淺議塑料瓶在葡萄酒包裝的應(yīng)用

范 珺

（濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司）

淺議塑料瓶在葡萄酒包裝的應(yīng)用

范 珺

（濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司）

微量氧對(duì)葡萄酒陳釀的促進(jìn)作用已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，傳統(tǒng)玻璃瓶配橡木塞的葡萄酒包裝因橡木的透氣性能有利于氧氣微量且緩慢的滲入瓶?jī)?nèi)作用于葡萄酒，使其感官成熟、色澤誘人。近年來(lái)，塑料瓶裝葡萄酒進(jìn)入人們的視線，也引發(fā)眾多關(guān)于其易透氧的爭(zhēng)議。本文對(duì)葡萄酒包裝的最佳透氧量和當(dāng)前多種PET瓶的氧氣透過(guò)率進(jìn)行探討，認(rèn)為在高阻隔塑料的加工技術(shù)日新月異的條件下，有能力實(shí)現(xiàn)對(duì)PET瓶氧氣透過(guò)率精確控制。

葡萄酒 PET瓶 氧氣透過(guò)率

葡萄酒是以新鮮葡萄經(jīng)發(fā)酵釀成的酒飲料，產(chǎn)量?jī)H次于啤酒，醇香圓潤(rùn)的口感和迷人的香氣贏得了世界范圍內(nèi)人們的喜愛(ài)。傳統(tǒng)葡萄酒采用玻璃瓶配橡木塞的經(jīng)典包裝形式，隨著時(shí)代、科技和人們需求的變遷，澳洲、英國(guó)、法國(guó)皆相繼推出PET瓶葡萄酒，使得塑料瓶盛裝葡萄酒的勢(shì)頭愈演愈烈。

一、塑料瓶在葡萄酒的應(yīng)用

當(dāng)塑料瓶裝葡萄酒出現(xiàn)在人們的視野時(shí)，對(duì)塑料瓶的爭(zhēng)議就一直層出不窮。支持者認(rèn)為塑料瓶質(zhì)輕，僅為傳統(tǒng)玻璃瓶的1／8重，運(yùn)輸成本降低的同時(shí)也大大減輕了消費(fèi)者的購(gòu)物負(fù)擔(dān)。此外塑料瓶不易碎更方便消費(fèi)者外出攜帶，且二氧化碳的排放量?jī)H有玻璃的一半，更加環(huán)保。批判者的觀點(diǎn)主要集中在塑料瓶的阻氧性不敵玻璃瓶，易使葡萄酒的過(guò)度氧化，失去果香，影響色澤和口感。盡管爭(zhēng)議不斷，但不能忽略的一點(diǎn)就是如今塑料加工和改進(jìn)工藝的突飛猛進(jìn)，使得塑料制品的基礎(chǔ)性能完全有能力媲美玻璃和金屬制品?；貞浧咸丫葡鹉救徒饘俾菪w的大戰(zhàn)，其分歧主要集中在金屬螺旋蓋不具備橡木塞的微量透氧功能，而現(xiàn)今塑料加工技術(shù)完全有能力提高塑料瓶的阻氧性，控制其氧氣透過(guò)率，從而彌補(bǔ)金屬螺旋蓋透氧不足的劣勢(shì)。

二、葡萄酒的最佳需氧量

要控制塑料瓶的透氧率，首先需要了解葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中最佳需氧量。氧氣對(duì)于葡萄酒來(lái)說(shuō)是把雙韌劍，適量的氧氣非但不會(huì)造成葡萄酒的氧化變質(zhì)，反而會(huì)促進(jìn)葡萄酒的成熟。微量的氧氣，一方面會(huì)促進(jìn)葡萄酒中的乙醇形成乙醛，有利于游離態(tài)的呈色物質(zhì)花色素苷以乙醛為鍵橋，與單寧通過(guò)聚合環(huán)化等反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物，從而使葡萄酒顏色加深、色澤穩(wěn)定，視覺(jué)上更加誘人。另一方面，氧氣能使導(dǎo)致生青味的分子氧化鈍化，減輕葡萄酒中的生青味和其他不良?xì)馕叮怀鼍频墓銤庥?，提高感官品質(zhì)［1］。

隨著工業(yè)化生產(chǎn)在葡萄酒行業(yè)的推廣，現(xiàn)代酒廠大多采用大型不銹鋼罐替代橡木桶儲(chǔ)存葡萄酒，由于不銹鋼不具備橡木的氧氣通透性，無(wú)法為葡萄酒的成熟創(chuàng)造有利的微氧環(huán)境，因此在葡萄酒陳釀期間向其中添加微量氧以模擬橡木桶微氧環(huán)境的微氧技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。一般來(lái)說(shuō)，以0．1mg／（L· day），即0．069ml／（L·day）（以0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氧氣密度1．429g／L換算得出）的速度連續(xù)三個(gè)月為葡萄酒罐中注入氧氣，能明顯改善葡萄酒的感官質(zhì)量和成熟度［2］，若每日以0．035ml／L的速度充氧，則變化不明顯，實(shí)現(xiàn)葡萄酒的陳釀則需更長(zhǎng)的時(shí)間。以此為參照，750ml葡萄酒包裝的透氧率在0．052ml／（pkg·day）左右為佳，透氧速率越低，意味著葡萄酒越不易被氧化，但陳釀效果也會(huì)大打折扣。

三、葡萄酒包裝容器的透氧率對(duì)比

筆者隨機(jī)選取了三種葡萄酒包裝，玻璃瓶配橡木塞、玻璃瓶配金屬螺紋蓋以及普通PET瓶配塑料螺紋蓋，均為750ml作為待測(cè)樣品。借助濟(jì)南蘭光包裝安全檢測(cè)中心的OX2／230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行整體容器的透氧率測(cè)試，參照標(biāo)準(zhǔn)為ASTM F1307。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：玻璃瓶配金屬螺紋蓋的透氧率最低，僅為0．021 ml／（pkg·day），相對(duì)于最佳透氧率偏低，在較短的時(shí)間內(nèi)氧氣對(duì)葡萄酒的陳釀作用很難顯現(xiàn)。玻璃瓶配橡木塞這一經(jīng)典包裝形式的氧氣透過(guò)率與最佳透氧率基本一致，從側(cè)面印證了傳統(tǒng)橡木塞良好的透氧性能。普通PET瓶配塑料螺紋蓋的透氧率是其他兩種容器的3倍之多，若將其用于葡萄酒包裝，則需重點(diǎn)改善其阻氧性。

表1葡萄酒包裝氧氣透過(guò)率測(cè)試對(duì)比

四、塑料葡萄酒包裝改善要點(diǎn)

對(duì)于新興的葡萄酒PET瓶，在阻氧性方面存在較大的改善空間，基本上可以從PET改性、表面涂層改性?xún)蓚€(gè)方面進(jìn)行性能提升。

1、PET改性

根據(jù)上述測(cè)試，普通PET的阻氧性比較差，單層PET無(wú)法滿(mǎn)足葡萄酒長(zhǎng)期儲(chǔ)藏的需求，為提高其阻氧性，主要通過(guò)兩種方式，即采用二醇類(lèi)、二酸類(lèi)或2，6-萘二甲酸二甲酯（DMN）等作為聚載體，對(duì)PET進(jìn)行共聚改性?；蛘咴赑ET中加入LCP、MXD6、PEN等其他物質(zhì)，則可對(duì)PET進(jìn)行共混改性。例如，將PET樹(shù)脂與MXD6樹(shù)脂按一定比例共混，MXD6是一種吸氧樹(shù)脂，含有羥基活性基團(tuán)，氧氣在過(guò)渡金屬催化劑，如鈷鹽，光、熱、紫外線等條件下進(jìn)攻MXD6的羥基基團(tuán)，生成氧化物，達(dá)到共混材料吸氧的作用。相關(guān)研究表明，PET樹(shù)脂與吸氧劑樹(shù)脂按1：2．5%的比例共混制得的PET瓶的氧氣透過(guò)率比未添加吸氧樹(shù)脂的PET瓶的氧氣透過(guò)率提高了9．6%［3］。

另外，PET的多層改性技術(shù)也發(fā)展的較為成熟。它是通過(guò)復(fù)合模具頭把不同原料擠出吹制成瓶而使制品獲得優(yōu)異的綜合性能，如阻氧性、阻濕性等的一種技術(shù)。通常內(nèi)外兩層為PET，中間層采用EVOH、PA、MXD6作為阻隔層，形成三層瓶如PET／PA／PET，或五層瓶如PET／EVOH／PET／EVOH／PET、PET／MXD6／PET／MXD6／PET等。瓶體的每一層都具有專(zhuān)門(mén)的功能，PA為聚酰胺（即尼龍）的簡(jiǎn)稱(chēng)，其透氧率較小，但吸濕性比較大，在內(nèi)外層PET的保護(hù)下能發(fā)揮一定阻隔效果。EVOH與MXD6與是公認(rèn)的高阻隔材料，其阻氧性依次為EVOH＞MXD6＞PA＞PET。在PET瓶加工過(guò)程中，各層材料的比例配置均需經(jīng)過(guò)非常嚴(yán)格的測(cè)算和檢測(cè)，方能達(dá)到預(yù)期的阻氧效果。

2、表面涂層改性

根據(jù)涂覆材料的不同，一般分為環(huán)氧類(lèi)涂層改性、碳納米層改性以及氧化硅涂層改性。環(huán)氧類(lèi)涂層改性是將環(huán)氧-胺類(lèi)熱固性涂料涂覆在PET表面內(nèi)部約4～19μm，對(duì)氧的阻隔性可提升2-12倍，且不影響瓶體的通透性和光澤度。除此之外，法國(guó)一家公司將氣態(tài)的乙炔在PET瓶?jī)?nèi)等離子化，離子態(tài)的顆粒在瓶壁上形成極薄而致密的固態(tài)高度氧化無(wú)定型碳涂層，厚約20nm，但氧阻隔性卻能提高了30倍左右［3］。

筆者取四種不同類(lèi)型的750mlPET瓶進(jìn)行了氧氣透過(guò)率的測(cè)試，以期對(duì)其阻氧性進(jìn)行對(duì)比和分析，結(jié)果見(jiàn)表2。三種經(jīng)過(guò)改性的PET瓶的氧氣透過(guò)率是普通PET瓶的11．17%～58．9%，其中PET／EVOH／PET多層瓶的阻氧效果最佳。結(jié)合上文中葡萄酒包裝氧氣透過(guò)率的測(cè)試數(shù)據(jù)，眾包裝阻氧性的大小順序?yàn)椴Ａ颗浣饘俾菁y蓋＞多層PET瓶（PET／EVOH／PET）＞玻璃瓶配橡木塞＞內(nèi)涂層PET瓶（涂覆氧化硅）＞含吸氧劑的PET瓶＞普通PET瓶。從中可以發(fā)現(xiàn)，內(nèi)涂層PET瓶與葡萄酒傳統(tǒng)包裝玻璃瓶配橡膠塞的透氧率非常接近，既能滿(mǎn)足微量氧的透過(guò)，又能限定氧氣的透過(guò)量，防止葡萄酒的氧化，不失為葡萄酒包裝的一種新嘗試。

表2各種PET瓶氧氣透過(guò)率測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

結(jié)語(yǔ)

微量氧對(duì)葡萄酒陳釀的促進(jìn)作用已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，傳統(tǒng)玻璃瓶配橡木塞的葡萄酒包裝因橡木的透氣性能有利于氧氣微量且緩慢的滲入瓶?jī)?nèi)作用于葡萄酒，使其感官成熟、色澤誘人。近年來(lái)，塑料瓶裝葡萄酒進(jìn)入人們的視線，也引發(fā)眾多關(guān)于其易透氧的爭(zhēng)議。本文對(duì)葡萄酒包裝的最佳透氧量和當(dāng)前多種PET瓶的氧氣透過(guò)率進(jìn)行探討，認(rèn)為在高阻隔塑料的加工技術(shù)日新月異的條件下，有能力實(shí)現(xiàn)對(duì)PET瓶氧氣透過(guò)率精確控制，但距離成熟應(yīng)用，仍需更深入的研究與測(cè)試。

［1］康文懷，李華，楊雪峰，等．微氧技術(shù)在葡萄酒陳釀中的應(yīng)用［J］．食品與發(fā)酵工業(yè)，2006，32（05）：77-81．

［2］夏廣麗，劉春生，史銘儡，等．微氧處理技術(shù)在葡萄酒陳釀中的應(yīng)用［J］．中外葡萄與葡萄酒，2006，3：16-18．

［3］屈菊萍，李俊，行春麗，等．高阻隔塑料啤酒瓶的進(jìn)展［J］．國(guó)外塑料，2015，23（12）：43-46．

Application of Plastic Bottles for W ine

Fan Jun
（Labthink Instruments Co．，Ltd）

Ithas been widely recognized that themicro oxygen can promote the aging of thewine．The traditional wine package is glass bottle with cork．The gas permeability of the cork is suitable，which allows the micro oxygen permeates into the glass bottle gradually．In recent years，the plastic bottle has become a new package for wine，which also arousesmany disputes on its oxygen permeability．The optimal oxygen permeability of thewine package and the oxygen transmission rate of various PET bottles will be discussed in this article hereinafter．It is concluded that the oxygen transmission rate of PET bottle can be precisely controlled with the development of the plastic processing technique．

Wine PET Bottle Oxygen Transmission Rate