国家乳业技术创新中心开发出乳品用高性能包装材料 打破国外技术垄断

日前，国家乳业技术创新中心开发出基于相分离阻光机理的乳品用高性能包装材料，打破了国外技术垄断，解决了PET（常用食品饮料包装材料）包装应用的关键“卡脖子”问题。

该项研究成果来源于国家乳业技术创新中心2020年度重点专项“乳品包装保质关键技术及包装可持续研究”子课题“乳品用PET包装高值回收方案的研究与推广”，是国家乳业技术创新中心继开发出基于多设备联合的非有意添加物非靶向筛查技术后，在乳品包装领域的又一项重要突破。

由于乳制品含有不饱和脂肪酸、维生素B等光敏物质，遇光会发生光敏反应，影响产品的口感。为了保证这些产品在常温条件下，能够有较长的货架期和高端的品质，不得不在包装中加入阻光、吸氧的功能材料，而目前这些阻隔材料全部依赖进口，不仅价格高，而且用量大。因此，为了打破国外技术限制，通过对功能添加材料进行研究，在保持产品风味和品质的前提下，提升产品的国际竞争力，成为国家乳业技术创新中心当前乳品包装研究的重中之重。

据项目课题负责人邓玉明介绍：“传统的阻光技术分为两类，一类是基于高折射率的无机添加剂，但要达到99%以上的阻光率，添加量需超过10%，会导致PET瓶性能劣化、设备磨损；另一类是基于吸光原理的碳黑，但回收时易造成污染。国际上一些公司基于相分离界面阻光的原理开发出最新一代的阻光材料，但由于未能有效调控分散相尺寸，阻光及力学性能并不稳定。”

科研团队通过扫描电镜、透射电子显微镜研究了上百种的组合配方并进行规律总结，发现不相容物质间的折射率相差越大，在相界面产生的散射作用越强烈，从而达到更好的阻光效果。基于以上规律的发现，从众多材料中锁定一种PET最为理想的阻光改性树脂，与基体树脂PET对比，其折射率相差大且不相容，能起到很好的消光效果。同时，有效解决了两种树脂相溶性太差，共混过程中导致相界面积减小、力学性能劣化的问题。最终实现阻光效果优于现用阻光剂，但添加比例可以下降40%以上。

目前，项目基于相分离技术，已完成了高效阻隔母粒、高效阻光标签、高效阻光吸氧一体化母粒等系列阻隔技术，项目成果已经开展商业转化，逐步应用于PET标签及瓶子。

国家乳业技术创新中心是自治区重点打造的国家战略科技力量，2022年，自治区财政科技专项资金共投入资金1亿元用于中心科研攻关和创新能力建设。目前，中心已与50多家企业、高校院所签订了合作协议，在奶牛育种、科学饲养、乳品营养、人群健康、工艺技术等方面取得了突破性成果，解决了诸多制约乳业发展的技术“瓶颈”问题，为推动我国奶业振兴和高质量发展提供了战略支撑。