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國家乳業技術創新中心開發出乳品用高性能包裝材料

2023-01-31 11:24:04 來源：內蒙古自治區科技廳農村科技處 閱讀量：6590

　　日前，國家乳業技術創新中心開發出基于相分離阻光機理的乳品用高性能包裝材料，打破了國外技術壟斷，解決了PET(常用食品飲料包裝材料)包裝應用的關鍵“卡脖子”問題。
 
　　該項研究成果來源于國家乳業技術創新中心2020年度重點專項“乳品包裝保質關鍵技術及包裝可持續研究”子課題“乳品用PET包裝高值回收方案的研究與推廣”，是國家乳業技術創新中心繼開發出基于多設備聯合的非有意添加物非靶向篩查技術后，在乳品包裝領域的又一項重要突破。
 
　　由于乳制品含有不飽和脂肪酸、維生素B等光敏物質，遇光會發生光敏反應，影響產品的口感。為了保證這些產品在常溫條件下，能夠有較長的貨架期和高端的品質，不得不在包裝中加入阻光、吸氧的功能材料，而目前這些阻隔材料全部依賴進口，不僅價格高，而且用量大。因此，為了打破國外技術限制，通過對功能添加材料進行研究，在保持產品風味和品質的前提下，提升產品的國際競爭力，成為國家乳業技術創新中心當前乳品包裝研究的重中之重。
 
　　據項目課題負責人鄧玉明介紹：“傳統的阻光技術分為兩類，一類是基于高折射率的無機添加劑，但要達到99%以上的阻光率，添加量需超過10%，會導致PET瓶性能劣化、設備磨損；另一類是基于吸光原理的碳黑，但回收時易造成污染。國際上一些公司基于相分離界面阻光的原理開發出最新一代的阻光材料，但由于未能有效調控分散相尺寸，阻光及力學性能并不穩定。”
 
　　科研團隊通過掃描電鏡、透射電子顯微鏡研究了上百種的組合配方并進行規律總結，發現不相容物質間的折射率相差越大，在相界面產生的散射作用越強烈，從而達到更好的阻光效果。基于以上規律的發現，從眾多材料中鎖定一種PET最為理想的阻光改性樹脂，與基體樹脂PET對比，其折射率相差大且不相容，能起到很好的消光效果。同時，有效解決了兩種樹脂相溶性太差，共混過程中導致相界面積減小、力學性能劣化的問題。最終實現阻光效果優于現用阻光劑，但添加比例可以下降40%以上。
 
　　目前，項目基于相分離技術，已完成了高效阻隔母粒、高效阻光標簽、高效阻光吸氧一體化母粒等系列阻隔技術，項目成果已經開展商業轉化，逐步應用于PET標簽及瓶子。
 
　　國家乳業技術創新中心是自治區重點打造的國家戰略科技力量，2022年，自治區財政科技專項資金共投入資金1億元用于中心科研攻關和創新能力建設。目前，中心已與50多家企業、高校院所簽訂了合作協議，在奶牛育種、科學飼養、乳品營養、人群健康、工藝技術等方面取得了突破性成果，解決了諸多制約乳業發展的技術“瓶頸”問題，為推動我國奶業振興和高質量發展提供了戰略支撐。

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