一、食品玻璃包装材料及容器

（一）玻璃包装概述

玻璃是由石英石（构成玻璃的主要组分）、纯碱（碳酸钠、助熔剂）、石灰石（碳酸钙、稳定剂）为主要原料，加入澄清剂、着色剂、脱色剂等，经1400～1600℃高温熔炼成黏稠玻璃液再经冷凝而成的非晶体材料。目前，玻璃使用量占包装材料总量的10%左右，是目前食品包装中的重要材料之一。

玻璃具有其他包装材料无可比拟的优点，作为包装材料最显著的特点是：高阻隔性、光亮透明、化学稳定性好、易成型；但玻璃容器重量大，且容易破碎，这一性能缺点影响了它在食品包装上的使用发展，尤其是受到塑料和复合包装材料的冲击。随着玻璃工业生产技术的发展，现在已研制出高强度、轻量化的玻璃及其包装制品。

根据原料及化学成分的不同，玻璃分为钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸玻璃、磷酸盐玻璃等。其中钠钙玻璃主要用作食品包装。

（二）玻璃包装容器

食品包装用玻璃主要是钠—钙—硅系玻璃，其中玻璃容器的80%～90%是瓶、罐。按瓶口的大小，瓶、罐分为大口瓶、小口瓶两种。大口与小口并无十分明确的区分标准，通常认为瓶口外径大于瓶体外径（或瓶体截面对角线）1/2以上的为大口瓶，其余为小口瓶。大口瓶用于盛装粉状、粒状、膏体或块状食品，如固体饮料、果酱、肉、鱼酱、水果罐头等（图2-32、图2-33）。小口瓶则用于盛装液体类食品，如牛奶、饮料、果汁、酒类等（图2-34、图2-35）。瓶、罐容量通常在1L以下，也可大到数升。

图2-32　大口瓶的水果罐头包装

图2-33　大口瓶的果酱包装

图2-34　小口瓶的牛奶包装

图2-35　小口瓶的红酒包装

玻璃包装容器的优点包括以下几点：

（1）化学稳定性好，无毒无味，卫生清洁，与包装食品无任何不良反应。

（2）阻隔性能极好，能提供良好的保质条件，对食品的味、香气保持性极好。

（3）透明性好，光亮美观，内装物清晰可见，特别适合透明销售包装。

（4）刚性好，不易变形。

（5）成型加工性好，可做成各种形状，以适应市场需求。

（6）温度耐受性好，可高温杀菌，也可低温储藏。

（7）原料丰富，成本低，价格便宜。

（8）可回收及重复使用，对环境无污染。

玻璃包装容器的主要缺点包括以下几点：

（1）脆性较大，易破碎。

（2）重量大，运输费用高。

（3）加工能耗大。

（4）印刷性能较差。

（三）玻璃材料及容器的安全监测

1.食品用玻璃包装安全

玻璃包装也是一类传统的食品包装，由于玻璃的溶出物主要为氧化硅和钠的氧化物，对食品的感观性质没有明显的影响，所以玻璃瓶罐作为食品容器普遍被认为是相对安全的。

目前用于食品包装的玻璃主要是苏打石灰氧化铝玻璃，该类产品相对来讲有毒有害物质较为单一，主要是铅、砷、锑等重金属成分，而且通常其向食品中迁移量很低，对人类危害较小。

2.玻璃包装材料及容器的检测(www.daowen.com)

玻璃包装材料及容器所使用检测技术、国家和行业都制定了相应的标准和要求，其检测内容包括：食品包装物理性能测试（含玻璃包装材料性能测试、玻璃容器性能测试）和食品包装卫生安全测试（含食品包装卫生安全通过检测技术和玻璃包装材料的卫生检测）。食品玻璃包装物理性能检测技术有：玻璃容器的耐热冲击检测技术、玻璃包装的耐水检测技术、玻璃包装内应力性能检测技术等。所使用的检测技术归纳为：化学的、物理的和视觉的。

分光光度测定法、火焰光谱法和Ⅹ线测定等化学测验方法被用来检验原料和玻璃成品。原料的比例及纯度的微小变化就可以对其制造过程和物理属性产生重要的影响。

物理检测方法包括检测尺寸偏差、进行颜色测验、冲击强度测验、对热冲击（温度骤变）的抵抗能力测量、内应力强度的测量。

视觉测验为了检查出能看得见的瑕疵。视觉上能够看得见的缺陷很多，尽管大多数的缺陷相当罕见，但是产品要按照计划进行检测是很重要的。这些缺陷的种类包括各种形式的裂缝、玻璃缺陷（瓶内粘丝等）、来自制造环境的夹杂物、形状失准以及各种各样的表面痕迹等。

玻璃上的缺陷根据它们不同的存在形式而分类如下。

（1）关键性缺陷。例如，能危害到消费者或禁止在包装中出现的缺陷；

（2）主要缺陷。例如，严重影响包装效率；

（3）次要缺陷。例如能够满足性能要求却影响到外观的。

现在，制造及包装线的视觉检测已经采用自动监控系统，如图2-36所示通过使用能够检测不透明和透明表面瑕疵的照相机可以对容器壁进行检测。红外线照相机在系统中可用于直接检测成型后的容器。在包装生产线上，在玻璃容器运行速度达到6000个/h啤酒瓶的情况下，这种方法仍能对玻璃夹杂物进行检测。

图2-36　生产线检测原理

二、食品陶瓷包装材料及容器

（一）陶瓷包装容器的原料组成

制造陶瓷的原料可分为黏性原料、减黏性原料、助熔原料、细料。

制造陶瓷的主要原料有高岭土（瓷器制造用）或黏土、陶土（陶器制造用）、硅砂、助熔性原料（如长石、白云石、菱镁矿石）等。

（二）陶瓷包装容器的特点

（1）陶瓷制品的原料来源广泛且便宜，成型工艺简单。

（2）耐热、耐火、耐药性好，可反复使用，废弃物对环境污染小。

（3）上彩釉陶瓷制品造型色彩美观，装饰效果好，又可增加容器的气密性和对内装食品的保护作用。

（4）具有高刚硬性能、高抗压强度。

（三）陶瓷包装容器的应用

图2-37　陶瓷酒瓶包装

陶瓷容器主要用于包装酒、腌渍品及一些传统食品（图2-37）。陶瓷材料用于食品包装时应注意彩釉烧制的质量。彩釉是硅酸盐和金属盐类物质，着色颜料也多使用金属盐类物质。这些物质中多含有铅、砷、镉等有毒成分，当烧制质量不好时，彩釉未能形成不溶性硅酸盐，从而使用陶瓷容器时会发生有毒有害物质的溶出而污染内装食品。所以，应选用烧制质量合格的陶瓷容器包装食品，以确保包装食品的卫生安全。

（四）陶瓷包装及材料的安全检测

1.食品用陶瓷包装安全

陶器采用黏土或者长石等为原料在1000～1200℃下烧成，具有吸水性；瓷器是长石、石英等在1300～1500℃下烧成，具有透光性，其安全问题主要来源于表面涂料或上釉中铅和镉等重金属的迁移。

2.陶瓷包装材料及制品卫生性能检测方法

国标GB/T 5009.62—2003《陶瓷制食具容器卫生标准的分析方法》规定了直接接触食品的各种陶瓷制作的食具、容器，以及食品用工具的各项卫生指标的测定方法。

日用陶瓷铅、镉溶出量检测一般采用溶出法。美国是采用4%醋酸溶液室温下浸泡24h，用原子吸收法定量。规定铅溶出量在7mg/kg以下，镉溶出量在0.5mg/kg以下。德国是把瓷器放在4%的醋酸溶液中煮沸30min，用容量法分析定量。沸水中煮24h，每250cm2面积的铅溶出量不得超过2mg。

我国采用的检测方法是用体积分数4%乙酸溶液在（20±2）℃下浸泡24h，萃取制品表面溶出的铅镉，用原子吸收分光光度计测定含量。该方法适用于与食物接触的日用瓷器、有釉和无釉陶器的测定。[10]