摘要：液態(tài)奶易出現(xiàn)變質(zhì)問題,，所以其包裝材料的阻隔性能至關(guān)重要,，氧氣透過量越低,，阻氧性越好,，液態(tài)奶在保質(zhì)期內(nèi)不易變質(zhì)，保質(zhì)期也可相應(yīng)延長,。如今液態(tài)奶多采用PE為主要原料的共擠黑白膜為包裝材料,，并分為非阻隔類及阻隔類，但生產(chǎn)出的黑白膜或所使用的奶袋是否達(dá)到預(yù)期氧氣透過量的級別,，需要選用合理的阻隔性設(shè)備進(jìn)行氧氣透過量測試,。本文主要介紹了液態(tài)奶PE黑白膜透氧性測試的必要性，并對透氧性能的測試方法及設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹,，為各行業(yè)客戶提供重要參考,。
關(guān)鍵詞：液態(tài)奶、黑白膜,、氧氣阻隔性,、阻氧性、氧氣透過率,、牛奶變質(zhì)
測試意義：
液態(tài)奶乳制品作為大眾日常所需的營養(yǎng)食品,，其質(zhì)量優(yōu)劣極受關(guān)注，然而一些乳制品質(zhì)量安全問題卻常潛伏在消費(fèi)者周圍,，如液態(tài)奶在保質(zhì)期內(nèi)常出現(xiàn)苦味,、絮狀沉淀、奶袋內(nèi)滋長霉菌等質(zhì)量問題,，這些現(xiàn)象都是因為液態(tài)奶脂肪與蛋白質(zhì)含量較高,，容易氧化變質(zhì),，在保質(zhì)期內(nèi)發(fā)生變質(zhì)引起的。出現(xiàn)上述質(zhì)量隱患時,，不但影響液態(tài)奶生產(chǎn)廠家的信譽(yù)及產(chǎn)品形象,，同時還危害著食用者的身心健康。而導(dǎo)致這些質(zhì)量問題的出現(xiàn)大多是由包裝材料的阻氧性差（即氧氣透過率高）引起的,。因此,，包裝材料的阻隔性能至關(guān)重要，氧氣透過量越低,，阻氧性越好,，液態(tài)奶在保質(zhì)期內(nèi)越不易變質(zhì)，保質(zhì)期也可相應(yīng)延長,。氧氣透過率是考查液態(tài)奶包裝質(zhì)量的一個重要指標(biāo),。
如今液態(tài)奶多采用PE為主要原料的共擠黑白膜為包裝材料，它以其阻光,、成本低,、運(yùn)輸方便、環(huán)境衛(wèi)生性好等優(yōu)點在液態(tài)奶包裝市場中占據(jù)了相當(dāng)大的比例,。根據(jù)其氧氣透過率的不同可分為阻隔膜與非阻隔膜兩類,。其中，非阻隔膜以三層共擠黑白膜為主,，阻隔膜則以添加各種阻隔性材質(zhì),，以求滿足液態(tài)奶不同保質(zhì)期及存儲環(huán)境條件的需求，常見的是增加了EVOH或PVDC阻隔性材料,，多為五層或七層黑白共擠膜,。這兩類黑白膜在包裝同種液態(tài)奶時，由于其阻隔性的不同,，在液態(tài)奶的保質(zhì)期方面存在很大差別,，如液態(tài)奶均采用高溫瞬時殺菌，若用非阻隔類黑白膜包裝時,，保質(zhì)期為30天左右,，而用阻隔類黑白膜包裝時，保質(zhì)期可達(dá)到90天左右,。但何種阻隔性材料適合質(zhì)量需要,，生產(chǎn)出的黑白膜或所使用的奶袋是否達(dá)到預(yù)期氧氣透過量的級別，這是困擾著黑白膜以及液態(tài)奶生產(chǎn)企業(yè)的難題,。因此,，需要選用合理的阻隔性設(shè)備進(jìn)行氧氣透過量測試。
檢測方法：
在常見的塑料包裝阻氧性測試方法分為等壓法和壓差法兩種,，其中壓差法氧氣透過率測試儀是將被測試樣置于高,、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。
目前,，國內(nèi)壓差法測試氧氣透過率試驗遵循GB 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法壓差法》此項國家標(biāo)準(zhǔn),。我們將采用Labthink蘭光公司自主研發(fā)的VAC-V2壓差法氣體滲透儀結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)對非阻隔類及阻隔類PE黑白膜奶袋分別進(jìn)行氧氣透過率試驗。
1,、試驗儀器
VAC-V2壓差法氣體滲透儀（Labthink蘭光）,，三腔獨立，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
挑選氧氣阻隔性不同的兩種鮮奶PE共擠黑白膜，即非阻隔類樣品與阻隔類樣品各一種,，置于23℃的環(huán)境中,，放在干燥器內(nèi)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. 試驗條件
地點：濟(jì)南蘭光包裝安全檢測中心
試驗溫度與濕度：23℃,，0%RH
試驗氣體：純干氧氣
試驗方法：壓差法
4. 試驗步驟
4.1 試驗原理
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阻隔性參數(shù)。
4.2 試樣裝夾
在試驗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,；在試驗腔中的圓盤上放置濾紙后，將從同一個樣品上裁取的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,，再用試驗腔夾緊結(jié)構(gòu)夾緊試樣,。
a. 涂抹真空油脂
b. 放置濾紙
c. 放置試樣
d. 夾緊試樣
圖2 試驗裝夾過程
4.3 檢測過程
VAC-V2自動化試驗，測試過程簡單：
4.3.1將試驗條件設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)條件,，即試驗溫度為23℃,，相對濕度為0%RH。
4.3.2打開設(shè)備軟件,，設(shè)置試驗參數(shù),，啟動試驗。試驗參數(shù)包括控制參數(shù)（試驗?zāi)Ｊ?、上腔吹洗時間,、上腔壓力、試驗時間,、脫氣時間等）和試樣參數(shù)（編號,、類型、面積、厚度等）,。
4.3.3如有需要,，試驗過程中進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)。
4.3.4試驗結(jié)束,、數(shù)據(jù)處理,。
4.3.5關(guān)閉氣源和電源。
非阻隔類與阻隔類PE黑白膜樣品在標(biāo)準(zhǔn)條件下的氧氣透過率分別為1579.841 cm3/m2·24h·0.1MPa,、7.3106 cm3/m2·24h·0.1MPa,，每個樣品3個試樣之間試驗結(jié)果的相對偏差均小于10%，相對平均偏差均低于5%,。所以,，同樣是PE共擠黑白膜，外觀并無差別,，但是氧氣透過率（阻氧性）卻存在極大差別,，這與黑白膜中有無添加阻隔材料有著密切關(guān)系。
總結(jié)：
采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試不同阻隔性PE黑白膜的氧氣透過率時,，可獲得穩(wěn)定,、的試驗結(jié)果，可真實反應(yīng)液態(tài)奶包裝材料的阻隔性能,。所以,，無法用肉眼進(jìn)行分辨PE黑白膜是高阻隔膜還是非阻隔膜時，應(yīng)及時采用阻隔性檢測設(shè)備驗證其阻氧性,，防止出現(xiàn)質(zhì)乳制品質(zhì)量問題,。液態(tài)奶PE黑白膜僅是塑料包裝薄膜的一個典型代表，其他如奶粉鋁箔復(fù)合膜,、肉制品真空包裝材料等進(jìn)行氧氣透過率測試皆可遵循此試驗方法,。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業(yè)的檢測服務(wù)與設(shè)備，多年來為客戶提供了上萬次的透氧性檢測服務(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www.labthink.cn查看具體信息或致電咨詢。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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