包裝榨菜前后包裝材料阻隔性能變化的研究方法

摘要：由于食品自身及其加工工藝，在包裝食品前后包裝材料的阻隔性能很可能會(huì)發(fā)生變化。本文以榨菜包裝材料為例，研究其在接觸榨菜前后的氧氣阻隔性能的變化，通過對(duì)試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容的介紹，為食品包裝的合理選材提供參考。

關(guān)鍵詞：包裝材料、阻隔性能、氧氣透過量、壓差法氣體滲透儀、榨菜

1、意義

食品包裝種類及技術(shù)的不斷發(fā)展是食品得以長時(shí)間存儲(chǔ)并實(shí)現(xiàn)大范圍流通的關(guān)鍵因素之一。食品包裝可以輕松實(shí)現(xiàn)內(nèi)容物與環(huán)境的相對(duì)獨(dú)立，減輕環(huán)境中的氣體等對(duì)食品的影響。食品包裝材料大多為高分子聚合物，不同種類的聚合物對(duì)食品中酸、堿、油脂等成分的耐受程度不同；另外，食品在包裝之后往往會(huì)經(jīng)過高溫、蒸煮、高壓或輻照等殺菌環(huán)節(jié)，上述這些因素很可能會(huì)影響高分子材料的性能，包裝食品前后材料的性能會(huì)有所差異。

若包裝食品后材料的性能發(fā)生劣化，則會(huì)影響包裝材料對(duì)內(nèi)容物的預(yù)期保質(zhì)效果。因此，及時(shí)檢測包裝食品前后材料的性能變化對(duì)篩選合適包材、提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。阻隔性能是影響包材適用性的重要因素，本文針對(duì)性的測試了包裝食品前后材料的阻隔性能變化。

2、試驗(yàn)樣品

榨菜作為常見的腌制食品，含有一定量的汁液，且成品包裝會(huì)經(jīng)過特定的殺菌工藝。同時(shí)，較高的氧氣阻隔性能是榨菜包裝材料應(yīng)具有的基本性能，以防止榨菜在貨架期內(nèi)出現(xiàn)微生物超標(biāo)、酸敗等質(zhì)量問題。

故本文以榨菜包裝材料為試驗(yàn)樣品，測試樣品在包裝榨菜前后氧氣透過量的變化情況。 

圖1 常見榨菜包裝形式舉例

3、試驗(yàn)依據(jù)

目前，薄膜、片材類包裝材料氧氣透過量的檢測方法主要包括等壓法與壓差法兩種，本文依據(jù)壓差法原理進(jìn)行試驗(yàn)，參考的方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 1038-2000《塑料薄膜與薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文以VAC-VBS壓差法氣體滲透儀為試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  VAC-VBS壓差法氣體滲透儀

4.1 試驗(yàn)原理

壓差法原理是指試驗(yàn)過程中試樣兩側(cè)始終保持一定壓力差的原理方法。裝夾在測試腔中的試樣將測試腔分成上、下兩個(gè)腔，上腔中充入一定量的氧氣，下腔通過抽真空形成低壓環(huán)境，如此試樣的兩側(cè)便形成一定的壓力差。氧氣在壓力差的作用下，從上腔通過試樣滲透到下腔中，引起下腔壓力的變化，通過監(jiān)測下腔中的壓力隨時(shí)間的變化情況即可得到試樣的氧氣透過量等相關(guān)參數(shù)。

4.2 設(shè)備參數(shù)

• 0.1 ~ 100,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa)；可同時(shí)完成3個(gè)試樣的測試，試驗(yàn)結(jié)果為3個(gè)試樣測試結(jié)果的平均值；試樣尺寸為Ф80 mm，測試面積為28.27 cm²；試樣的溫度范圍為15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性；支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測報(bào)告。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于多種薄膜、片材的氣體滲透性能測試。薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。

(2) 本設(shè)備還可擴(kuò)展到航空航天用材料、紙及紙板、漆膜、玻纖布、玻纖紙、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等材料的透氣性測試。

(3) 本設(shè)備適用于多種氣體的透過率測試，如氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻⒑?、空氣等?/span>

(4) 本設(shè)備滿足多項(xiàng)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，如ISO15105-1、ISO2556、GB/T1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003。

5、試驗(yàn)過程

5.1 榨菜包裝材料原料袋樣品的測試

(1) 從未包裝榨菜的樣品表面裁取3片直徑為80 mm的試樣。

(2) 在三個(gè)測試腔的周邊分別均勻涂抹一層真空油脂，并在測試區(qū)域各放置一片濾紙，將試樣分別粘貼在三個(gè)測試腔上，輕輕按壓測試腔與試樣接觸部位，排除兩者間的氣泡，合上上腔，并分別夾緊。

(3) 在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒊檎婵諘r(shí)間、試驗(yàn)溫度等參數(shù)信息，接通氧氣氣源，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，打開真空泵，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)束試驗(yàn)后顯示3個(gè)試樣測試結(jié)果平均值。

5.2 包裝榨菜后樣品的測試

(1) 取出樣品包裝內(nèi)部的榨菜，沿?zé)岱獠课粚悠芳糸_，用清水輕輕洗凈樣品表面的汁液，然后自然晾干。清洗過程應(yīng)防止樣品表面產(chǎn)生折痕。

(2) 按照5.1中的步驟對(duì)晾干后的樣品進(jìn)行測試。

6、試驗(yàn)結(jié)果

未包裝榨菜樣品的氧氣透過量測試值為46.3201 cm³/(m²·24h·0.1MPa)，包裝榨菜后樣品的氧氣透過量為60.4467 cm³/(m²·24h·0.1MPa)。

7、結(jié)論

食品的成分及殺菌工藝等均可能會(huì)影響包裝材料的性能，因此通過對(duì)包裝食品前后材料性能的對(duì)比測試是判斷食品與包裝材料相容性的重要依據(jù)。本文測試了包裝榨菜前后樣品氧氣透過量的變化，設(shè)備易于操作，智能化程度高，試驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)可靠，包裝榨菜后樣品的氧氣透過量明顯升高，氧氣阻隔性能下降。除氧氣透過量外，該設(shè)備還可用于包裝材料對(duì)空氣、氮?dú)狻⒍趸?、氦氣、六氟化硫等多種氣體阻隔性的測試，且試驗(yàn)效率高，具有極高的性價(jià)比。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位加強(qiáng)技術(shù)交流與合作！