科信食品與健康信息交流中心科學技術部主任 阮光鋒

　　“啤酒飲料礦泉水，花生瓜子八寶粥，來，腿讓一讓……”這是20世紀九十年代的綠皮火車留給人們的記憶，也同時見證了一個時期飲料和飲料包裝的發展。随着經濟的發展，飲料品種和飲料包裝呈現多元化趨勢。那麼，形形色色的飲料包裝材料有什麼秘密呢？飲料包裝按使用材料分，主要有聚酯瓶(PET)、金屬、紙塑複合材料、玻璃4種材料，成為飲料包裝市場上的“四大家族”。有數據顯示，PET包裝占據了飲料67%的市場份額，遠遠超過其他所有材料，雖然玻璃隻占7%的市場份額，但需求正在上升。

古老的包裝材料——玻璃

　　玻璃是包裝材料“四大家族”中最古老的一支，也是使用曆史最悠久的一種包裝材料。在20世紀八九十年代，汽水、啤酒、香槟，都是用玻璃瓶裝的，即使是現在，玻璃在包裝界依然有着舉足輕重的分量。

　　玻璃容器無毒無味，而且看上去是透明的，可以讓人一目了然地看清裡面的内容，給人一種美觀的感覺。而且，它阻隔性好、不透氣，自身不怕熱不怕高壓，集萬千優點于一身，因此被很多食品商用來盛裝飲料。常見的有啤酒、汽水、果汁等。但是，玻璃包裝容器也有着一些缺點。最主要問題就是自重大，而且脆性大、易破損。加上不方便印刷上新的圖案、圖标等二次加工，現在的使用量已經越來越少了。

聽裝易拉罐——金屬

　　20世紀八十年代，金屬包裝開始登上舞台。金屬罐分兩片罐和三片罐。三片罐使用的材料多為鍍錫薄鋼闆(馬口鐵)，兩片罐的材料多為鋁合金闆材。由于鋁罐有較佳的密封性和延展性，也适合低溫充填，所以更适合裝會産生氣體的飲料，如碳酸飲料、啤酒等。不過，涼茶飲料，如王老吉、春和堂、鄧老涼茶等，則采用馬口鐵罐包裝，更有厚實感。

　　金屬罐優點多，不易破損，攜帶方便，不怕高溫高壓和空氣濕度變化，不怕侵蝕。金屬罐的表面裝飾性好，方便繪制各種圖案和顔色。金屬罐方便回收循環使用。但是金屬包裝容器也有它的缺點，一方面，它的化學穩定性差，酸度太高或者堿性過強都會慢慢讓金屬腐蝕。另一方面，如果金屬包裝的内塗料質量差或工藝不過關，都會使飲料變味。

乳制品的最愛——紙包裝

　　早期紙包裝一般選用高強度的原紙闆。不過，純粹的紙質包裝材料在飲料中很難使用，現在用的紙包裝，幾乎全部是紙的複合材料。

　　複合紙材料裡面的聚乙烯（PE）膜或鋁箔可以避光避空氣，且對味道不會有影響，所以更适合用來裝短期保鮮的鮮奶、酸奶和長期保鮮的乳品飲料、茶飲料及果汁等飲料，形狀有無菌枕、無菌方形磚等。但紙塑複合容器的耐壓性和密封阻隔度都不如玻璃瓶、金屬罐和塑料容器，也不能進行加熱殺菌，因此預成形紙盒在保存過程中，會因PE膜的氧化而降低其熱封性能，或因折痕等原因變得不平整，造成灌裝成型機供料難的問題發生。

遍地開花——塑料包裝

　　塑料包裝在飲料行業中非常普遍，汽水、果汁、蔬菜汁、涼茶等飲料都有塑料包裝産品。塑料瓶子的底部或者靠近底部的側面會有幾類标識，是國際上通用的塑料分類。

　　PET PET的全名是聚對苯二甲酸乙二醇酯，是一種極為常用的樹脂材料，在塑料分類标識中屬于1類。人們平常喝的礦泉水、果汁、碳酸飲料的塑料瓶就是用它做的。有數據顯示，PET包裝占據了飲料67%的市場份額。

　　高密度聚乙烯（HDPE），低密度聚乙烯（LDPE）這兩種均是以乙烯為單體聚合制得的聚合物。PE是通用合成樹脂中産量最大的品種，根據聚合的不同形式，主要包括LDPE和HDPE等。這兩種材料的耐熱性均不好，受熱容易融化變形。所以，不要高溫使用。

　　聚丙烯（PP） 食品級PP有很好的耐熱性，微波加熱的飯盒用的就是PP，很多外賣、奶茶用的也是它。

　　其他 聚氯乙烯 (PVC)是以氯乙烯單體聚合而成的高分子材料。日常生活中最常見的PVC制品就是塑料管道了；聚苯乙烯（PS）；飲水機用桶裝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幾種塑料。

　　新分子鋪就可再生塑料“變革”之路

　　随着地球上橡膠和塑料垃圾負擔持續增加，科學家們期待能以閉環回收的方式減少垃圾數量。據今年年初的《自然·化學》雜志報道，美國研究人員發現了一種可能改變遊戲規則的新分子——低聚環丁烷，對實現這一目标具有廣泛意義。

　　普林斯頓大學化學系研究人員表示，該分子以一種極不尋常的方式連接成正方形的重複序列，并能在一定條件下逆轉，即可将分子“壓縮”變成用于制造塑料的新聚合物，然後将其“解壓”（解聚）變回原始單體，以備重複使用。

　　過去，需要昂貴的專用聚合物和多道工序才能将類似材料恢複為原始狀态，從來沒有使用丁二烯這樣普通的原材料。該新分子是聚丁二烯的一種形式，聚丁二烯已有一百多年的曆史，廣泛用于制造輪胎和鞋底等橡膠和塑料制品。其母體丁二烯是一種豐富的有機化合物，是化石燃料開發的主要副産品。

　　研究人員表示，采用人們已經研究和聚合了數十年的一種真正通用的化學物質，從中制造出一種全新的材料，而且該材料還擁有有趣的特性，是在可持續化學方面邁出的一大步。

　　研究人員用鐵作為合成新分子的催化劑，可将丁二烯單體“點擊”在一起，從而形成低聚環丁烷。鐵“誘使”單體相互叩擊，以形成正方形聚合物。通常，單體通過S形結構的簡單重複連接形成聚合物。但是在本研究中，這些單體會以正方形鍊的形式串在一起。

　　為了将其解壓，在鐵催化劑的條件下将分子暴露于真空中，将逆轉“壓縮”過程并回收原始材料，這使其成為閉合化學循環的一個罕見例子。

　　該材料還可以遠距離操縱，這意味着該鍊的兩端均已功能化。此屬性可以使其本身用作構建基塊，充當聚合物鍊中其他分子之間的橋梁。此外，它是熱穩定的，它可以加熱到250℃以上而不會迅速分解。

　　即使在低分子量為1千克/摩爾的情況下，它也表現出高結晶度，這表明它能在更輕的情況下實現其理想物理性能（如結晶度和材料強度）。

　　研究人員稱，用這種單體制成的材料非常堅硬，并不像一般的再生塑料那樣脆弱不耐用。

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