板栗仁鋁塑復合膜包裝氮氣保存能力的監管方案

　　摘要：為了提高炒貨干果類產品的保存效果，其包裝內部通常會充入一定量的氮氣，而包裝內部的氮氣在存儲過程中是否會散失則成為企業關注的一個問題。本文以板栗仁的鋁塑復合膜包裝為例，利用Labthink蘭光VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試其氮氣透過量，并對試驗的過程及設備的參數、適用范圍等內容進行了簡單的描述，從而為企業監管包材的氮氣保存能力提供參考。

　　關鍵詞：板栗仁、炒貨干果類、充氮包裝、氮氣透過量、壓差法氣體滲透儀、鋁塑復合膜、軟塑包裝

1、意義

　　板栗，俗稱栗子，營養價值高，含有豐富的維生素、礦物質，且口味香甜，是一種深受喜愛的干果類食品。板栗仁是板栗去殼制成，由于板栗仁松軟且蛋白質含量較高，在其包裝內部通常會充入一定量的氮氣，一方面可以防止板栗仁被擠壓變形、破碎，影響消費者的食用，另一方面包裝內部的氮氣還可以使板栗仁處于一個低氧或無氧的環境中，防止板栗仁出現氧化變質、拉絲、發霉等質量問題。故確保板栗仁成品包裝在存儲過程中內部的氣體不散失、內部氣體濃度不發生較大變化是包裝發揮其充氮效果的重要保證。

圖1  各種品牌的板栗仁成品包裝

2、標準情況

　　國內軟塑包裝氮氣透過量檢測依據國家標準GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法壓差法》，即壓差法原理。

3、檢測樣品

　　市場上即食板栗仁的包裝袋通常采用鋁塑復合膜，本文以某品牌板栗仁包裝用鋁塑復合膜為待檢測樣品。

4、試驗設備

　　本文采用濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試樣品的氮氣透過量。

圖2  VAC-V2壓差法氣體滲透儀

4.1 試驗原理

　　本設備以壓差法為設計原理。設備含有上、下兩個測試腔，上腔為高壓腔，下腔為低壓腔，試樣裝夾于兩個測試腔之間。試驗時，首先對低壓腔進行抽真空，然后對整個系統抽真空，當達到規定的真空度后，低壓腔關閉，向高壓腔內充入一定壓力的試驗氣體，在兩測試腔間(即試樣的兩側)形成一個恒定的壓差，試驗氣體在壓力差的作用下，會從高壓腔向低壓腔內滲透，通過對低壓腔內壓強的監測，得到試樣的各項阻隔性系數。

4.2 適用范圍

　　(1) 本設備專業用于多種薄膜、片材試樣在各種溫度下的氣體透過率、滲透系數、溶解度系數、擴散系數的測試。

• 薄膜類：如各種塑料薄膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜狀材料。
• 片材類：如各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。

　　(2) 本設備還可擴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試。

　　(3) 本設備適用于多種氣體的透過率測試，如氮氣、氧氣、二氧化碳、氦氣、空氣等。

　　(4) 本設備滿足多項國家和標準，如ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等。

4.3 設備參數

• 設備的測試范圍為0.05 ~ 50000 cm³/m²·24h·0.1MPa，真空分辨率可達到0.1 Pa。
• 設備的控溫范圍為5℃ ~ 95℃，控溫精度為±0.1℃；控濕范圍為0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH，可滿足試樣不同試驗條件下的檢測需求。
• 本設備有三個*獨立的試驗腔，可同時測試三種相同或不同的試樣。
• 本設備可進行任意溫度下的數據擬合，輕松獲得測試條件下的試驗結果。
• 經過改制，本設備還可支持有毒氣體、易燃易爆氣體的測試。
• 本設備提供標準膜進行快速校準，保證檢測數據的準確性和通用性。
• 本設備支持Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和檢測報告。

5、試驗步驟

　　(1) 從待測的板栗仁包裝用鋁塑復合膜樣品表面裁取直徑為97 mm的試樣3片。

　　(2) 在試驗腔測試區域的周邊涂抹一層真空油脂，注意真空油脂不能污染測試區域。

　　(3) 在測試區域內放置直徑為65 mm的濾紙，然后將試樣裝夾到設備中。

　　(4) 設置試驗溫度、試驗濕度、試樣厚度等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。

　　(5) 設備根據試驗過程中測試到的壓力變化情況自動計算并顯示試樣的測試結果。

6、試驗結果

　　本文檢測的板栗仁鋁塑復合膜包裝樣品的3個試樣片氮氣透過量分別為0.1013 cm³/m²·24h·0.1MPa、0.0911 cm³/m²·24h·0.1MPa、0.0969 cm³/m²·24h·0.1MPa。

7、結論

　　充氮包裝所用包裝材料對氮氣的阻隔性是一項重要的性能指標，該性能的高低對產品存儲期間包裝內部氮氣的體積及濃度具有重要影響。Labthink蘭光VAC-V2壓差法氣體滲透儀在檢測包裝氮氣透過量方面具有測試效率高，測試結果準確，數據的重復性好等優點。除氮氣透過量外，包裝的密封性能同樣會對包裝內部的氣體產生較大影響，可利用MFY-01密封試驗儀對包裝的密封性能進行檢測。隨存儲時間的延長，充氮包裝或充氣包裝內部的氣體含量變化則可利用HGA-02或HGA-03頂空氣體分析儀進行跟蹤測試。濟南蘭光機電技術有限公司期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作！