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椰汁包装用塑料瓶阻氧性能测试方法

2017年4月7日 发表评论 阅读评论

摘要:包装的氧气透过率是影响椰汁品质的重要因素,具有高阻氧性能的包装能够长久保持椰汁的口味,防止椰汁变质。本文采用Labthink兰光OX2/230氧气透过率测试系统对某品牌椰汁包装用塑料瓶的氧气透过率进行测试,并通过对试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容的描述,为企业监控椰汁包装的阻氧性能提供参考。

关键词:椰汁、塑料瓶包装、氧气透过率、阻氧性能、氧气透过率测试系统

1、意义

椰汁被誉为“养生第一果汁”,是由椰肉加工而成,含有蛋白质、维生素C、钙、钾等丰富的营养物质,具有清凉解暑、祛风、益气、养颜等功效,是一款深受消费者喜爱的植物蛋白饮料。随着人们健康意识及消费水平的提高,椰汁的新鲜程度和口感成为影响椰汁生产企业能否立足市场,并扩大市场占有率的重要因素,若要保持椰汁的原汁原味,除了先进的生产工艺外,所使用的包装亦至关重要。

以包装的阻氧性能为例,若包装的氧气透过率高,椰汁在存储及流通过程中接触的氧气较多,其成分中的蛋白质、维生素C等易被氧化,营养损失,口感发生变化。常见的椰汁包装有金属罐、塑料瓶等,金属罐的阻隔性高、遮光性好,但易被挤压变形,且成本高,塑料瓶质轻,易于运输,成本低,与金属罐比,阻氧性能稍差,因此通过对塑料瓶阻氧性能的研究及监控,降低塑料瓶的氧气透过率,是推进椰汁包装由塑料瓶完全代替金属罐的关键步骤之一。

图1 常见椰汁包装

2、试验样品

本文以某品牌椰汁包装用塑料瓶为试验样品,测试其氧气透过率。

3、试验依据

目前,包装材料氧气透过率测试方法主要有压差法与等压法(库仑计检测法)两种,本文采用等压法对样品的水蒸气透过率进行测试,依据标准为GB/T 31354-2014《包装件和容器氧气透过性测试方法 库仑计检测法》,本标准适用于塑料及其复合材料包装件和容器的氧气透过性测试。

4、试验设备

本次试验利用OX2/230氧气透过率测试系统对样品进行测试,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图2  OX2/230氧气透过率测试系统

4.1 试验原理

等压法,又称为库仑计检测法,是根据电流强度与进入到库伦传感器中的氧气量成线性关系原理测试试样的氧气透过率。氧气的渗透过程则是以气体溶解渗透原理为依据,通过试样将设备的上、下测试腔分开,上腔为高纯氧气,下腔流动的是高纯的氮气,氧气在浓度差的作用下由上腔渗透过试样进入下腔,下腔中的氮气将氧气携带至库伦传感器中进行测试分析,得到试样的氧气透过率。对于容器类试样来说,容器内部相当于设备的下腔,流动的是高纯氮气,容器外部则相当于设备的上腔,通入的气体为高纯氧气。

4.2 设备参数

测试范围:容器测试0.0001 ~ 60 cm3/pkg·d,薄膜测试0.01 ~ 6500 cm3/(m2·d)。

试样数量:可同时测试3个或三个不同的试样。

分辨率:容器0.00001 g/pkg·d,薄膜0.001 cm3/(m2·d)。

试验温度范围:15℃ ~ 55℃,控温精度 ±0.1℃。

试验湿度范围:0%RH、35%RH ~ 90%RH,控温精度±1%RH。

试验气体:O2、空气(气源用户自备)。

系统最多可支持10台仪器并行连接,建立30个试样同时试验的高效系统。

可与水蒸气透过率测试系统搭配,组成混合测试系统,由一台计算机统一控制,实现氧气、水蒸气透过率同时测试的高效、便捷的试验方式。

支持LystemTM实验室数据共享系统,统一管理试验结果和试验报告。

4.3 适用范围

(1) 本设备适用于容器、塑料薄膜、片材、纸张、纸板及其复合材料等包装的氧气透过率测试。容器类包括用于塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧气透过率测试,如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三片罐、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等。薄膜类材料包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的氧气透过率测试。片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的氧气透过率测试,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

此外,本设备特殊配置夹具还可以应用于医药包装、汽车油箱、电池塑料外壳、塑料管材、太阳能背板等特殊包装氧气透过率测试。

(2) 本设备可满足多项国家和国际标准,如GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

5、试验过程

(1) 用快固胶将塑料瓶样品密封在容器专用试样架的托盘上。

(2) 将试样架安装到设备上,用密封袋将试样及托盘进行密封。

(3) 设置试样名称、试验湿度、试验温度等参数,点击试验选项,试验开始。

(4) 启动气源,调节载气流量及湿度。设备自动记录试验过程中氧气透过情况,并在试验结束后,显示最终测得的氧气透过率测试结果。

6、结果

本次所检测的椰汁包装用塑料瓶的氧气透过率为0.0103 cm3/(pkg·d)。

7、结论

椰汁包装用塑料瓶的氧气透过率是影响椰汁口感、新鲜程度的重要因素,本文采用等压法原理、利用OX2/230氧气透过率测试系统对某品牌椰汁包装塑料瓶的氧气透过率进行测试,试验的过程简单,智能化程度高,试验结果的准确性好,可真实反映样品的阻氧性能。济南兰光机电技术有限公司是一家以包装检测设备生产、研发与检测服务为主的高新技术企业,除了本文中所使用的检测设备外,公司已研发的设备还包括水蒸气透过率检测设备、压差法氧气透过率检测设备、智能电子拉力试验仪、密封试验仪、扭矩仪、蒸发残渣恒重仪、测厚仪、撕裂度仪、摩擦系数仪等等,了解其他设备信息及检测服务内容,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增进技术沟通与协作!

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