从包装材料的角度探讨碗（桶）装方便面酸败问题的防控方法

摘要：酸败是指油脂的不饱和成分受空气中氧气、水分或霉菌的作用发生自动氧化，生成过氧化物进而降解为挥发性醛、酮、羧酸的复杂混合物，并产生难闻的气味。本文从三个方面分析了碗（桶）状包装对方便面酸败的影响，并对相关防控方法做了简明介绍，希望可以为实际生产提供些许帮助和指导，减少因包装问题而引发的方便面酸败事件。

关键词：酸败、碗（桶）装方便面、水、氧气、抗压

作者：济南兰光机电技术有限公司 

　　近期，国内某大型方便面企业因其产品被检测出“酸价超标”而处于舆论的风口浪尖。酸价是对化合物（例如脂肪酸）或混合物中游离羧酸基团数量的一个计量标准，是衡量方便面食品中油脂劣变程度的重要指标。强制性国家标准GB 17400- 2003《方便面卫生标准》规定， 油炸面酸价不得超过1.8 mg/g，酸价超标意味着方便面存在原料油质量较差、循环用油、防腐剂添加过多或包装不合理等一种或多种问题，进而引发游离脂肪酸增加，是方便面酸败的重要表现。接下来笔者以碗（桶）装方便面为对象，从包装材料的角度分析导致方便面酸败的成因及防控方法。

酸败理论

　　酸败是指油脂的不饱和成分受空气中氧气、水分或霉菌的作用发生自动氧化，生成过氧化物进而降解为挥发性醛、酮、羧酸的复杂混合物，并产生难闻的气味。在这一化学过程中，油脂的水解性酸败和氧化性酸败对方便面的品质影响最大。

　　水分是油脂中脂肪酶活化分解油脂的条件，油脂水分含量增加促进水解反应，生成大量的甘油和游离脂肪酸。与此同时，该类脂肪酸继续被空气中的氧气氧化，分解成低级的短碳链的醛、酮类物质和羧酸混合物。油脂酸败将大大降低食品的营养成分，如导致脂溶性维生素A、D、E、K以及胡萝卜素等失去功效，其生成物不仅会使油脂散发难闻的哈喇味，若食用酸败的油脂更容易诱发诸多疾病，轻者呕吐腹泻，重者损伤肝脏、破坏肌体酶系统，更有引发癌症的风险。

由包装材料引起方便面酸败的三种情形

　　根据酸败理论分析，碗（桶）装方便面发生酸败变化的主要原因在于水分和氧气对油脂的共同作用，因此控制方便面水分和氧气含量是应对酸败问题的关键点。事实上，油炸过程已将面饼原有的水分充分汽化，而封装技术既对内部气体含量进行了精确控制又阻断了外界水、气的进入，那么引起碗（桶）装方便面酸败的水分和氧气从何而来呢？笔者针对这个问题作了以下分析：

1. 在包装完好的情况下，外界水分透过包装材料渗漏到内部，促进方便面油脂酸败。

　　碗（桶）装方便面进入流通环节后，外部包装便开始承担抵御外界环境侵袭的责任。在方便面包装完好的情况下，倘若包装材料防水渗漏性能较差，那么外界雨水、露水或其他液态水就会透过包装材料渗漏到包装内部，促进了方便面的水解性酸败，因此包装材料优良的防水渗漏性能是预防方便面酸败的前提。

　　2012年6月1日正式施行的GB/T 27591-2011《纸碗》标准对食用性纸碗“水的渗漏性能”指标进行了新的要求和试验方法表述，是判断纸碗（桶）类包装的水渗漏性能是否合格的重要参照标准。试验者可将95℃士5℃的水加入纸碗（桶）内，水加至离碗（桶）口平面约6mm处，然后将纸碗（桶）放在一块干玻璃板或平板上。静置30min后，观察玻璃板或平板上是否有渗漏出的水印。每次测定5只纸碗（桶），若有一个出现渗漏现象，则判定该类纸碗（桶）“水的渗漏性能”不合格，无法达到防水渗漏的目的。

2. 在包装完好的情况下，外界水蒸气和氧气透过包装材料渗透到内部，加速方便面油脂酸败。

　　虽然包装材料可以抵挡住外界水分的渗漏，但在微观世界里，外界高浓度侧的水/氧分子源源不断碰撞包装材料的外壁并缓慢溶解到材料中，通过内部扩散，最终在材料的另一侧解析出来，如图1。此渗透过程无时无刻不在发生，所以即使包装材料具备优异的防水渗漏性能，也不能以此判定该材料水蒸气渗透性能和氧气渗透性能同样优良。随着两种渗透过程的持续，水、氧分子的日积月累，会在一定程度上加速面饼油脂酸败。

图1.渗透过程

　　因此，准确把握包装材料的水蒸气渗透速率和氧气渗透速率是应对这一情况的最佳方法。碗（桶）装方便面所选用的包装材料主要有淋膜纸、铝箔纸或者纸浆加工后材料，此类材料皆是在纸的基础上经过不同的工艺加工而成，其水蒸气透过性能和氧气透过性能差异较大，可借助水蒸气透过率测试仪和氧气透过率测试仪获取性能参数，具体方法如下。

　　测试者从同一批次方便面桶体上裁取圆形试验用试样，装夹到底部装有液态水的透湿杯中，而后将透视杯放入水蒸气透过率测试仪的支架上（图2）。试验中，试样将透湿杯分隔为高湿区和相对干燥区，水蒸气在湿度差的作用下透过试样进入相对干燥区，在这一过程中，仪器会对透湿杯进行周期性称重，当透湿杯重量随时间的变化量趋于稳定时，可判定试样两侧达到渗透平衡，进而计算出试样的水蒸气透过率等数值。

 
图2. 裁取试样、透湿杯称量

　　氧气透过率测试采用压差法原理，测试者将制取好的圆形试样放置在氧气透过率测试仪的上下测试腔之间，先后对下腔和和整个系统进行抽真空以达到规定的真空度，扫除残余空气对测试精度的影响。接着关闭下腔，向上腔充入一定压力的纯干氧气，使试样两侧形成一个恒定的压差，氧气在压差梯度的作用下，由上腔向下腔渗透，通过对下腔压强波动的监测处理，从而得出试样氧气透过率等参数数值。

图3. 氧气透过率测试

3. 外压导致包装材料变形，甚至压溃，外界水分和氧气侵入，加速方便面油脂酸败。

　　碗（桶）装方便面在运输、仓储过程中，粗暴的装载和堆码行为会对方便面外包装造成一定的挤压，并使底部包装受到来自上部货物的持续压力，当压力超过包装可承受的范围时，下层包装便被压溃，水分和氧气趁虚而入，进而为方便面油脂酸败提供了充分的条件。因此碗（桶）类方便面包装良好的抗压溃能力是抵御外界压力冲击的首要因素。

　　如何来断定纸碗（桶）型包装的抗压能力是否达到要求，GB/T 27591-2011《纸碗》提供了最新的试验标准，据此可设计如下试验测试纸碗（桶）型包装的抗压性能：

　　首先，准备试样。将待测纸碗（桶）应在GB/T10739规定的条件下放置至少4小时，并保持该环境条件至试验结束。其次，调试试验器具。在智能电子拉力试验机上装置尺寸不小于100mm*100mm的上下压板夹具，压板应满足：（1）两板间平行度偏差应不大于1:2000；（2）两板横向晃动量应不大于0.05mm。第三，启动试验。将试样碗（桶）口朝上/朝下放在上夹具压板中间位置，启动发动机驱动上下夹具以12.5mm/min士2.5mm/min的运行速度向相反方向移动，使试样受压直至压溃，通过显示屏直接读取压力值。第四，计算结果。该项试验要求每种样品测试10个试样，按照5个试样碗（桶）口朝上，其余碗（桶）口朝下的方式逐一测量，取测试结果数据的平均值为该类纸碗（桶）性包装的抗压力值。

图4. 抗压测试装置示意图

碗（桶）型包装生产工艺要点

　　通过试验测试可以客观发现方便面包装存在的质量问题，但若要从根源上控制方便面酸败的速率和进程，则需从包装生产工艺上进行改进。目前，淋膜成型和纸浆模塑是方便面碗（桶）的主要生产工艺，其中后者因其独特的环保性在近年逐渐兴起，主要采用加入化学助剂的可完全回收循环使用的植物纤维浆或废弃纸品为基材，通过制浆、模具成型、热压干燥整形制成碗（桶）状纸制品。材料厚度不均是造成包装透水、透气和抗压性差的基本因素，因此在生产中首先要保证成型环节模具具备合理的开孔率和足够的沉入浆料的深度；其次要设计科学的包装结构和浆料比例。另外，碗（桶）状纸制品的防水性能要取决于纸浆中加入的防水剂等助剂的比例，从质量和成本的角度出发，加入4%的防水剂和0.05%的助留剂一般可获得较为良好的防水效果。

　　随着“酸价超标”事件的发生发展，方便面品质管理将会纳入到国家和公众重点关注的要事中来，相应的，包装的责任和意义将更加凸显。本文从三个方面分析了碗（桶）状包装对方便面酸败的影响，并对相关防控方法做了简明介绍，希望可以为实际生产提供些许帮助和指导，减少因包装问题而引发的方便面酸败事件。