蛋白質粉鋁塑復合膜的氧氣阻隔性能測試與儀器

摘要：蛋白質粉是采用提純的大豆蛋白、酪蛋白或乳清蛋白加工而成的粉劑產品，因含有大量的蛋白質易被氧化變質，所以要求使用的包裝材料應具有較高的阻氧性。本文利用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過率測試系統測試蛋白質粉鋁塑復合膜對外界氧氣的阻隔性能，并介紹了試驗的基本過程及試驗設備的適用范圍、設備參數等內容，企業在選擇阻氧性能試驗設備及測試方法時可加以參考。

關鍵詞：蛋白質粉、鋁塑復合膜、氧化變質、阻氧性、氧氣透過率、阻隔性能、氧氣透過率測試系統

1、意義

　　蛋白質粉中蛋白質成分含量較高，若存儲不當，容易發生氧化，導致蛋白質粉營養價值降低，甚至產生異味。因此，蛋白質粉對包裝材料的阻氧性要求較高。蛋白質粉一般采用鋁箔復合膜、鍍鋁復合膜包裝或金屬罐裝，若使用的包裝阻氧性較差，外部氧氣向包裝內部的滲透量較高，則蛋白質粉易出現氧化變質，所以，企業應加強對蛋白質粉包裝阻氧性的定期監測，以確保蛋白質粉在貨架期內不易變質。

2、參考標準

國內有關復合膜及片材包裝的氧氣透過率測試方法有庫侖計法（等壓法）、壓差法，參考的方法標準分別為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》與GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》。本文參考等壓法標準GB/T 19789-2005。

3、試驗樣品

某工廠提供的蛋白質粉鋁塑復合膜包裝。

4、試驗設備

濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的OX2/230氧氣透過率測試系統。

圖2  OX2/230氧氣透過率測試系統

4.1 測試原理

OX2/230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，氧氣或空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行分析，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。

4.2 適用范圍

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

• 薄膜類材料包括各種塑料薄膜、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。
• 容器類包括用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、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。
• 此外，本設備特殊配置夾具還可以應用于醫藥包裝、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) 本設備可滿足多項測試標準，如GB/T 19789、GB/T 31354、ISO 15105-2、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

4.3 設備參數

• 測試范圍：薄膜測試0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，容器測試0.0001 ~ 60 cm³/pkg·d。
• 試樣數量：可同時測試3個試樣。
• 分辨率：薄膜0.001 g/m²·24h，容器0.00001 g/pkg·d。
• 試驗溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃。
• 試驗濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH，控溫精度±1%RH。
• 試驗氣體：O₂、空氣（氣源用戶自備）。
• 系統最多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的高效系統。
• 可與水蒸氣透過率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實現氧氣、水蒸氣透過率同時測試的高效、便捷的試驗方式。
• 支持Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。

5、試驗步驟

(1) 用裁樣器從樣品表面裁取試樣3片。

(2) 將3片試樣分別裝夾在設備的三個測試腔上，確保試樣與測試腔間無氣泡，并用試樣夾緊裝置夾緊。

(3) 設置試樣名稱、試驗溫度、試驗濕度等參數。

(4) 點擊“開始試驗”選項。

(5) 啟動氣源，調節濕度以及載氣流量。

(6) 試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。

6、試驗結果

蛋白質粉鋁塑復合膜包裝3個試樣的氧氣透過率結果依次為0.063 cm³/m²·d，0.071 cm³/m²·d，0.068 cm³/m²·d。

7、總結：

OX2/230氧氣透過率測試系統測試用于包裝蛋白質粉的鋁塑復合膜氧氣透過率時，可準確反映蛋白質粉鋁箔復合膜的阻隔性能，是企業驗收包裝的重要性能指標。OX2/230氧氣透過率測試儀是一款專業用于氧氣透過率測試的檢測設備，試驗效率高，測試結果準確。另外，此設備還可用于包裝容器、片材等的阻氧性測試，滿足客戶對不同類型樣品的測試需求。除氧氣透過率檢測設備外，Labthink蘭光還可為您提供包裝材料抗揉搓性能、抗拉強度、密封性能、熱封強度等各種物理機械性能的檢測設備，了解關于更多相關信息，您可以登陸濟南蘭光機電技術有限公司站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。