摘要：蛋白膜是一種綠色環(huán)保的包裝材料，在倡導環(huán)境保護的形式下，具有廣闊的發(fā)展空間。本文以某小麥蛋白膜樣品為例，利用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統對其氧氣透過(guò)率進(jìn)行測試，克服了蛋白膜易碎的特點(diǎn)，并通過(guò)對測試原理、設備參數及適用范圍、測試過(guò)程等內容的簡(jiǎn)單介紹，為蛋白膜類(lèi)樣品阻氧性能的測試提供一種切實(shí)可行的方法。
關(guān)鍵詞：氧氣透過(guò)率,氧氣透過(guò)測試系統,阻氧性能,蛋白膜,溫度,濕度
1、意義
蛋白膜，顧名思義，是以動(dòng)物分離蛋白或植物分離蛋白為主要原料，并加入增塑劑、交聯(lián)劑等添加劑制成，常見(jiàn)的蛋白膜有乳清蛋白膜、小麥面筋蛋白膜、大豆分離蛋白膜、玉米醇溶蛋白膜、花生分離蛋白膜等，根據蛋白膜的類(lèi)型及應用領(lǐng)域不同，成膜方式包括澆鑄成膜、涂布或噴霧成膜、擠壓成膜等。蛋白膜是一種可食用、可降解的薄膜，用于產(chǎn)品包裝，尤其是食品包裝，可有效解決塑料包裝帶來(lái)的食品安全隱患，并減輕塑料包裝廢棄物對環(huán)境造成的負擔，因此，蛋白膜材料的應用與研發(fā)已成為一大研究熱點(diǎn)，鑒于氧氣是食品出現氧化變質(zhì)、發(fā)霉等質(zhì)量問(wèn)題的誘因之一，阻氧性能是蛋白膜作為食品包裝不能忽視的重要考究性能。由于自身結構的特點(diǎn)，蛋白膜通常對濕度比較敏感，所處環(huán)境濕度較低時(shí)，易失水而碎裂，濕度較高時(shí)，則易吸水而粘連，故而在氧氣透過(guò)率的測試過(guò)程中試驗條件的控制尤為重要。
2、檢測樣品
本次測試以某企業(yè)研制的小麥蛋白膜為檢測樣品。
3、檢測依據
目前，氧氣透過(guò)率的測試方法有等壓法、壓差法兩種，為了防止試樣因兩側所受壓力不等而被破壞，本次檢測采用等壓法，對應的標準為GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗 庫倫計檢測法》。
4、檢測設備
本次檢測所采用的試驗設備為OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統，該設備由濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
4.1 試驗原理
等壓法，又稱(chēng)為庫侖計檢測法，前者描述的是試樣兩側的氣體壓力情況，后者說(shuō)明了所采用的檢測方法。試驗時(shí)，將試樣裝夾于試驗氣體腔與測試腔之間，試驗氣體腔內流動(dòng)的是高純氧氣，測試腔內流動(dòng)的載氣為等壓力的高純氮氣，根據氣體擴散原理，氧氣會(huì )在濃度差的作用下，由試驗氣體腔通過(guò)試樣滲透到測試腔，并被氮氣攜帶至庫侖計傳感器處進(jìn)行氧氣濃度的分析，從而得到試樣的氧氣透過(guò)率等參數。
4.2 設備參數
l 薄膜類(lèi)試樣的測試范圍為0.01~6500cm3/(m2·d)，分辨率為0.001cm3/(m2·d)，容器類(lèi)試樣的測試范圍為0.0001~60cm3/(pkg·d)，分辨率為0.00001 cm3/(pkg·d)。
l 可同時(shí)測試3個(gè)相同或不同的試樣，系統最多可支持10臺儀器的并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗的高效系統。
l 試驗溫度控制范圍15~55℃，控溫精度為±0.1℃。
l 試驗濕度控制范圍0%RH、35%RH~90%RH，控濕精度為±1%RH。
l 寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍，試樣兩側均可加濕，實(shí)現試樣在不同溫濕度條件下的測試。
l 壓力補償技術(shù)保證了試驗結果的高精度及可重復性。
l 可與水蒸氣透過(guò)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(shí)現氧氣、水蒸氣透過(guò)率同時(shí)測試。
l 支持LystemTM實(shí)驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。
4.3 適用范圍
該設備適用于多種類(lèi)型樣品氧氣透過(guò)率的測試，包括薄膜類(lèi)，如各種塑料蓋膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料；片材類(lèi)，各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；容器類(lèi)，各種塑料、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(guò)率測試，如可樂(lè )瓶、花生油桶、利樂(lè )包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等?？蓾M(mǎn)足ISO15105-2、GB/T19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多項國家和國際標準。
5、試驗過(guò)程
(1) 用取樣器從小麥蛋白膜樣品上裁取試樣3片。將裁取的3片試樣分別裝夾在設備的3個(gè)滲透池中。
(2) 設置試驗溫度、濕度、試樣名稱(chēng)、厚度等試驗參數，選擇試驗模式，點(diǎn)擊試驗選項，試驗開(kāi)始。為了防止樣品在測試過(guò)程中碎裂，本次試驗的溫度、濕度分別設定為23℃、60%RH。調節氣體流量，使滲透池內的濕度達到設定值。
(3) 試驗結束后，設備自動(dòng)顯示三個(gè)試樣的測試結果。吹掃管路，關(guān)閉設備。
6、試驗結果
本次測試的小麥蛋白膜樣品的3個(gè)試樣氧氣透過(guò)量分別為7651.3241cm3/(m2·24h)、7670.0569cm3/(m2·24h)、7656.3753cm3/(m2·24h)，該樣品的氧氣透過(guò)量取3個(gè)測試結果的平均值，為7659.2521 cm3/(m2·24h)。
7、結論
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在蛋白膜氧氣透過(guò)率的測試過(guò)程中，試驗條件的控制尤為重要，否則很容易發(fā)生碎裂，導致試驗失敗。OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統一次試驗可得到三個(gè)測試結果，大大提高了試驗效率，試驗結果的重復性、穩定性好，可以準確的反映出所測試蛋白膜樣品的透氧性能，通過(guò)控制試驗條件，試樣在試驗過(guò)程中未破損。Labthink蘭光，致力于通過(guò)包裝檢測技術(shù)提升和實(shí)驗室檢測儀器研發(fā)幫助客戶(hù)應對包裝難題，助力包裝相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)安全。了解關(guān)于更多相關(guān)信息，您可以登陸濟南蘭光機電技術(shù)有限公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢(xún)。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
