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包装榨菜前后包装材料阻隔性能变化的研究方法


摘要:由于食品自身及其加工工艺,在包装食品前后包装材料的阻隔性能很可能会发生变化。本文以榨菜包装材料为例,研究其在接触榨菜前后的氧气阻隔性能的变化,通过对试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容的介绍,为食品包装的合理选材提供参考。

关键词:包装材料、阻隔性能、氧气透过量、压差法气体渗透仪、榨菜

 

1、意义

食品包装种类及技术的不断发展是食品得以长时间存储并实现大范围流通的关键因素之一。食品包装可以轻松实现内容物与环境的相对独立,减轻环境中的气体等对食品的影响。食品包装材料大多为高分子聚合物,不同种类的聚合物对食品中酸、碱、油脂等成分的耐受程度不同;另外,食品在包装之后往往会经过高温、蒸煮、高压或辐照等杀菌环节,上述这些因素很可能会影响高分子材料的性能,包装食品前后材料的性能会有所差异。

若包装食品后材料的性能发生劣化,则会影响包装材料对内容物的预期保质效果。因此,及时检测包装食品前后材料的性能变化对筛选合适包材、提高产品质量具有重要意义。阻隔性能是影响包材适用性的重要因素,本文针对性的测试了包装食品前后材料的阻隔性能变化。

2、试验样品

榨菜作为常见的腌制食品,含有一定量的汁液,且成品包装会经过特定的杀菌工艺。同时,较高的氧气阻隔性能是榨菜包装材料应具有的基本性能,以防止榨菜在货架期内出现微生物超标、酸败等质量问题。

故本文以榨菜包装材料为试验样品,测试样品在包装榨菜前后氧气透过量的变化情况。 


图1 常见榨菜包装形式举例

3、试验依据

目前,薄膜、片材类包装材料氧气透过量的检测方法主要包括等压法与压差法两种,本文依据压差法原理进行试验,参考的方法标准为GB/T 1038-2000《塑料薄膜与薄片气体透过性试验方法 压差法》。

4、试验设备

本文以VAC-VBS压差法气体渗透仪为试验设备,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图2  VAC-VBS压差法气体渗透仪

4.1 试验原理

压差法原理是指试验过程中试样两侧始终保持一定压力差的原理方法。装夹在测试腔中的试样将测试腔分成上、下两个腔,上腔中充入一定量的氧气,下腔通过抽真空形成低压环境,如此试样的两侧便形成一定的压力差。氧气在压力差的作用下,从上腔通过试样渗透到下腔中,引起下腔压力的变化,通过监测下腔中的压力随时间的变化情况即可得到试样的氧气透过量等相关参数。

4.2 设备参数

测试范围为0.1 ~ 100,000 cm3/(m2·24h·0.1MPa);可同时完成3个试样的测试,试验结果为3个试样测试结果的平均值;试样尺寸为Ф80 mm,测试面积为28.27 cm2;试样的温度范围为15 ~ 55℃,控温精度为±0.1℃;提供标准膜进行快速校准,保证检测数据的准确性和通用性;支持LystemTM实验室数据共享系统,统一管理试验结果和检测报告。

4.3 适用范围

(1) 本设备适用于多种薄膜、片材的气体渗透性能测试。薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料;片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料,如PP片材、PVC片材、PVDC片材。

(2) 本设备还可扩展到航空航天用材料、纸及纸板、漆膜、玻纤布、玻纤纸、化妆品软管片材、各种橡胶片材等材料的透气性测试。

(3) 本设备适用于多种气体的透过率测试,如氧气、二氧化碳、氮气、氦气、空气等。

(4) 本设备满足多项国家和国际标准,如ISO15105-1、ISO2556、GB/T1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003。

5、试验过程

5.1 榨菜包装材料原料袋样品的测试

(1) 从未包装榨菜的样品表面裁取3片直径为80 mm的试样。

(2) 在三个测试腔的周边分别均匀涂抹一层真空油脂,并在测试区域各放置一片滤纸,将试样分别粘贴在三个测试腔上,轻轻按压测试腔与试样接触部位,排除两者间的气泡,合上上腔,并分别夹紧。

(3) 在设备的控制软件上设置试样名称、试验模式、抽真空时间、试验温度等参数信息,接通氧气气源,点击试验选项,打开真空泵,试验开始。设备按照设定参数进行试验,结束试验后显示3个试样测试结果平均值。

5.2 包装榨菜后样品的测试

(1) 取出样品包装内部的榨菜,沿热封部位将样品剪开,用清水轻轻洗净样品表面的汁液,然后自然晾干。清洗过程应防止样品表面产生折痕。

(2) 按照5.1中的步骤对晾干后的样品进行测试。

6、试验结果

未包装榨菜样品的氧气透过量测试值为46.3201 cm3/(m2·24h·0.1MPa),包装榨菜后样品的氧气透过量为60.4467 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。

7、结论

食品的成分及杀菌工艺等均可能会影响包装材料的性能,因此通过对包装食品前后材料性能的对比测试是判断食品与包装材料相容性的重要依据。本文测试了包装榨菜前后样品氧气透过量的变化,设备易于操作,智能化程度高,试验结果精准可靠,包装榨菜后样品的氧气透过量明显升高,氧气阻隔性能下降。除氧气透过量外,该设备还可用于包装材料对空气、氮气、二氧化碳、氦气、六氟化硫等多种气体阻隔性的测试,且试验效率高,具有极高的性价比。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业,了解相关的检测设备与服务,您可登陆www.labthink.com查看。愈了解,愈信任!Labthink兰光期待与行业中的企事业单位加强技术交流与合作!
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