液態(tài)奶無(wú)菌磚包裝透氧性能測試方法

       液態(tài)乳無(wú)菌磚包裝是液態(tài)奶包裝形式，可在較長(cháng)保質(zhì)期內有效保護液態(tài)奶內部脂肪與蛋白質(zhì)等營(yíng)養物質(zhì)，其關(guān)鍵性能在于氧氣透過(guò)率是否合適，即阻氧性的高低，氧氣透過(guò)率越低，阻氧性越好。

       本文，介紹了氧氣透過(guò)率測試儀試驗原理及液態(tài)奶無(wú)菌磚包裝氧氣透過(guò)率檢測方法，為相關(guān)行業(yè)提供技術(shù)與數據指導。

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       一、液態(tài)奶無(wú)菌磚氧氣透過(guò)率測試意義

       無(wú)菌磚是以食品專(zhuān)用紙板作為基料的包裝系統，由聚乙烯、紙、鋁箔等復合而成的紙質(zhì)包裝。是一種高技術(shù)的食品保存方法，是指被包裝的液體食品在包裝前經(jīng)過(guò)短時(shí)間的滅菌，然后在無(wú)菌條件下即在包裝物、被包裝物、包裝輔助器材均無(wú)菌的條件下，在無(wú)菌的環(huán)境中進(jìn)行充填的和封合的一種包裝技術(shù)。 

       國內常見(jiàn)的無(wú)菌磚有利樂(lè )磚及康美盒，廣泛應用于液態(tài)乳制品、植物蛋白飲料、果汁飲料、酒類(lèi)產(chǎn)品以及飲用水等的加工，無(wú)菌包裝材料可以包裝包括牛奶、果汁及飲料、酒類(lèi)、水、蕃茄制品、湯品、甜食、營(yíng)養食品及其他產(chǎn)品。

       采用無(wú)菌磚包裝的液態(tài)奶在不添加防腐劑情況下可滿(mǎn)足常溫保質(zhì)期180天的需求，甚至有些阻隔性較高的無(wú)菌磚可達到8個(gè)月，這主要取決于無(wú)菌磚所采用的包材對氧氣阻隔性能如何。

       但在液態(tài)奶無(wú)菌磚使用過(guò)程中，常發(fā)生無(wú)菌磚包材阻氧性偏差或達不到預期要求，出現液態(tài)奶在保質(zhì)期內變質(zhì)等質(zhì)量問(wèn)題。

       因此，氧氣透過(guò)率測定應是無(wú)菌磚液態(tài)奶生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)監控性能指標，氧氣透過(guò)率數值越低，表明材料的阻氧性越好，液態(tài)奶在保質(zhì)期內不易氧化變質(zhì)或者可滿(mǎn)足更長(cháng)的保質(zhì)期需求。

       二、無(wú)菌磚氧氣透過(guò)率檢測方法

       軟塑包裝阻氧性測試方法分為等壓法與壓差法，其中等壓法是通過(guò)內部的庫侖電量傳感器吸收透過(guò)樣品的氧氣，每一個(gè)氧氣分子可釋放出四個(gè)電子，利用氧分子數量和電子數量的線(xiàn)性正比關(guān)系計算出氧氣透過(guò)率，此過(guò)程不受滲透濃度和傳感器環(huán)境變化影響。

       因庫侖電量傳感器的輸出效率高，檢測限低，可精確測試高阻隔材料的氧氣透過(guò)率。等壓法可突破壓差法因兩側壓差對塑料容器產(chǎn)生的不可避免的影響，擴展應用于容器測試。

      （1）液態(tài)奶無(wú)菌磚氧氣透過(guò)率儀器介紹

       眾測機電研發(fā)生產(chǎn)的氧氣透過(guò)率測試儀OTR-O3用于無(wú)菌磚包材樣品進(jìn)行透氧率試驗，本氧氣透過(guò)率測試系統符合GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過(guò)性試驗 庫侖計檢測法》此項國家標準，具有高精度，獨立的三腔結構可同時(shí)測試三件相同或不同試樣。

氧氣透過(guò)率測試儀

       該儀器滿(mǎn)足ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003多種國家和國際標準，可滿(mǎn)足不同溫濕度環(huán)境下各種軟塑薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜材及各種材質(zhì)片材的氧氣阻隔性測試，并可擴展測試各種材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過(guò)率測試。

     （2）試驗原理：

       采用等壓法測試原理，將預先處理好的試樣夾緊于測試腔之間，氧氣在薄膜的一側流動(dòng)，高純氮氣在薄膜的另一側流動(dòng)。氧氣分子穿過(guò)薄膜擴散到另一側中的高純氮氣中，被流動(dòng)的氮氣攜帶至傳感器。通過(guò)分析傳感器接收的氧氣濃度，從而計算出氧氣透過(guò)率等參數。對于包裝容器而言，高純氮氣在容器內流動(dòng)，空氣或高純氧氣包圍在容器的外側。

       （3）試樣的制備

       將無(wú)菌磚樣品置于23℃的環(huán)境中，放在干燥器內調節狀態(tài)48小時(shí)。取出后，分別從每種樣品上裁取直徑為108 × 108 mm的試樣3個(gè)。

       （4）檢測方法操作步驟

       A.試樣裝夾：在透氣室外表面的凸邊邊緣涂抹一層真空油脂，避免油脂涂在腔體空穴中間圓盤(pán)上。將從同一個(gè)樣品上裁取的3個(gè)已狀態(tài)調節完畢的試樣分別裝夾于OTR-O3氧氣透過(guò)率測試系統的3個(gè)透氣室外表面涂抹的真空油脂上，避免試樣皺折，輕輕按壓使試樣與真空油脂良好接觸。蓋上透氣室蓋，緊固密封好。

       B.檢測過(guò)程：

       a. 添加蒸餾水，打開(kāi)氣源，并按要求調節氣源壓力。根據試驗要求，添加適量蒸餾水以達到要求的O?、N?濕度。

       b.打開(kāi)電源

       c.設置試驗溫度、試驗參數

       d.啟動(dòng)試驗

       e.試驗結束

       f.數據處理

       g.關(guān)閉氣源和電源

       眾測機電研發(fā)生產(chǎn)的氧氣透過(guò)率測試儀OTR-O3同樣也適用于軟塑復合膜材料的氧氣透過(guò)率試驗，例如奶粉鋁塑復合膜、肉制品包裝等。