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| 摘要 | 為（wéi）了保護奶粉中蛋白質、維生素等（děng）營養物質不被破壞，保質期（qī）得以延長，通常采用奶（nǎi）粉鋁箔複合膜袋（dài）裝形式進行包裝，但（dàn）鋁箔的成本較高，如何保證鋁箔複（fù）合膜的高阻氧性（即低氧氣透過率）的（de）基礎上鋁箔厚（hòu）度較為合適，則需要采取有效的氧氣透過（guò）率測試設備對（duì）不同鋁箔厚度的鋁箔複合膜進行有效檢測與比較。本文詳細介紹了奶粉鋁箔複合膜氧氣透過率的檢測方法，為相關行（háng）業提供技術與數據指導。 |
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| 關鍵字 | 袋類包裝、鋁塑包裝、塑料複（fù）合包裝、鍍鋁包裝（zhuāng）,發黴、黴變（biàn）、漲袋, 結塊、吸（xī）潮、潮解（jiě）, 氧（yǎng）化、酸敗、哈喇味,堆碼破袋（dài）、封口開裂,漏氣、癟袋、析漿,滲油,異味,蒸煮變形,墨層脫（tuō）色,科研院校解決方案,檢測機構解決方案,奶粉,鋁箔厚度,鋁塑複合膜,氧氣透過率,阻氧性,變質,延長保質期,氧（yǎng）氣透過率測試儀 |
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奶粉是將生乳的雜質過濾後進行一定的脫脂，再加熱殺菌，根據配方需要加（jiā）入香料等成分進行調整（zhěng），再經過真空濃縮至一定體積後以霧狀噴到有熱空氣的幹燥室裏（即噴（pēn）霧幹燥），脫水後製成（chéng）粉末（mò），快速冷卻過篩，即包裝（zhuāng）為成品。這種工藝使得新鮮（xiān）生乳中的蛋（dàn）白質、脂（zhī）肪、維生（shēng）素、礦物質等營養成分得以完好保存，並且隻需熱水衝調即可食（shí）用，方便快捷。但為（wéi）了保證奶粉可以（yǐ）具有較長的保（bǎo）質期，避免被空氣氧化引起變質（zhì）或產生結塊現（xiàn）象（xiàng），需采用高阻隔的包裝（zhuāng）材料對其進（jìn）行保護，特別是包材的阻氧性，即氧氣透過率越（yuè）低，對空氣中氧氣的（de）阻隔性越好。
一般奶粉（fěn）多采用鋁箔複合膜進行袋裝或者金屬罐裝（zhuāng），袋裝奶粉性價（jià）比高，方便攜帶。為了使得袋裝奶（nǎi）粉的保質期得（dé）到延長，同時控製複合膜材料的成本，鋁箔（bó）複合膜中價格較貴的鋁（lǚ）箔（bó）厚度該如何選擇才（cái）可以在保證包裝高阻氧性的情況下也可降低包材成本，這是目（mù）前很多奶粉（fěn）生產（chǎn）企業急切解決的問題。本文采用專業的可測試高阻隔材料的氧氣透過率測試設備對某包材廠生產的不同鋁（lǚ）箔厚度的奶粉鋁箔複合膜（mó）樣品的氧氣透過率（lǜ）進（jìn）行檢測比較（jiào），為相關使用者提供技術（shù）與數據（jù）參考。
圖1 奶粉鋁箔複合膜（mó）包裝
檢測方法：
目前，氧（yǎng）氣透過率測試方法分為等壓法與壓差法，其中等壓法是利用庫侖電量傳感器將所吸收的透過樣品（pǐn）的氧（yǎng）氣轉化為電子，利用氧分子和電子在數量上的線性正（zhèng）比關係計算出氧氣透（tòu）過率。此過程不受滲透濃度和傳感器環境（jìng）變化影響，檢測限低，可精確檢測高阻隔材料（liào）的氧氣透過率。
目前，國內等壓法測試氧氣透過率試驗遵循GB/T 19789-2005《包裝材料塑料薄膜和薄片氧化（huà）透過性試驗 庫侖（lún）計檢測法》此項國（guó）家標準。我們將采用LabthinkMD传媒视频自主研發的OX2/231氧氣（qì）透過率測試儀結合此標準對不同鋁箔厚度（dù）的奶粉鋁（lǚ）箔複合膜樣品的氧（yǎng）氣透過率進行檢測。
1、試驗儀器
高精度OX2/231氧氣透過率測試儀，獨立三（sān）腔均值設計，可單次試驗便（biàn）給（gěi）出三個試樣測試的平均值（zhí），支持薄膜和容器雙（shuāng）重（chóng）測試模（mó）式。控溫範（fàn）圍為15℃ ~ 55℃，控濕範圍（wéi）為0%RH、15%RH~ 90%RH、100%RH，薄膜（mó）氧氣透過率測試範圍為(0.01 ~ 1,000)cm3/m2·24h，並（bìng）可擴展（zhǎn）至(0.1~ 10,000) cm3/m2·24h。此係統還可擴展測試氧氣透（tòu）過率範圍為0.0001~ 10 cm3/(pkg·d)不同尺寸的（de）容器（qì）。係統支持Lystem?實驗室數據（jù）共享係統，可實現試驗結果和檢測報告的統一管理。
該儀器滿足多種（zhǒng）國家和國際標準：ISO15105-2、 GB/T 19789、ASTM D3985、 ASTM F2622、ASTMF1307、 ASTM F1927、JIS K7126-2、 YBB 00082003。可滿足不同溫濕度環境下各（gè）種塑料薄膜、複合膜、鋁箔、片材及（jí）塑料瓶（píng）、塑料袋等包裝（zhuāng）容器的氧氣阻（zǔ）隔性測試，並可擴（kuò）展測試太陽能背板、塑（sù）料管材、醫藥泡罩（zhào）、隱形眼鏡等軟塑產品的氧氣透過率。
圖2 OX2/231氧氣透過率測試儀
2. 試樣的製備
將三款不同（tóng）鋁箔厚度的奶粉鋁（lǚ）箔複合膜樣品置（zhì）於23℃的環境中，放在幹燥器內調（diào）節狀態48小時（shí）。取出後，分別從（cóng）每種樣品上裁取（qǔ）直徑為108 × 108 mm的試樣3個。
三款樣品的鋁箔厚度分別為7 μm、9μm、12 μm，對應的鋁箔複合膜（mó）樣品分別（bié）編號（hào）為樣品A、樣品（pǐn）B、樣品C。
3. 試驗條件
地點：濟南（nán）MD传媒视频包裝安全檢測（cè）中心
試驗溫度與濕度：23℃，0%RH
試驗方法：等（děng）壓法（即庫侖電量傳感器法）
4. 試驗步驟
4.1 試（shì）驗原理
OX2/231采用等壓法測試（shì）原理，將（jiāng）預先處理好的試（shì）樣夾緊於測試腔之間，氧氣在薄膜（mó）的一側流動，氮氣在薄膜（mó）的另一側流動。氧氣分子穿過（guò）薄膜擴散到另（lìng）一側的氮氣（qì）中，被流動的氮氣攜（xié）帶至傳感器（qì）。通過對傳感器測量到的氧氣濃度進行（háng）分析，從而計算出氧氣透過率等（děng）參數（shù）。對於包裝容器而言，氮氣（qì）則在容器內流動，氧氣包圍（wéi）在容器的外側。
4.2 試樣裝夾
在透（tòu）氣室外表麵的凸邊邊（biān）緣塗抹（mò）一（yī）層真空油脂，避免（miǎn）油脂塗在腔體空穴中間圓盤上。將（jiāng）從同一個樣品上裁取的3個已（yǐ）狀態調（diào）節完畢的試樣分別裝夾於OX2/231氧氣透過率測試儀的3個透氣室外表麵（miàn）塗抹的真空油脂上，避免試樣皺折（shé），輕輕按壓使試樣（yàng）與真空油脂良好接觸。蓋上透（tòu）氣室蓋，緊固密封好。
a. 塗抹真空油脂
b. 放上樣品後，蓋上透氣蓋，緊（jǐn）固密封
圖3 試樣裝夾過程
4.3 檢（jiǎn）測過程
l 添加蒸餾水，打開係統氣源，並按要求調節氣源壓力。根據試驗要求，添（tiān）加適量蒸餾水以達到要求的O2、N2濕度。
l 打開電源、運行軟件。
l 設置試驗溫度（dù）、試驗參數、啟動試驗。試驗參數包括設備控（kòng）製參（cān）數（試驗（yàn）模式、試驗循環次數、試驗時（shí）間、循環次數等）和試樣參數（類型（xíng）、麵積、厚度等）。
l 試驗結束、數據處理。
l 按照（zhào）上述步驟將其他兩款樣品進行檢（jiǎn）測。
l 關閉氣源和電（diàn）源。
三款奶（nǎi）粉（fěn）鋁箔複合膜樣（yàng）品的氧氣透過（guò）率（lǜ）平均值分別為0.5014 cm3/m2·24h（樣品A）、0.1927cm3/m2·24h（樣品B）、0.3011 cm3/m2·24h（樣品C），每個樣品3個試樣（yàng）之間試驗結果的相對平均偏差（chà）均低於10%。通（tōng）過試驗數據可（kě）以看出，鋁箔過薄則（zé）會使得複合膜的（de）阻氧性變差，但並非鋁箔（bó）越厚則鋁箔複（fù）合膜的阻（zǔ）氧性越好，因為鋁箔厚度增加亦（yì）會引起複合膜其他材質層以及膠黏劑等厚度的（de）變化（huà），並且在複（fù）合效果上也會存在改變。所以，對於本次測試的三款樣品，鋁箔（bó）厚度為9 μm的鋁箔複（fù）合膜的氧氣透過率最（zuì）低，即阻氧性最好。
總結：
OX2/231氧（yǎng）氣透（tòu）過率測試儀在用於篩選合適的鋁箔厚度時，可有效地監測並比較相應的鋁箔複合膜的氧氣透過性，在保（bǎo）證了鋁箔（bó）複合膜高阻氧性（xìng）的基礎上也可（kě）節省鋁（lǚ）箔因厚度問題帶來的成本。本試驗采用的檢測（cè）儀器同樣適（shì）用於其他用途的（de）軟（ruǎn）塑複合膜、片材及容器的氧（yǎng）氣（qì）透過率測試（shì）。
