CN113968401A - 一种乳品包装瓶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种乳品包装瓶及其制备方法。本发明的乳品包装瓶包含瓶身和瓶盖，瓶盖为具有阻光性的HDPE瓶盖，所述瓶盖在200～1100纳米的全波段光源范围内的透光率＜0.5％，在200～760纳米的可见光范围内的透光率＜0.05％。本发明的阻光性乳品包装瓶，能够避免乳品的口感和风味等受到影响，并且可以提升终端陈列形象，在本领域中具有非常优秀的实用性。

Description

一种乳品包装瓶及其制备方法
技术领域
本发明涉及乳品包装瓶领域，尤其涉及具有阻光特性的白奶用包装材料领域。
背景技术
传统乳品包装材料通常采用利乐包装形式，这种包装材料除了具备无菌性之外，还具有非常优秀的阻光、阻氧及阻湿等性能。但利乐包装机械强度不够、造型单一、无法重复开启和关闭、不具备可回收性，随着饮料行业的快速发展这些缺陷也显得越来越显著。
因此，HDPE(高密度聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料包装及无菌灌装设备等应运而生，且已成熟运用在含乳及其他饮料行业中，尤其在阻光瓶方向的研究较丰富。但至今为止，相关研究都仅是局限于瓶身，本领域中尚未针对瓶盖的阻光性问题进行研究。
目前，行业和市场使用的瓶盖均为非阻光性，尤其瓶类包装所用HDPE材料瓶盖并不具备阻光特性，而本发明人通过研究发现，瓶盖的阻光性对于内容物的保护实际上具有很大的影响。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种乳品包装瓶及其制备方法，其瓶盖为具有阻光特性的HDPE瓶盖，由此与具有阻光性的瓶身一起构成阻光性包装瓶，向内容物提供更优异的保护性。
解决问题的技术方案
为了实现上述发明目的，本发明人进行了大量研究，发现当采用如下的技术方案时，可以获得非常好的阻光性。
根据本发明的一个方面，提供一种乳品包装瓶，包含瓶身和瓶盖，其特征在于：瓶盖为具有阻光性的HDPE瓶盖，所述瓶盖在200～1100纳米的全波段光源范围内的透光率＜0.5％，在200～760纳米的可见光范围内的透光率＜0.05％。
所述HDPE瓶盖可以由阻光母粒和HDPE瓶盖原材料混炼压塑制成，所述阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为5～7.5重量％。
所述阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量优选为7重量％。
所述阻光母粒中，相对于阻光母粒总重量100重量份，优选含有HDPE树脂35～40重量份和二氧化钛55～65重量份。
所述阻光母粒中，相对于阻光母粒总重量100重量份，优选还含有聚乙烯蜡分散剂1～3重量份。
所述阻光母粒中，相对于阻光母粒总重量100重量份，优选还含有酯类抗氧化剂小于等于1重量份。
优选所述阻光母粒的体积密度为1.2kg/m3、灰分为64～74％。
优选所述阻光母粒为荷兰色彩公司生产的牌号为473-30-25424的产品。
优选所述瓶身为具有阻光性的PET瓶身。
根据本发明的另一方面，还提供乳品包装瓶的制备方法，用于制备上述的乳品包装瓶，其特征在于：在制备所述具有阻光性的HDPE瓶盖时，先制备阻光母粒，然后将阻光母粒与HDPE瓶盖原材料经混料压塑成型，所得HDPE瓶盖的重量为3.3g、瓶盖厚度为0.95mm。
有益效果
根据本发明，通过使瓶盖具有较好的不透光性，实现阻光特性，由此与具有阻光性的瓶身一起构成阻光性包装瓶，能够避免乳品的口感和风味等受到影响。
本发明是在普通HDPE瓶盖上进行材料变化的创新，其添加一定配比的阻光母粒，利于阻隔光透过瓶盖与乳品发生光氧反应，使此瓶盖具有阻光特性，有利于阻隔外界光源进入到瓶内接触产品，有效隔绝因瓶盖透光而引起内容物发生光促进反应(非专利文献1：Vassila E,Badeka A,Kondyli E,Savvaidis I,Kontominas MG(2002)Int Dairy J 12:715-722.)。同时，该瓶盖为非透明的暗灰色，与所使用的例如PET阻光瓶的颜色一致，由此还能够提升终端陈列形象。
附图说明
图1是本发明中进行取样测试的照片。
图2是本发明的具有阻光性的HDPE瓶盖和普通瓶盖的透光率实验结果。
图3是图2中本发明的具有阻光性的HDPE瓶盖的透光率曲线的放大图。
图4是对本发明的实施例1～3和对比例1得到的瓶盖进行手机光源照射实验的照片。
图5是对本发明的实施例1～3进行透光率测试的图片。
具体实施方式
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备，本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
HDPE是指高密度聚乙烯，HDPE瓶盖原材料是本领域通常使用的材料，例如韩国道达尔公司生产牌号为M430A的产品。
阻光瓶身使用例如PET阻光瓶身。
非阻光瓶盖是由中石化(中沙)中石化华北分公司的HDPE颗粒99重量份与科莱恩色母粒(上海)有限公司色母粒1重量份经过共混压塑制备而成。
下面详细说明本发明。
1.阻光母粒的制备
本发明中先制备阻光母粒。本发明的阻光母粒的组成以阻光母粒总重量100重量份计包含：
HDPE树脂：35～40重量份；二氧化钛：55～65重量份；聚乙烯蜡分散剂：1～3重量份；酯类抗氧化剂：0～1重量份。
将上述原料投入搅拌釜中搅拌均匀后，将混料加入挤出机中，再将所述混料熔融后挤出，然后进行切粒，干燥得到。所得阻光母粒的体积密度为1.2kg/m3、灰分为64～74％。
本发明中，也可以直接使用市场上销售的产品，例如荷兰色彩公司的牌号为473-30-25424的产品。
2.具有阻光性的HDPE瓶盖的制备
将阻光母粒与HDPE瓶盖原材料混合，使用压盖机设备，经螺杆混料、加热等工艺最终压塑成型，制备瓶盖。最终所得的具有阻光性的HDPE瓶盖的重量为3.3g、瓶盖厚度为0.95mm。
阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为5～7.5重量％。阻光母粒的含量低于5重量％时，无法获得阻光性。另一方面，阻光母粒的含量超过7.5重量％时，从设备、成本等角度考虑，不优选。
3.乳品包装瓶的组装
将所得的具有阻光性的HDPE瓶盖用于普通的市面上的阻光性瓶身，组成本发明的乳品包装瓶。
4.乳品包装瓶对白奶产品口感可接受度影响的实验及评价
将白奶样品放入乳品包装瓶，品尝人数总计N人，分别对对照组(非阻光瓶盖+普通阻光瓶身)包装、本发明组(本发明阻光瓶盖+普通阻光瓶身)包装、标样组(标准样R，传统利乐包)的白奶每隔一个月进行品尝，判断是否与标样组一致，若不一致则判断是否可接受，通过差异性计算及可接受度计算结果，判定样品的接受度。
可接受度计算：接受度X＝((T×3-Y×3-Z)/3T)×100％
T：品尝总人数
Y：认为待判断样品不是R，且认为不可接受的人数
Z：认为待判断样品不是R，且认为可以接受的人数
如果待判断样品中的隐藏的标准样品R的判断正确人数≥60％，则该测试结果有效，否则该测试无效，需要对测试人员进行筛选，重新测试。如果某个待判断样品的R计算值＞R临界值，则判定该样品与标准样品有显著差异。如果某个待判断样品的R计算值≤R临界值，则判定该样品与标准样品无显著差异。如果判定样品间无显著差异，则该样品与标准样品一样可以接受。如果判定样品间有显著差异，则需要进一步判断该样品是否可以接受，接受度≥60％的可判定为合格有差异，接受度在＜60％的判定为不合格。
R值计算公式：
R＝[a(f+g+h)+b(g+h)+c*h+0.5(a*e+b*f+c*g+d*h)]/(N1*N2)
a认为标准样R是R的人数；
b认为标准样R可能是R的人数；
c认为标准样R可能不是R的人数；
d认为标准样R不是R的人数；
e认为某待判定样是R的人数；
f认为某待判定样可能是R的人数；
g认为某待判定样可能不是R的人数；
h认为某待判定样不是R的人数；
N1参加总人数(含R)；
N2参加总人数(不含R)。
通过查表1计算：R临界值(0.05)＝(50+△)％
注：△按照表1中品尝总人数N的数量对应选择。
表1△值对照表
N △，％ N △，％ N △，％ N △，％
5 35.00 17 22 29 17.37 45 14.17
6 32.96 18 21.47 30 17.1 50 13.48
7 31.24 19 20.97 31 16.85 55 12.89
8 29.76 20 20.5 32 16.6 60 12.36
9 28.48 21 20.07 33 16.37 65 11.9
10 27.35 22 19.66 34 16.15 70 11.48
11 26.34 23 19.28 35 15.92 75 11.11
12 25.44 24 18.92 36 15.72 80 10.77
13 24.62 25 18.57 37 15.53 85 10.46
14 23.88 26 18.25 38 15.33 90 10.17
15 23.2 27 17.94 39 15.15 95 9.91
16 22.58 28 17.65 40 14.97 100 9.66
5.透光率测试
对于本发明的具有阻光性的HDPE瓶盖进行透光率测试。并且，为了便于定性和定量，先使用手机光源照射而进行目测实验，随后用紫外分光光度仪测试透光率，以获得定量的数据。
图1是本发明中进行取样测试的照片，左侧圆形瓶盖是制作出的瓶盖原样，右侧是为测试透光率而切片后的样品。
实施例
下面举出实施例具体说明本发明，但本发明并不限于以下实施例的范围。
实施例1
使用荷兰色彩公司的牌号为473-30-25424的阻光母粒与韩国道达尔公司的牌号为M430A的HDPE瓶盖原材料，使阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为5重量％，使用压盖机设备，经螺杆混料、加热等工艺最终压塑成型，制备瓶盖。最终所得的实施例1的具有阻光性的HDPE瓶盖的重量为3.3g、瓶盖为0.95mm。
将上述制得的具有阻光性的HDPE瓶盖与PET阻光瓶身组装成乳品包装瓶。
瓶盖对白奶产品口感可接受度影响的实验及评价
将相同的白奶样品放入对照组(非阻光瓶盖+PET阻光瓶身)包装、本发明组(本发明实施例1中得到的阻光瓶盖+PET阻光瓶身)包装、标样组(传统利乐包)包装中，进行口感可接受度对比实验，样品编号如表2所示。
品尝人数总计20人，分别对对照组、本发明组及标样组的白奶每隔一个月进行品尝，判断是否与标样组一致，若不一致则判断是否可接受，通过差异性计算及可接受度计算结果，判定样品的接受度。将一个月的样品口感R值测试结果示于表3中，将两个月的样品口感R值测试结果示于表4中。
表2样品的准备
样品名称 样品编号
标样 R
标样组(传统利乐包) 382
对照组(非阻光盖+阻光瓶身) 352
本发明组(实施例1的阻光盖+阻光瓶身) 367
表3一个月样品口感R值测试结果
是R 可能是R 可能不是R 不是R 品评人数 R-计算值 R-临界值
382 12 6 2 0 20 R 0.705
352 4 4 2 10 20 0.81 0.705
367 9 5 0 6 20 0.6225 0.705
根据表3的结果，非阻光瓶盖样品R计算值＞R临界值，与标准样品有显著差异；阻光瓶盖样品R计算值＜R临界值，与标准样品无显著差异。
进一步，对非阻光瓶盖包装样品进行可接受度计算。
X352＝((T×3-Y×3-Z)/3T)×100％＝((20×3-10×3-2)/(3×20))×100％＝47％
(不可接受)
也即，在经过一个月后，使用了本发明实施例1的阻光盖的包装，与传统利乐包包装的标样包装相比，白奶的口感上没有显著差异。但使用非阻光盖而仅使用阻光瓶身的对照组，则已经显现出口感不可接受的结果。
表4两个月样品口感R值测试结果
是R 可能是R 可能不是R 不是R 品评人数 R-计算值 R-临界值
382 12 6 2 0 20 R 0.705
367 2 8 0 10 20 0.83 0.705
根据表4的结果，阻光瓶盖样品R计算值＞R临界值，与标准样品有显著差异。
进而，对阻光瓶盖包装样品进行可接受度计算。
X367＝((T×3-Y×3-Z)/3T)×100％＝((20×3-10×3-0)/(3×20))×100％＝50％
(不可接受)
也即，在经过两个月后，使用了本发明实施例1的阻光盖和阻光瓶身的对照组，才显现出口感不可接受的结果。
由非阻光瓶盖+阻光瓶身组成的乳品包装瓶包装的常温白奶在经过一个月后，口感测试结果不可接受。而本发明实施例1的乳品包装瓶(阻光瓶盖+阻光瓶身)包装的常温白奶在经过一个月后口感测试结果仍然与标样无明显变化，可接受，而经过两个月后，口感测试结果变为不可接受。
从上述结果可见，通过使用本发明的乳品包装瓶，可以大幅度提高口感保质期，具有预料不到的技术效果。显示出阻光瓶盖对于保质期的重要影响，这一点对于本领域具有重要意义。
透光率测试
对上述实施例1中的具有阻光性的HDPE瓶盖(试车盖)和作为普通瓶盖的非阻光瓶盖(现有盖)进行透光率测试，实验结果如图2所示。从图2可以知道，本发明中的具有阻光性的HDPE瓶盖的透光率接近于零，具体来说，在200～1100纳米的全波段光源范围实现阻光，其透光率＜0.5％，并且在200～760纳米的可见光范围实现阻光，其透光率＜0.05％。因此，本发明的乳品包装瓶能够充分保护内容物。而普通瓶盖虽然能在低于380纳米的紫外光范围实现优异的保护性，但在＞400纳米的可见光范围中则几乎没能提供阻光作用。
为了更清楚地说明本发明中的具有阻光性的HDPE瓶盖的阻光性，将图2中本发明的具有阻光性的HDPE瓶盖的透光率曲线放大，并表示在图3中。
为了获得进一步优异的效果，本发明人对阻光母粒的添加比例也进行了深入研究，进一步制备了实施例2、实施例3和对比例1的具有阻光性的HDPE瓶盖。
实施例2
除了使得阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为6重量％以外，其他条件与实施例1相同。
实施例3
除了使得阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为7重量％以外，其他条件与实施例1相同。
对比例1
除了使得阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为4重量％以外，其他条件与实施例1相同。
分别对于上述实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中的具有阻光性的HDPE瓶盖进行了透光率测试。结果，如从图4直观地了解，在手机光源照射实验中，当阻光母粒的添加比例为5重量％、6重量％、7重量％时，阻光性很好，而当添加比例为4重量％时阻光性差，将该结果示于表5中。进一步对实施例1、2、3中的具有阻光性的HDPE瓶盖用透光率测试仪进行测试，结果，如图5所示，所得的具有阻光性的HDPE瓶盖在250～700纳米的可见光范围的透光率＜0.03％，在全波段的光源的透光率＜0.22％，能够得到优异的阻光效果。尤其当阻光母粒的添加比例为7重量％时(图5中最下方曲线，用H7表示)，其具有阻光性的HDPE瓶盖在200～1100纳米的全波段光源的透光率＜0.03％，具有突出的阻光效果。
表5阻光母粒添加量对透光性的影响
阻光母粒添加量 手机光照条件下透光性
实施例1 5wt％ 透光很少
实施例2 6wt％ 透光很少
实施例3 7wt％ 透光很少
对比例1 4wt％ 透光较多
可见，本发明的具有阻光性的HDPE瓶盖具有优秀的阻光性，尤其当阻光母粒的添加比例为7重量％可能获得非常优秀的阻光性。
产业上应用的可能性
通过本发明，能够提供具有阻光性的HDPE瓶盖，由此与具有阻光性的瓶身一起构成阻光性包装瓶，可以避免乳品的口感和风味等受到影响。并且该瓶盖为非透明的暗灰色非透明，与所使用的PET阻光瓶颜色一致，还能提升终端陈列形象。本发明的技术方案在本领域中具有非常优秀的实用性。

Claims (10)

1.一种乳品包装瓶，包含瓶身和瓶盖，其特征在于：瓶盖为具有阻光性的HDPE瓶盖，所述瓶盖在200～1100纳米的全波段光源范围内的透光率＜0.5％，在200～760纳米的可见光范围内的透光率＜0.05％。
2.根据权利要求1所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述HDPE瓶盖由阻光母粒和HDPE瓶盖原材料混炼压塑制成，所述阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为5～7.5重量％。
3.根据权利要求2所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述阻光母粒以原料重量计在具有阻光性的HDPE瓶盖中的含量为7重量％。
4.根据权利要求2所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述阻光母粒中，相对于阻光母粒总重量100重量份，含有HDPE树脂35～40重量份和二氧化钛55～65重量份。
5.根据权利要求2所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述阻光母粒中，相对于阻光母粒总重量100重量份，还含有聚乙烯蜡分散剂1～3重量份。
6.根据权利要求2所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述阻光母粒中，相对于阻光母粒总重量100重量份，还含有酯类抗氧化剂小于等于1重量份。
7.根据权利要求2所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述阻光母粒的体积密度为1.2kg/m3、灰分为64～74％。
8.根据权利要求2所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述阻光母粒为荷兰色彩公司生产的牌号为473-30-25424的产品。
9.根据权利要求1所述的乳品包装瓶，其特征在于：所述瓶身为具有阻光性的PET瓶身。
10.一种乳品包装瓶的制备方法，用于制备权利要求1-9中的任一项所述的乳品包装瓶，其特征在于：在制备所述具有阻光性的HDPE瓶盖时，先制备阻光母粒，然后将阻光母粒与HDPE瓶盖原材料经混料压塑成型，
所得HDPE瓶盖的重量为3.3g、瓶盖厚度为0.95mm。
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