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(zhǎng)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試腔中的試樣將測(cè)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(cè)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(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果為3個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的平均值；試樣尺寸為Ф80 mm，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試。

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

(4) 本設(shè)備滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(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(cè)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(cè)試腔的周邊分別均勻涂抹一層真空油脂，并在測(cè)試區(qū)域各放置一片濾紙，將試樣分別粘貼在三個(gè)測(cè)試腔上，輕輕按壓測(cè)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?、抽真空時(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(cè)試結(jié)果平均值。

5.2 包裝榨菜后樣品的測(cè)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(cè)試。

6、試驗(yàn)結(jié)果

未包裝榨菜樣品的氧氣透過量測(cè)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(cè)試是判斷食品與包裝材料相容性的重要依據(jù)。本文測(cè)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)?、二氧化碳、氦氣、六氟化硫等多種氣體阻隔性的測(cè)試，且試驗(yàn)效率高，具有*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(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的優(yōu)良企業(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！