饮料包装：“四大家族”各具特色

科信食品与健康信息交流中心科学技术部主任 阮光锋

　　“啤酒饮料矿泉水，花生瓜子八宝粥，来，腿让一让……”这是20世纪九十年代的绿皮火车留给人们的记忆，也同时见证了一个时期饮料和饮料包装的发展。随着经济的发展，饮料品种和饮料包装呈现多元化趋势。那么，形形色色的饮料包装材料有什么秘密呢？饮料包装按使用材料分，主要有聚酯瓶(PET)、金属、纸塑复合材料、玻璃4种材料，成为饮料包装市场上的“四大家族”。有数据显示，PET包装占据了饮料67%的市场份额，远远超过其他所有材料，虽然玻璃只占7%的市场份额，但需求正在上升。

古老的包装材料——玻璃

　　玻璃是包装材料“四大家族”中最古老的一支，也是使用历史最悠久的一种包装材料。在20世纪八九十年代，汽水、啤酒、香槟，都是用玻璃瓶装的，即使是现在，玻璃在包装界依然有着举足轻重的分量。

　　玻璃容器无毒无味，而且看上去是透明的，可以让人一目了然地看清里面的内容，给人一种美观的感觉。而且，它阻隔性好、不透气，自身不怕热不怕高压，集万千优点于一身，因此被很多食品商用来盛装饮料。常见的有啤酒、汽水、果汁等。但是，玻璃包装容器也有着一些缺点。最主要问题就是自重大，而且脆性大、易破损。加上不方便印刷上新的图案、图标等二次加工，现在的使用量已经越来越少了。

听装易拉罐——金属

　　20世纪八十年代，金属包装开始登上舞台。金属罐分两片罐和三片罐。三片罐使用的材料多为镀锡薄钢板(马口铁)，两片罐的材料多为铝合金板材。由于铝罐有较佳的密封性和延展性，也适合低温充填，所以更适合装会产生气体的饮料，如碳酸饮料、啤酒等。不过，凉茶饮料，如王老吉、春和堂、邓老凉茶等，则采用马口铁罐包装，更有厚实感。

　　金属罐优点多，不易破损，携带方便，不怕高温高压和空气湿度变化，不怕侵蚀。金属罐的表面装饰性好，方便绘制各种图案和颜色。金属罐方便回收循环使用。但是金属包装容器也有它的缺点，一方面，它的化学稳定性差，酸度太高或者碱性过强都会慢慢让金属腐蚀。另一方面，如果金属包装的内涂料质量差或工艺不过关，都会使饮料变味。

乳制品的最爱——纸包装

　　早期纸包装一般选用高强度的原纸板。不过，纯粹的纸质包装材料在饮料中很难使用，现在用的纸包装，几乎全部是纸的复合材料。

　　复合纸材料里面的聚乙烯（PE）膜或铝箔可以避光避空气，且对味道不会有影响，所以更适合用来装短期保鲜的鲜奶、酸奶和长期保鲜的乳品饮料、茶饮料及果汁等饮料，形状有无菌枕、无菌方形砖等。但纸塑复合容器的耐压性和密封阻隔度都不如玻璃瓶、金属罐和塑料容器，也不能进行加热杀菌，因此预成形纸盒在保存过程中，会因PE膜的氧化而降低其热封性能，或因折痕等原因变得不平整，造成灌装成型机供料难的问题发生。

遍地开花——塑料包装

　　塑料包装在饮料行业中非常普遍，汽水、果汁、蔬菜汁、凉茶等饮料都有塑料包装产品。塑料瓶子的底部或者靠近底部的侧面会有几类标识，是国际上通用的塑料分类。

　　PET  PET的全名是聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种极为常用的树脂材料，在塑料分类标识中属于1类。人们平常喝的矿泉水、果汁、碳酸饮料的塑料瓶就是用它做的。有数据显示，PET包装占据了饮料67%的市场份额。

　　高密度聚乙烯（HDPE），低密度聚乙烯（LDPE）这两种均是以乙烯为单体聚合制得的聚合物。PE是通用合成树脂中产量最大的品种，根据聚合的不同形式，主要包括LDPE和HDPE等。这两种材料的耐热性均不好，受热容易融化变形。所以，不要高温使用。

　　聚丙烯（PP） 食品级PP有很好的耐热性，微波加热的饭盒用的就是PP，很多外卖、奶茶用的也是它。

　　其他 聚氯乙烯 (PVC)是以氯乙烯单体聚合而成的高分子材料。日常生活中最常见的PVC制品就是塑料管道了；聚苯乙烯（PS）；饮水机用桶装水采用的是聚碳酸酯（PC），桶上标注的“7号”塑料标志通常也指其他几种塑料。

　　新分子铺就可再生塑料“变革”之路

　　随着地球上橡胶和塑料垃圾负担持续增加，科学家们期待能以闭环回收的方式减少垃圾数量。据今年年初的《自然·化学》杂志报道，美国研究人员发现了一种可能改变游戏规则的新分子——低聚环丁烷，对实现这一目标具有广泛意义。

　　普林斯顿大学化学系研究人员表示，该分子以一种极不寻常的方式连接成正方形的重复序列，并能在一定条件下逆转，即可将分子“压缩”变成用于制造塑料的新聚合物，然后将其“解压”（解聚）变回原始单体，以备重复使用。

　　过去，需要昂贵的专用聚合物和多道工序才能将类似材料恢复为原始状态，从来没有使用丁二烯这样普通的原材料。该新分子是聚丁二烯的一种形式，聚丁二烯已有一百多年的历史，广泛用于制造轮胎和鞋底等橡胶和塑料制品。其母体丁二烯是一种丰富的有机化合物，是化石燃料开发的主要副产品。

　　研究人员表示，采用人们已经研究和聚合了数十年的一种真正通用的化学物质，从中制造出一种全新的材料，而且该材料还拥有有趣的特性，是在可持续化学方面迈出的一大步。

　　研究人员用铁作为合成新分子的催化剂，可将丁二烯单体“点击”在一起，从而形成低聚环丁烷。铁“诱使”单体相互叩击，以形成正方形聚合物。通常，单体通过S形结构的简单重复连接形成聚合物。但是在本研究中，这些单体会以正方形链的形式串在一起。

　　为了将其解压，在铁催化剂的条件下将分子暴露于真空中，将逆转“压缩”过程并回收原始材料，这使其成为闭合化学循环的一个罕见例子。

　　该材料还可以远距离操纵，这意味着该链的两端均已功能化。此属性可以使其本身用作构建基块，充当聚合物链中其他分子之间的桥梁。此外，它是热稳定的，它可以加热到250℃以上而不会迅速分解。

　　即使在低分子量为1千克/摩尔的情况下，它也表现出高结晶度，这表明它能在更轻的情况下实现其理想物理性能（如结晶度和材料强度）。

　　研究人员称，用这种单体制成的材料非常坚硬，并不像一般的再生塑料那样脆弱不耐用。