測試意義:
酸奶是向已巴氏殺菌后的牛奶中添加有益菌進(jìn)行發(fā)酵后再冷卻灌裝的一種奶制品,常見的有凝固型、攪拌型和果味型。酸奶不僅保留牛奶應(yīng)有的營養(yǎng)成分,而且因加工工藝不同,使得牛奶中部分糖和蛋白質(zhì)水解為半乳糖、乳酸和氨基酸等小分子,發(fā)酵后的脂肪酸含量相比原料奶增加2倍,使得酸奶更易被人體消化和吸收,各種營養(yǎng)素的利用率得以提高。而為了保證酸奶中營養(yǎng)價值得以完好保存,通常將酸奶成品包裝置于低溫保存,為了讓酸奶在低溫保存的基礎(chǔ)上具有更長的保質(zhì)期,越來越多的酸奶包裝采用高阻隔性材料,以阻止外界O2的大量滲入而引起酸奶變質(zhì)。
酸奶包裝形式多樣,主要分為百利包、塑料盒及無菌磚包裝,其中無菌磚是近期新興的包裝形式,是紙板、金屬薄片與塑料復(fù)合膜材質(zhì)結(jié)構(gòu),該包裝搭配特殊酸奶加工工藝可實(shí)現(xiàn)常溫儲存下長達(dá)6個月的保質(zhì)期,但價格較高。日常普遍食用的酸奶多為百利包形式,通常采用乳白膜與黑白膜這兩種共擠膜,其中添加了高阻隔樹脂原料形成的黑白膜可滿足低溫環(huán)境下14 ~ 21天的保質(zhì)期需求。一般情況下,包裝材料的氧氣透過率越低,即氧氣阻隔性越高,酸奶的保質(zhì)期越長久。我們分別選擇某品牌高阻隔黑白膜酸奶包裝及乳白膜酸奶包裝,在5℃、0%RH環(huán)境下測試其氧氣透過率并進(jìn)行比較,從而實(shí)現(xiàn)酸奶軟塑包裝低溫下氧氣阻隔性的監(jiān)測,便于乳制品生產(chǎn)企業(yè)及時監(jiān)控包材質(zhì)量。
檢測方法:
軟塑包裝的氧氣阻隔性測試方法分為等壓法和壓差法,其中壓差法原理的測試儀是將試樣置于高、低壓腔之間,對低壓腔抽真空,向高壓腔充入一定壓力的氧氣,通過測試低壓腔內(nèi)壓力的變化,得到試樣的氧氣透過率,此方法測試量程較寬,既適合高阻隔材料低氧氣透過率的檢測,也適用于高氧氣透過率的非阻隔黑白膜的測試,而且可以實(shí)現(xiàn)低溫試驗(yàn)條件。
目前,國內(nèi)壓差法測試氧氣透過率(23℃標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境)試驗(yàn)遵循GB 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法壓差法》此項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)??紤]到測試5℃測試環(huán)境的需求,我們將采用Labthink蘭光公司自主研發(fā)的VAC-V2壓差法氣體滲透儀參考上述標(biāo)準(zhǔn)方法對高阻隔黑白膜與乳白膜酸奶袋分別進(jìn)行氧氣透過率試驗(yàn)。
1、試驗(yàn)儀器
VAC-V2壓差法氣體滲透儀(Labthink蘭光),三腔獨(dú)立,可同時測試三件相同或不同試樣,控溫范圍為5℃ ~ 95℃,控濕范圍為0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH,氣體透過量測試范圍為(0.05 ~ 50,000)cm3/m2·24h·0.1MPa。該儀器滿足ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003多種國家和國際標(biāo)準(zhǔn),可滿足不同溫濕度環(huán)境下各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜及各種高阻隔材料、片材等材料的氣體滲透性測試,可測試氣體為O2、N2、CO2等無機(jī)氣體。
2. 試樣的制備
將高阻隔性黑白膜與乳白膜兩種樣品均置于5℃的干燥環(huán)境中調(diào)節(jié)狀態(tài)48小時。取出樣品后,分別從每種樣品上裁取直徑為97 mm的試樣3個。
3. 試驗(yàn)條件
地點(diǎn):濟(jì)南蘭光包裝安全檢測中心
試驗(yàn)溫度與濕度:5℃,0%RH
試驗(yàn)氣體:純干氧氣
試驗(yàn)方法:壓差法
4. 試驗(yàn)步驟
4.1 試驗(yàn)原理
VAC-V2采用壓差法測試原理,將預(yù)先處理好的試樣放置在上下測試腔之間,夾緊。首先對低壓腔(下腔)進(jìn)行真空處理,然后對整個系統(tǒng)抽真空;當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后,關(guān)閉測試下腔,向高壓腔(上腔)充入一定壓力的試驗(yàn)氣體,并保證在試樣兩側(cè)形成一個恒定的壓差(可調(diào));這樣氣體會在壓差梯度的作用下,由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲透,通過對低壓側(cè)內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測處理,從而得出所測試樣的各項(xiàng)阻隔性參數(shù)。
4.2 試樣裝夾
在試驗(yàn)腔外表面涂抹一層真空油脂,避免油脂涂在腔體空穴中間圓盤上;在試驗(yàn)腔中的圓盤上放置濾紙后,將從高阻隔黑白膜上裁取的3個已狀態(tài)調(diào)節(jié)完畢的試樣分別裝夾于VAC-V2壓差法氣體滲透儀的3個試驗(yàn)腔上,試樣應(yīng)保持平整,不得有皺褶,輕輕按壓使試樣與真空油脂良好接觸,再用試驗(yàn)腔夾緊結(jié)構(gòu)夾緊試樣。
4.3 檢測過程
VAC-V2為自動化試驗(yàn)儀器,測試過程便捷易操作:
l 利用溫度控制裝置將試驗(yàn)溫度調(diào)整至5℃,將相對濕度調(diào)整為0%RH。
l 打開設(shè)備軟件,設(shè)置試驗(yàn)參數(shù),啟動試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)包括控制參數(shù)(試驗(yàn)?zāi)J?、上腔吹洗時間、上腔壓力、試驗(yàn)時間、脫氣時間等)和試樣參數(shù)(編號、類型、面積、厚度等)。
l 試驗(yàn)結(jié)束、數(shù)據(jù)處理。
l 按照上述方法測試乳白膜樣品的氧氣透過率。
l 關(guān)閉氣源和電源。
高阻隔黑白膜與乳白膜樣品在5℃,0%RH測試條件下的氧氣透過率分別為1.4071 cm3/m2·24h·0.1MPa、568.2024 cm3/m2·24h·0.1MPa,每個樣品3個試樣之間試驗(yàn)結(jié)果的相對偏差均小于10%。所以,不同材質(zhì)的酸奶包裝袋在低溫環(huán)境下對外界氧氣阻隔性差別仍然較大,進(jìn)一步影響酸奶的保質(zhì)期范圍。
總結(jié):
采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試不同材質(zhì)酸奶包裝袋的氧氣透過率時,可獲得穩(wěn)定、精確的試驗(yàn)結(jié)果,可嚴(yán)格監(jiān)控酸奶包裝的氧氣阻隔性對酸奶質(zhì)量的影響如何,特別是如何監(jiān)控低溫環(huán)境下包裝材料的氧氣透過性則更為關(guān)鍵。酸奶塑料包裝袋僅是塑料包裝薄膜的典型代表,其他用于低溫環(huán)境下存儲使用的軟塑包裝材料進(jìn)行氧氣透過率測試皆可遵循本監(jiān)測方案中的試驗(yàn)方法。Labthink蘭光一直致力于為全球客戶提供專業(yè)的檢測服務(wù)與設(shè)備,多年來為全球客戶提供了上萬次的不同溫濕度環(huán)境下透氧性檢測服務(wù),包括國內(nèi)外多家公司不同種類的容器產(chǎn)品,為客戶提供可靠的數(shù)據(jù)支持。了解關(guān)于更多相關(guān)檢測儀器信息,您可以登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或直接致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
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