如(rú)何在保證奶粉鋁箔複合膜包裝高阻氧性基礎上(shàng)篩選鋁箔厚度
為了保護奶(nǎi)粉中蛋白質、維生素等營養物質不被破壞,保質期得以(yǐ)延長,通常采用奶粉鋁箔複合膜袋(dài)裝(zhuāng)形式進行包裝,但鋁箔的成本較高(gāo),如何保證鋁箔複合膜的高阻氧性(即(jí)低氧(yǎng)氣透過率)的基礎上鋁(lǚ)箔厚度較為合適,則需要(yào)采取有(yǒu)效的氧氣透過率(lǜ)測試設備對不同鋁箔(bó)厚(hòu)度的鋁箔複合膜進行有效檢測與比較。本文詳(xiáng)細介紹了奶粉鋁箔複合膜氧(yǎng)氣透過率的檢測方(fāng)法,為相關行業提供技術與數據(jù)指導。
關鍵(jiàn)詞:奶粉、鋁箔厚度、鋁塑複合膜、氧氣透過率、阻氧(yǎng)性、變質、延長保質(zhì)期、氧氣透過率測試儀
測試意義(yì):
奶粉是(shì)將生乳的雜質過(guò)濾後進行一定的脫脂,再(zài)加熱殺菌,根據配方需要加入香料等成分進行調整,再經過真(zhēn)空濃縮至一(yī)定體積後(hòu)以(yǐ)霧狀噴到有熱空氣的幹燥室裏(即噴霧幹燥),脫水後製成(chéng)粉末,快速冷卻過篩,即(jí)包裝為成品。這種工(gōng)藝使得新鮮生乳中的蛋白質、脂肪、維生素、礦物質等(děng)營養成分得以完好保存,並且隻需熱水衝調即可(kě)食用,方便快捷。但為了保證奶粉可以具有較長的保(bǎo)質期,避免被空氣氧化引起變質或產生結塊現象,需采用高阻隔的包裝材料(liào)對其進(jìn)行保護,特別是包材的阻氧性,即氧氣透過率(lǜ)越低,對空(kōng)氣(qì)中氧氣的阻隔(gé)性越(yuè)好。
一般(bān)奶粉多采用鋁箔複合膜進行袋裝或者金屬罐裝,袋裝奶粉性價比高,方(fāng)便攜帶。為了(le)使得袋裝奶粉的保質期得到延長,同時控製複(fù)合膜材料的(de)成(chéng)本,鋁箔複合(hé)膜中價(jià)格較貴的鋁(lǚ)箔厚度該如何選擇才可以在保證包裝高阻氧性的情(qíng)況(kuàng)下(xià)也可降低包材成本,這是目前很多奶(nǎi)粉生產企業(yè)急切解決的問(wèn)題。本文采用專業(yè)的可測試(shì)高阻隔材料的氧氣(qì)透過率測試設備對某包(bāo)材(cái)廠生產的(de)不同鋁箔厚度的奶粉鋁箔複合膜樣品的(de)氧氣透過率進行檢測比(bǐ)較,為相關使用者(zhě)提(tí)供技術與數據參考。
檢測(cè)方法(fǎ):
目前,氧(yǎng)氣透過率測試方法分為等壓法與壓差法,其中等壓法是(shì)利用庫(kù)侖(lún)電量傳感器將所吸收的透過樣品的(de)氧氣轉化為電子,利用(yòng)氧分子和電子在數量上的線性正比關係計算出氧氣透過率。此過程不受滲透濃度和傳感器環境變(biàn)化影響(xiǎng),檢測限低,可精確檢測高阻隔材料的氧氣透過率。
目前,國內等壓法測試氧氣透過率試驗遵(zūn)循GB/T 19789-2005《包裝材料(liào) 塑料薄膜和薄片氧化透過(guò)性試驗(yàn) 庫侖計檢測法》此項國家標準。我們將采用Labthink蘭光自(zì)主(zhǔ)研發的OX2/231氧(yǎng)氣透過率測試儀結合此(cǐ)標準對不同鋁箔厚(hòu)度的奶粉鋁箔複合(hé)膜樣品的氧氣透過率進行檢測。
1、試驗儀器
高精度OX2/231氧氣透過率測試儀(Labthink蘭光),獨立三腔均值設計,可單次試驗便給出三個試樣測試的平均值,支(zhī)持薄膜(mó)和容器雙重測試模式。控溫範圍為15℃ ~ 55℃,控濕範圍為0%RH、15%RH ~ 90%RH、100%RH,薄膜氧氣透(tòu)過率測試範圍(wéi)為(0.01 ~ 1,000) cm3/m2·24h,並可(kě)擴展至(0.1 ~ 10,000) cm3/m2·24h。此係統還可擴(kuò)展測試氧氣透過(guò)率範圍為0.0001 ~ 10 cm3/(pkg·d)不同尺寸的容器。係(xì)統支持Lystem™實驗室數據共享係統,可實現試驗結果和檢測報告的統一管理。
該(gāi)儀器滿足多種國家和國際標準:ISO 15105-2、 GB/T 19789、 ASTM D3985、 ASTM F2622、ASTM F1307、 ASTM F1927、 JIS K7126-2、 YBB 00082003。可滿足不同溫濕度環(huán)境下各種塑料薄膜、複(fù)合膜、鋁箔、片材及(jí)塑料瓶、塑料袋等包裝容器的氧氣阻隔性測試,並可擴展(zhǎn)測試太(tài)陽能背板、塑料管(guǎn)材、醫藥泡罩、隱形眼鏡等軟塑產品的氧氣透過率。
圖2 OX2/231氧氣透過率測試儀
2. 試樣的製備
將三款不同鋁箔厚度的(de)奶粉鋁箔複合膜樣品置於(yú)23℃的環(huán)境中,放在幹(gàn)燥器內調節狀態48小時。取出後,分別(bié)從每(měi)種樣品上裁取直徑為108 × 108 mm的試樣(yàng)3個。
三款樣品的鋁箔厚度分別為7 µm、9 µm、12 µm,對應的鋁箔複合膜樣品分別編號為樣品A、樣品B、樣品C。
3. 試驗(yàn)條件
地點:濟南蘭光包裝安全檢測中心
試驗溫度與濕度:23℃,0%RH
試驗(yàn)方法:等壓法(即庫侖電量傳感器法)
4. 試驗步(bù)驟
4.1 試(shì)驗原理
OX2/231采用等壓法測試原理,將預先處理好(hǎo)的試樣(yàng)夾緊於測試腔之間,氧氣在薄膜的一側流動,氮氣在薄(báo)膜的另一側流動。氧氣分子(zǐ)穿過薄膜擴散到另一側的氮氣中,被流動的氮氣攜帶至傳感器。通過對傳感器測量到的氧氣濃度進行分析,從(cóng)而計算(suàn)出氧氣透過率(lǜ)等參數。對於包裝容器而言,氮氣則在(zài)容器內流動,氧氣包圍在容器(qì)的(de)外側。
4.2 試樣裝夾
在透氣室外表麵(miàn)的凸(tū)邊邊緣塗抹一層真(zhēn)空油脂,避免油脂塗在腔體空穴中間圓盤上。將從同一個樣品上裁取(qǔ)的3個(gè)已狀態調節完畢的試樣分別(bié)裝夾於OX2/231氧氣透過率(lǜ)測試儀的3個透氣室外表麵塗抹的真空油脂上,避免試樣皺折,輕輕按壓使(shǐ)試樣與(yǔ)真空(kōng)油脂良好接觸。蓋上透氣室(shì)蓋,緊固密封好。