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小麦蛋白膜材料的氧气阻隔性能测试方法

点击次数:1134   发布时间:2024/6/6 10:00:30

摘要:蛋白膜是一种绿色环保的包装材料,在倡导环境保护的形式下,具有广阔的发展空间。本文以某小麦蛋白膜样品为例,利用Labthink兰光C230H氧气透过率测试系统对其氧气透过率进行测试,克服了蛋白膜易碎的特点,并通过对测试原理、设备参数及适用范围、测试过程等内容的简单介绍,为蛋白膜类样品阻氧性能的测试提供一种切实可行的方法。

关键词:氧气透过率氧气透过测试系统阻氧性能蛋白膜温度湿度

1、意义

蛋白膜,顾名思义,是以动物分离蛋白或植物分离蛋白为主要原料,并加入增塑剂、交联剂等添加剂制成,常见的蛋白膜有乳清蛋白膜、小麦面筋蛋白膜、大豆分离蛋白膜、玉米醇溶蛋白膜、花生分离蛋白膜等,根据蛋白膜的类型及应用领域不同,成膜方式包括浇铸成膜、涂布或喷雾成膜、挤压成膜等。蛋白膜是一种可食用、可降解的薄膜,用于产品包装,尤其是食品包装,可有(分隔)效解决塑料包装带来的食品安全隐患,并减轻塑料包装废弃物对环境造成的负担,因此,蛋白膜材料的应用与研发已成为一大研究热点,鉴于氧气是食品出现氧化变质、发霉等质量问题的诱因,阻氧性能是蛋白膜作为食品包装不能忽视的重要考究性能。由于自身结构的特点,蛋白膜通常对湿度比较敏感,所处环境湿度较低时,易失水而碎裂,湿度较高时,则易吸水而粘连,故而在氧气透过率的测试过程中试验条件的控制尤为重要。

2、检测样品

本次测试以某企业研制的小麦蛋白膜为检测样品。

3、检测依据

目前,氧气透过率的测试方法有等压法、压差法两种,为了防止试样因两侧所受压力不等而被破坏,本次检测采用等压法,对应的标准为GB/T 19789-2005《包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库伦计检测法》。

4、检测设备

本次检测所采用的试验设备为C230H氧气透过率测试系统,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

4.1试验原理

C230H氧气透过率测试系统采用库仑氧气分析传感器和等压法测试原理,将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间,氧气或空气在薄膜的一侧流动,高纯氮气在薄膜的另一侧流动,氧分子穿过薄膜扩散到另一侧中的高纯氮气中,被流动的氮气携带至传感器,通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析,计算出氧气透过率等结果;对于包装件而言,高纯氮气则在包装件内流动,空气或氧气包围在包装件外侧。

4.2设备参数

l 容器类试样的测试范围为0.000051cm3/(pkg·day)(包装件),薄膜类试样的测试范围为0.01200cm3/(m2·day)(标准),分辨率为0.001 cm3/(m2·day)

l 热力学和流体力学分析设计的三腔一体测试集成块结构,大幅缩小三腔之间温度、湿度和流量差异。支持三个相同或不同试样的同步测试。

l 试验温度控制范围:1055℃±0.2℃。

l 试验湿度控制范围:氧气0%590%±1%100%;载气0%590%±2%(选配)。

l 设备内部温度、湿度自动调节。测试腔各自安装温湿度传感器监测温湿度情况,控制测试过程更加精(分隔)准。

l 搭载高性能处理器和Windows10操作系统,通用各种软件和设备;自动测试模式,不需人工调整快速获得精(分隔)确结果;专业测试模式,提供了灵活丰富的仪器控制功能,满足个性化科研需要。

4.3 适用范围

l 容器类:适用于塑料、金属、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧气透过率测试,如可乐瓶、花生油桶、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等。

l 薄膜类:适用于各种塑料盖膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料的氧气透过率测试。

l 片材类:适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的氧气透过率测试,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

l 可满足标准:ASTM D3985ASTM F1307ASTM F1927(选配)、GB/T 19789GB/T 31354DIN 53380-3JIS K7126-2-BYBB 00082003-2015等多项国家和标准。

5、试验过程

(1)用取样器从小麦蛋白膜样品上裁取试样3片。将裁取的3片试样分别装夹在设备的3个渗透池中。

(2)设置试验温度、湿度、试样名称、厚度等试验参数,选择试验模式,点击试验选项,试验开始。为了防止样品在测试过程中碎裂,本次试验的温度、湿度分别设定为2360%RH。调节气体流量,使渗透池内的湿度达到设定值。

(3)试验结束后,设备自动显示三个试样的测试结果。吹扫管路,关闭设备。

6、试验结果

本次测试的小麦蛋白膜样品的3个试样氧气透过量分别为7651.3241cm3/(m2·24h)7670.0569cm3/(m2·24h)7656.3753cm3/(m2·24h),该样品的氧气透过量取3个测试结果的平均值,为7659.2521 cm3/(m2·24h)

7、结论

在蛋白膜氧气透过率的测试过程中,试验条件的控制尤为重要,否则很容易发生碎裂,导致试验失败。C230H氧气透过率测试系统一次试验可得到三个测试结果,大大提高了试验效率,试验结果的重复性、稳定性好,可以准确的反映出所测试蛋白膜样品的透氧性能,通过控制试验条件,试样在试验过程中未破损。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备生产、研发与检测服务的技术企业,目前已研发的检测设备涵盖了材料对氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳等气体阻隔性能、拉伸、抗冲击、抗穿刺、摩擦性能、耐揉搓性能、密封性能、蒸发残渣、溶剂残留等性能的测试,可服务于食品、药品、化工、日化用品、汽车、包材生产企业等诸多领域,了解相关的检测设备及检测服务,您可登陆济南兰光公司网站www.labthink.com查看或致电0531-85068566咨询。愈了解,愈信任!Labthink兰光期待与各行业中的用户增进技术交流与合作。

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