液態(tài)乳無菌磚包裝是液態(tài)奶高端包裝形式,可在較長保質期內有效保護液態(tài)奶內部脂肪與蛋白質等營養(yǎng)物質,其關鍵性能在于氧氣透過率是否合適,即阻氧性的高低,氧氣透過率越低,阻氧性越好。
本文,介紹了氧氣透過率測試儀試驗原理及液態(tài)奶無菌磚包裝氧氣透過率檢測方法,為相關行業(yè)提供技術與數據指導。
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一、液態(tài)奶無菌磚氧氣透過率測試意義
無菌磚是以食品專用紙板作為基料的包裝系統(tǒng),由聚乙烯、紙、鋁箔等復合而成的紙質包裝。是一種高技術的食品保存方法,是指被包裝的液體食品在包裝前經過短時間的滅菌,然后在無菌條件下即在包裝物、被包裝物、包裝輔助器材均無菌的條件下,在無菌的環(huán)境中進行充填的和封合的一種包裝技術。
國內常見的無菌磚有利樂磚及康美盒,廣泛應用于液態(tài)乳制品、植物蛋白飲料、果汁飲料、酒類產品以及飲用水等的加工,無菌包裝材料可以包裝包括牛奶、果汁及飲料、酒類、水、蕃茄制品、湯品、甜食、營養(yǎng)食品及其他產品。
采用無菌磚包裝的液態(tài)奶在不添加防腐劑情況下可滿足常溫保質期180天的需求,甚至有些阻隔性較高的無菌磚可達到8個月,這主要取決于無菌磚所采用的包材對氧氣阻隔性能如何。
但在液態(tài)奶無菌磚使用過程中,常發(fā)生無菌磚包材阻氧性偏差或達不到預期要求,出現(xiàn)液態(tài)奶在保質期內變質等質量問題。
因此,氧氣透過率測定應是無菌磚液態(tài)奶生產企業(yè)的重點監(jiān)控性能指標,氧氣透過率數值越低,表明材料的阻氧性越好,液態(tài)奶在保質期內不易氧化變質或者可滿足更長的保質期需求。
二、無菌磚氧氣透過率檢測方法
軟塑包裝阻氧性測試方法分為等壓法與壓差法,其中等壓法是通過內部的庫侖電量傳感器吸收透過樣品的氧氣,每一個氧氣分子可釋放出四個電子,利用氧分子數量和電子數量的線性正比關系計算出氧氣透過率,此過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率。等壓法可突破壓差法因兩側壓差對塑料容器產生的不可避免的影響,擴展應用于容器測試。
(1)液態(tài)奶無菌磚氧氣透過率儀器介紹
眾測機電研發(fā)生產的氧氣透過率測試儀OTR-O3用于無菌磚包材樣品進行透氧率試驗,本氧氣透過率測試系統(tǒng)符合GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過性試驗 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測試三件相同或不同試樣。
氧氣透過率測試儀
該儀器滿足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,高純氮氣在薄膜的另一側流動。氧氣分子穿過薄膜擴散到另一側中的高純氮氣中,被流動的氮氣攜帶至傳感器。通過分析傳感器接收的氧氣濃度,從而計算出氧氣透過率等參數。對于包裝容器而言,高純氮氣在容器內流動,空氣或高純氧氣包圍在容器的外側。
(3)試樣的制備
將無菌磚樣品置于23℃的環(huán)境中,放在干燥器內調節(jié)狀態(tài)48小時。取出后,分別從每種樣品上裁取直徑為108 × 108 mm的試樣3個。
(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上。將從同一個樣品上裁取的3個已狀態(tài)調節(jié)完畢的試樣分別裝夾于OTR-O3氧氣透過率測試系統(tǒng)的3個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.檢測過程:
a. 添加蒸餾水,打開氣源,并按要求調節(jié)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.打開電源
c.設置試驗溫度、試驗參數
d.啟動試驗
e.試驗結束
f.數據處理
g.關閉氣源和電源
眾測機電研發(fā)生產的氧氣透過率測試儀OTR-O3同樣也適用于軟塑復合膜材料的氧氣透過率試驗,例如奶粉鋁塑復合膜、肉制品包裝等。
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