嬰幼兒米粉紙鋁塑罐包裝對外界氧氣阻隔性能的驗證方法

摘要：米粉是作為嬰幼兒生長期間重要的輔食，含有大量的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素，易被外界氧氣氧化引起變質(zhì)。因此，為防止外界氧氣進(jìn)入，其常使用的紙鋁塑罐包裝應(yīng)具有較高的氧氣阻隔性能。本文利用蘭光OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)測試紙鋁塑罐包裝對外界氧氣阻隔性能，并介紹了試驗的基本過程及試驗設(shè)備的適用范圍、設(shè)備參數(shù)等內(nèi)容，企業(yè)在選擇透氧性能試驗設(shè)備及測試方法時可加以參考。

關(guān)鍵詞：嬰幼兒輔食、米粉、紙鋁塑罐、阻氧性、氧氣阻隔性能、氧氣透過率、氧氣透過率測試系統(tǒng)

1、意義

嬰幼兒米粉又稱嬰幼兒配方谷粉、營養(yǎng)米粉或嬰幼兒米糊，是母乳或嬰兒配方食品不能滿足嬰兒營養(yǎng)需要以及嬰兒斷奶期間時，為補(bǔ)充嬰幼兒營養(yǎng)的輔助食品。它是以小米、大米為主要原料，輔以白砂糖、蔬菜、水果、蛋類、肉類等配料，加入鈣、磷、鐵、鋅等礦物質(zhì)及維生素加工制成的嬰幼兒補(bǔ)充食品。

現(xiàn)在食品行業(yè)為了延長產(chǎn)品的貨架期和降低包裝成本，逐漸使用紙鋁塑罐代替鋁罐包裝。為了防止米粉發(fā)生氧化變質(zhì)等質(zhì)量問題，對于紙鋁塑罐的阻氧性要求也較高，如果其阻氧性較差，即氧氣透過率較高，米粉則易被從外界滲透入內(nèi)的氧氣而氧化，發(fā)生米粉氧化變質(zhì)、發(fā)霉等質(zhì)量問題，這樣不但縮短了貨架期，對企業(yè)品牌形象也是嚴(yán)重的打擊。因此，在選用包材時加強(qiáng)對氧氣透過率的檢測是非常必要的。

圖1  嬰幼兒米粉紙鋁塑罐包裝

2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)有關(guān)包裝容器氧氣透過率的測試方法以庫侖計檢測法為原理，參考GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過性測試方法 庫侖計檢測法》。此標(biāo)準(zhǔn)于2015年開始實施，規(guī)定了在穩(wěn)態(tài)條件下采用庫侖計法對包裝件和容器氧氣透過性進(jìn)行測試的試驗方法以及適用于干燥環(huán)境中的、容積為2L以下的塑料及復(fù)合材料包裝件和容器等包裝材料的氧氣透過性的測試。

3、試驗樣品

某企業(yè)提供的嬰幼兒米粉紙鋁塑罐樣品。

4、試驗設(shè)備

濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計的OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)。

圖2  OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)

4.1 測試原理

OX2/230采用等壓法測試原理（即庫侖計法測試原理），將預(yù)先處理好的試樣夾緊于測試腔之間，氧氣或空氣在薄膜的一側(cè)流動，高純氮氣在薄膜的另一側(cè)流動。氧氣分子穿過薄膜擴(kuò)散到另一側(cè)中的高純氮氣中，被流動的氮氣攜帶至傳感器。通過對傳感器測量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，從而計算出氧氣透過率等參數(shù)。對于包裝容器而言，高純氮氣在容器內(nèi)流動，空氣或高純氧氣包圍在容器的外側(cè)。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于容器、塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復(fù)合材料等包裝的氧氣透過率測試。

• 容器類包括用于塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。
• 薄膜類材料包括各種塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料的氧氣透過率測試。
• 片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氧氣透過率測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
• 此外，本設(shè)備特殊配置夾具還可以應(yīng)用于醫(yī)藥包裝、汽車油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽能背板等特殊包裝氧氣透過率測試。

(2) 本設(shè)備可滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 測試范圍：薄膜測試0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，容器測試0.0001 ~ 60 cm³/pkg·d。
• 試樣數(shù)量：可同時測試3個相同或不同的試樣。
• 分辨率：薄膜0.001 g/m²·24小時，容器0.00001 g/pkg·d。
• 試驗溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃。
• 試驗氣體：O₂、空氣（氣源用戶自備）。
• 系統(tǒng)zui多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統(tǒng)。
• 可與水蒸氣透過率測試系統(tǒng)搭配，組成混合測試系統(tǒng)，由一臺計算機(jī)統(tǒng)一控制，實現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過率同時測試的、便捷的試驗方式。
• 支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和試驗報告。

5、試驗過程

(1) 用快固膠將測試容器特殊裝置固定在紙鋁塑罐底部鉆孔處，密封完成后，將其連接在儀器上，再用密封袋將樣品及特殊裝置進(jìn)行密封包扎。

(2) 設(shè)置試樣名稱、試驗溫度、試驗濕度等參數(shù)。

(3) 點擊“開始試驗”選項。

(4) 啟動氣源，調(diào)節(jié)濕度以及載氣流量。

(5) 試驗結(jié)束后，儀器自動計算并顯示試驗結(jié)果。

6、試驗結(jié)果

本文測試的嬰幼兒米粉紙鋁塑罐的氧氣透過率為：0.0249 cm³/pkg·d。

7、結(jié)論

包裝罐的阻隔性能高低是影響嬰幼兒米粉保質(zhì)期及口感的重要因素，尤其是對外界氧氣的阻隔性，其阻隔性能越高，即氧氣透過率越小，米粉的保質(zhì)期越長。OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)是一款專業(yè)用于薄膜測試和容器測試的氧氣透過率測試儀器，設(shè)備操作簡單、測試精度高、重復(fù)性高。濟(jì)南蘭光一直致力于為客戶提供專業(yè)的設(shè)備與檢測服務(wù)，為客戶提供大量的包裝材料性能數(shù)據(jù)參考。蘭光期待與各行業(yè)中的用戶技術(shù)交流與合作。