摘要：為了提高炒貨干果類產(chǎn)品的保存效果，其包裝內(nèi)部通常會充入一定量的氮氣，而包裝內(nèi)部的氮氣在存儲過程中是否會散失則成為企業(yè)關(guān)注的一個問題。本文以板栗仁的鋁塑復(fù)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(shè)備的參數(shù)、適用范圍等內(nèi)容進(jìn)行了簡單的描述，從而為企業(yè)監(jiān)管包材的氮氣保存能力提供參考。

　　關(guān)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(fù)合膜、軟塑包裝

1、意義

　　板栗，俗稱栗子，營養(yǎng)價值高，含有豐富的維生素、礦物質(zhì)，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(zhì)含量較高，在其包裝內(nèi)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(nèi)部的氮氣還可以使板栗仁處于一個低氧或無氧的環(huán)境中，防止板栗仁出現(xiàn)氧化變質(zhì)、拉絲、發(fā)霉等質(zhì)量問題。故確保板栗仁成品包裝在存儲過程中內(nèi)部的氣體不散失、內(nèi)部氣體濃度不發(fā)生較大變化是包裝發(fā)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(biāo)準(zhǔn)情況

　　國內(nèi)軟塑包裝氮氣透過量檢測依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)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(fù)合膜，本文以某品牌板栗仁包裝用鋁塑復(fù)合膜為待檢測樣品。

4、試驗設(shè)備

　　本文采用濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)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(shè)備以壓差法為設(shè)計原理。設(shè)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(jìn)行抽真空，然后對整個系統(tǒng)抽真空，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后，低壓腔關(guān)閉，向高壓腔內(nèi)充入一定壓力的試驗氣體，在兩測試腔間(即試樣的兩側(cè))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(nèi)滲透，通過對低壓腔內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測，得到試樣的各項阻隔性系數(shù)。

4.2 適用范圍

　　(1) 本設(shè)備專業(yè)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(shù)、溶解度系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)的測試。

• 薄膜類：如各種塑料薄膜、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。
• 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(shè)備還可擴(kuò)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(shè)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(shè)備滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 設(shè)備的測試范圍為0.05 ~ 50000 cm³/m²·24h·0.1MPa，真空分辨率可達(dá)到0.1 Pa。
• 設(shè)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(shè)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(shè)備可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合，輕松獲得測試條件下的試驗結(jié)果。
• 經(jīng)過改制，本設(shè)備還可支持有毒氣體、易燃易爆氣體的測試。
• 本設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。
• 本設(shè)備支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和檢測報告。

5、試驗步驟

　　(1) 從待測的板栗仁包裝用鋁塑復(fù)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(qū)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(qū)域。

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

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

　　(5) 設(shè)備根據(jù)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(jié)果。

6、試驗結(jié)果

　　本文檢測的板栗仁鋁塑復(fù)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(jié)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(biāo)，該性能的高低對產(chǎn)品存儲期間包裝內(nèi)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(jié)果準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)的重復(fù)性好等優(yōu)點。除氮氣透過量外，包裝的密封性能同樣會對包裝內(nèi)部的氣體產(chǎn)生較大影響，可利用MFY-01密封試驗儀對包裝的密封性能進(jìn)行檢測。隨存儲時間的延長，充氮包裝或充氣包裝內(nèi)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(jìn)行跟蹤測試。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作！