玻璃瓶透光性对酒类产品质量的影响

施 鹏，倪书干，易 翔，左可成，管 莹，陈 才，罗高建，童国强，杨 强

（劲牌有限公司，湖北大冶 435100）

酒类产品的质量优劣除了受其本身质量影响外，其包装瓶对酒的稳定性同样起着至关重要的作用。玻璃瓶具有光洁、易清洗、耐腐蚀、耐磨、尺寸稳定等优点，被广泛地用于酒类产品的包装[1-3]。酒类常用的玻璃瓶无色透明，光线的透过率高，而光照射对酒的质量有很大影响。例如啤酒经日光照射，紫外线与啤酒中的物质之间反应会出现硫化物异味(二甲基丙烯硫醇)，俗称“日光臭”[4]；葡萄酒经日光照射容易产生一种日晒的味道，该种现象称为光败坏[5]；白酒经日光照射久了会产生醛味和杂味[6]。为了防止和减少光照影响产品的质量，对葡萄酒及啤酒的分装往往采用褐色或绿色酒瓶；为保证药品质量，《美国药典》和《日本药典》均对药用棕色玻璃制品的透光率有限度要求[7]。

很多小型商超都将酒水摆放在窗户边，属于太阳光能直接照射到的地方，而目前白酒瓶绝大部分是无色玻璃瓶，光瓶白酒对阳光没有很好的抵御能力，会对货架期的产品质量产生影响，同时也没有人研究过日光中哪段波长的光对酒体稳定性影响最大。本次实验通过研究不同酒体对不同波长光的吸光率，找出各酒体吸光率较高光的波长范围，并测量不同玻璃对不同波长光的透光率，找出最适合光瓶酒的玻璃瓶，并模拟光照条件对比不同玻璃瓶对酒体质量稳定性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器

酒样：2 种普通白酒，2 种浅色配制酒，3 种深色配制酒，1 种葡萄酒，9 种常见玻璃瓶，均为市场上采购。

玻璃样品制备：固定玻璃瓶，用玻璃切割机切割玻璃，取适合分光光度计检测的大小平整部位的样品，蒸馏水清洗样品后，干燥。

仪器设备：紫外分光光度计；玻璃切割机；光照培养箱。

1.2 试验步骤

1.2.1 酒样吸光度检测

使用蒸馏水为空白对照样对紫外-可见光分光光度计进行校正，在波长200～700 nm，每隔1 nm对各酒样进行扫描，记录样品的吸光度。

1.2.2 玻璃样品检测

将切割好的玻璃样品放入紫外分光光度计中，以空气为空白对照样，在波长200～700 nm 范围内选取9 个点对玻璃样品的透光率进行检测，记录样品的透光率。

1.2.3 稳定性观察

将1 种浅色配制酒分别装入无色透明玻璃瓶、磨砂玻璃瓶和蓝色玻璃瓶中，放置在光照培养箱中，3 个月后对酒体的色谱、总酸总酯、色度、浊度、香气口感、稳定性等指标进行检测。

2 结果与分析

2.1 酒样吸光度检测结果（图1和表1）

从图1 和表1 可以看出，各酒体对可见光的吸光度不同，但有明显的规律：

图1 各酒体吸光度检测结果

表1 各酒体紫外-可见光平均吸光度结果

（1）从普通白酒的对比可以看出，不同香型的普通白酒吸光度规律相同，均对可见光基本不吸收，吸光度小于0.01Abs，对紫外光有一定的吸收，且随着波长降低呈上升趋势，在210 nm 处达到顶峰，随后又开始下降。

（2）从浅色配制酒的对比可以看出，颜色较浅的配制酒对可见光吸收很少，吸光度小于0.1Abs；对紫外光的吸光强度远高于无色的普通白酒，吸光强度整体呈现先随着波长降低而上升后又下降的趋势，在部分波长呈现强吸收，这与酒体中含有的特定成分有关。

（3）从深色配制酒及葡萄酒对比可以看出，颜色较深的酒体对可见光有一定的吸收，且远远高于普通白酒和浅色配制酒，对紫外光的吸收强度也高于浅色配制酒，吸光强度整体呈现先随着波长降低上升后下降的趋势，在部分波长呈现强吸收，这与酒体中含有的特定成分有关。

ANSYS Workbench能够与多数CAD软件相连接，如 Pro-E、UG、CATIA、Solidworks等现代设计中应用较广的高级CAD软件，实现了数据的共享和交换。ANSYS Workbench分析的基本过程如图1所示。

（4）各酒体对紫外光均有一定的吸收，且吸光强度：深色酒体＞浅色酒体＞无色酒体。

（5）紫外光中蕴含巨大的能量，可以破坏酒体成分中的分子键，导致酒体成分发生变化，继而影响酒体质量，因此紫外光是影响酒体质量的主要因素。

2.2 玻璃透光率检测及稳定性观察结果（表2）

表2 各玻璃透光率检测结果

为方便比较将所测玻璃的透光率按照下式换算成5 mm厚玻璃的透光率。

式中：T标——厚度5 mm透过率；

T测——所测玻璃的透过率；

d——所测玻璃的厚度，mm；

α——玻璃表面反射系数，一般取0.04。

经换算后结果见表3。

从表3和图2可以得出稳定性观察结论如下：

图2 各玻璃透光率结果对比

表3 各玻璃透光率换算结果

（2）可见光几乎都能透过透明玻璃，大部分可见光可透过有色玻璃，只有极少量可见光可透过磨砂玻璃。

（3）无色玻璃对紫外和可见光几乎没有遮蔽作用。

（4）有色（包括绿色、蓝色、茶色、棕色）玻璃均能很好的遮蔽紫外光，较好的遮蔽可见光。

（5）不同颜色玻璃对不同波长的光透光率不同，从平均透光率来看，棕色玻璃的透光率最低，绿色、蓝色、茶色玻璃透光率较低且相似。

（6）磨砂（无色、蓝色、棕色）玻璃均能很好的遮蔽紫外光和可见光，这是因为磨砂能增加光的反射，有效减少光的透过。

（7）对光稳定性有较高要求的酒类产品可使用有色玻璃瓶或磨砂玻璃瓶。

2.3 检测指标稳定性

考虑到棕色玻璃在酒包装中应用较少，故从绿色、茶色、蓝色玻璃中选择应用较广的蓝色玻璃瓶以及无色磨砂玻璃瓶进行稳定性实验。将浅色配制酒装入无色玻璃瓶、磨砂玻璃瓶和蓝色玻璃瓶中，经3 个月的光照实验，分别检测相关数据和对比品评，结果见表4、表5。

表4 光照3个月后指标检测结果

表5 光照3个月后感官结果

从表4 和表5 中的数据对比来看，浅色配制酒在不同玻璃瓶中经过3个月光照后有以下结论：

（1）透明玻璃瓶中的酒体总醛含量明显升高，磨砂玻璃瓶和蓝色玻璃瓶中酒体总醛含量保持稳定，说明磨砂玻璃和蓝色玻璃有利于减少光照条件下醛类物质的含量。

（2）在不同玻璃瓶中，总酸总酯变化情况基本相同，均表现为总酯下降、总酸上升，说明总酸总酯的变化情况与酒瓶的透光率并无关联。

（3）在透明玻璃瓶中，酒体的色度、颜色均出现明显变化，而在磨砂玻璃瓶和蓝色玻璃瓶中色度和颜色变化情况较小，说明磨砂玻璃和蓝色玻璃有利于减少光照对酒体颜色的影响。

（4）在透明玻璃瓶中，酒体的香气和口感均出现明显异常变化，而在磨砂玻璃瓶和蓝色玻璃瓶中无明显异杂味，说明在光照条件下磨砂玻璃和蓝色玻璃有利于保护的酒体的香气口感。

3 结论

不论是普通白酒还是配制酒，主要吸收都是紫外光，而紫外光中蕴含巨大的能量，可以破坏酒体成分中的分子键，导致酒体成分发生变化，继而影响酒体质量，因此紫外光是影响酒体质量的主要因素。而透明玻璃瓶对紫外光的遮蔽效果很差，光瓶酒长期处于光照条件下其质量不能得到保证。磨砂玻璃瓶和有色瓶都能有效的遮蔽紫外光，经过3个月的光照实验对比可以看出，相对于透明玻璃瓶，磨砂玻璃瓶和蓝色玻璃瓶对酒体的颜色、香气、口感的稳定性都有明显的优势，光瓶酒可优先考虑使用磨砂玻璃瓶和有色玻璃瓶。