生產過程中縮短溶劑的揮發時間（jiān）或降低揮發溫度，導致有害（hài）溶劑殘留。

　　因此，食品企業應在保證（zhèng）其與內容物的（de）良好相容性前（qián）提下，選擇性價比合適的包材。特別在現階段國家（jiā）對（duì）食品企業的包裝原（yuán）料未實（shí）行強檢的情況下，食品企業更應時刻注重包裝材料的質量管控，避免應包材知識的匱乏導致選材上引起的食品質量安全問（wèn）題，減少包材原料帶（dài）來的經濟以及品牌信譽損失。

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