不同塑料软包膜对鲜牛奶风味性能的影响

付翠霞，董振玲，李艳娟，王晓，程晓双，陈彩锐，张月恩

（石家庄君乐宝乳业有限公司 石家庄 050221）

0 引言

2020年欧睿数据显示，我国目前纯牛奶消费中25%为鲜奶，75%为常温奶（UHT奶），而国外发达国家80%甚至90%以上都在饮用鲜奶：鲜奶消费在牛奶大类（子目录为鲜奶和常温奶）中占比，澳大利亚88.62%，加拿大99.9%、日本98.27%、美国98.28%。近年来，国内的鲜奶市场增长迅速，低温鲜奶凭借新鲜、营养的特点，被越来越多的消费者青睐[1]。常温奶可以提供较长的保质期，但是由于其杀菌强度高导致活性成分损失严重（维生素、乳铁蛋白、乳白蛋白、叶酸等物质）[2]，鲜奶虽然更具营养，但是保质期短，通常在2～7 d，由于依赖冷链，在我国难以推广。悦鲜活是君乐宝乳业推出的一款鲜牛奶，其采用INF0.09秒超瞬时杀菌技术[3-4]，独特的浸入式杀菌技术与生产工艺，在保证产品品质与良好的风味口感的前提下，使传统低温鲜牛奶保质期延长到19 d，其结合了常温奶的长保质期和巴氏奶更营养（悦鲜活的α-乳白蛋白≥900 mg/L、β-乳球蛋白≥2 500 mg/L、乳铁蛋白≥20 mg/L）的特点。

包装材料的种类、组成、厚度与存在形式，都会对存储期内的鲜奶品质有影响，如塑料膜的性能及与奶的接触面积影响着牛奶中风味物质的吸附扩散、多层复合包材组成可以影响牛奶中的溶氧量、增加保护剂类可以保护牛奶中某些敏感物质、PET材质相对PE有更好的阻光性能等[5-8]。鲜奶软包形式市场上存在的有百利包、屋顶包、爱克林、自立袋，其中百利包以成本低廉、携带方便、生产操作简单而应用广泛。鲜奶存储期内风味的稳定性与包装材料、生产工艺、存储条件等因素密切相关[9-13]，本研究着重分析包装材料。研究采用不同类型的液体软包膜包装悦鲜活鲜牛奶，通过包材物理性能及盛装悦鲜活鲜奶后感官风味变化的研究分析，找到最适合悦鲜活鲜牛奶的液体软包膜。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

透明阻隔膜样品T1与T2、半透明乳白阻隔膜样品B1与B2、黑白阻隔膜样品H1与H2（厚度90 μm，7层共挤阻隔膜），乳白膜样品S（厚度90 μm，3层PE共挤膜），样品由D公司、B公司和Q公司提供；百利包鲜牛奶，石家庄君乐宝乳业有限公司。

全自动无菌软包装机，杭州中亚机械股份有限公司；万能拉力试验仪，深圳万测试验设备有限公司；冰箱，海尔公司；透氧测试仪、透湿测试仪、透光仪，济南兰光机电技术有限公司。

1.2 方法

1.2.1 物理性能[14-16]

（1）采用透氧测试仪对不同种类膜进行透氧率测试。

表1 不同软包膜氧气透过量

（2）采用透湿测试仪对不同种类膜进行透湿率测试。

（3）采用透光仪对不同种类膜进行透光率测试。

1.2.2 感官风味性能分析[17-20]

（1）存储实验：将产品分组分别置于低温（4～6℃）、常温（25～30℃）条件下，分别在0、3、7、14、19 d时进行感官品评。

（2）光照实验：低温光照强度4 000 Lux，常温自然光条件。

（3）12～15名培训型评价员用0～10强度标度（0→10表示察觉不到→极强）评价样品的关键感官特性（香气、异味）强度，20～25名非培训型评价员用9点快感标度评价每组膜包装样品的整体口味喜好度（9→1表示喜欢→不喜欢，＜5不能接受）。

2 结果与讨论

2.1 物理性能分析

2.1.1 透氧率测试

经透氧测试仪检测，T、B、H阻隔膜氧气透过量均≤10，符合BB/T0052-2017高阻隔膜要求[21]。S透氧透过量不符合高阻隔膜要求。

2.1.2 透湿率测试

表2 不同软包膜水蒸气透过量

经过透湿检测仪检测，4种膜水蒸气透过量均≤5，符合BB/T0052-2017高阻隔膜要求。

2.1.3 透光率测试

表3 不同软包膜透光率

经透光检测仪测试，仅H1、H2膜透光率≤2%，符合BB/T0052-2017高阻隔膜要求，其余均不符合光的高阻隔要求。阻光性能上，4种膜的差异明显，H1、H2＞B1、B2、S＞T1、T2，且H类膜阻光性远大于其他膜。

结合上述透氧率、透湿率和透光率的检测结果，可知：S膜对氧气无阻隔效果，在透湿方便几款膜差异不大，H类膜完全阻光。整体阻隔性能上，H类最佳，优于B、T与S类膜。针对盛装光敏感的产品，H在阻光性可能上更加突出。另外，从物理参数检测看，所选择的材料，同材质不同厂家之前差异不显著，故后续实验中选择T1、B1、H1和S进行感官风味的研究。

2.2 感官风味性能分析

将4种软包膜灌装悦鲜活鲜牛奶，将产品分别放入低温（4～6℃）光照、常温（25～30℃）自然光照条件下进行存储，模拟正常销售、陈列环节。

将存储实验的样品进行19 d保质期感官风味品评，品评时间分别为0、3、7、14、19 d，如图1所示。

图1 低温条件下感官风味的差异性

不同膜包装的鲜奶在低温存储条件下，H1、B1、T1之间香气差异较小，H1与B1有轻微优势，3种膜均较S得分高。对于异味强度，从3 d开始，H1异味强度小于其他3款膜，T1、B1异味在3～7 d时＜S，自14 d开始三者差异不明显。

图2 常温条件下感官风味的差异性

不同膜包装的鲜奶在常温温存储条件下，感官风味变化趋势与低温一致。

表4 不同软包膜条件下鲜奶中的异味类型

鲜奶中的异味类型因膜而不同，H1膜的异味最小、异味种类少，T1、B1与S异味种类差异不明显。异味主要类型包括氧化味、陈旧味、光照味和油脂味，这些异味的产生主要与光照和氧含量相关。牛奶是光敏产品，光照条件下牛奶中的核黄素、叶绿素、原卟啉等光敏剂，再加上一些光氧化的促进物质（如钙、铁、镁、磷等），使牛奶非常容易发生光氧化[22-25]、脂质和蛋白质的氧化[26-28]，从而导致牛奶异味。结合异味强度曲线，H1异味强度整体小于其他3款膜，与其透光率最低、阻光效果最佳的结果匹配；而对比T1与B1透光率相差明显，但从异味强度和异味种类上分析，二者差异不明显，仅在异味强度上B1较T1有微弱优势，可见在透氧率持平的前提下，透光率在100%～50%的范围内，对鲜奶品质的保护有轻微影响，并未有质的改变；同时对比S膜在透光率与B1持平，但异味强度最高，结合其透氧率结果可以看出，在透光率一致的情况下，透氧率是影响鲜奶风味的关键指标。

从整体喜好度看，低温光照条件在从3 d开始，H1与T1、B1、S开始有差异，3 d时S样品喜好度已经＜5，7 d时T、B接受度＜5，不可接受。而H在保质期末，整体喜好度仍在6分以上。常温条件下，喜好度变化趋势与低温一致，H在保质期末整体喜好度仍在5分以上。即在保质期内，H1整体喜好度优于T1、B1、S，而T1、B1之间差异不明显。S在3 d时整体喜好度开始小于5，随后的存储期内与T1、B1差异不明显。可知，除H1外，T1、B1、S膜均无法满足在保质期膜整体喜好口味度可接受的要求（≥5）。

表5 不同存储条件下整体喜好度的差异性

图3 低温光照条件下19 d整体喜好度

结合感官风味与整体喜好度结果分析，可知针对悦鲜活鲜奶，保质期内风味物质的稳定性与软薄膜的阻光、阻氧特性密切相关。在存储实验中，黑白阻隔膜优于透明阻隔膜、半透明阻隔膜、乳白膜，使得悦鲜活鲜奶在保质期末依然能保持良好的风味与口感。黑白阻隔膜100%的遮光性能与良好的阻氧性能可以减缓光敏剂降解，减缓光氧化与油脂的氧化进程，保持产品风味在货架期内的稳定性[29]。

3 结论

通过对4个种类7款塑料软包膜的物理性能分析与灌装悦鲜活鲜牛奶后存储期内感官风味的分析，可知黑白阻隔膜在整体阻隔性能上优于透明阻隔膜、半透明阻隔膜、普通3层共挤膜，对悦鲜活鲜牛奶风味保护最佳。实验中，黑白阻隔膜，可保证鲜牛奶产品在低温存储条件和常温存储条件下，感官风味的稳定性。由此增加了在低温冷链不完全的运输条件下对鲜奶保护的可行性探索。从侧面来看，此研究对于低温鲜牛奶、酸牛奶等液体食品的包装材质选择，具有一定参考价值。结合软包膜厚度与种类的研究，后续可以在保证内容物的感官风味与质量安全的前提下，寻求成本控制的新途径。