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咖啡膠囊包裝氧氣阻隔性的監(jiān)測方案
閱讀:1308 發(fā)布時間:2015-10-20摘要:咖啡膠囊產(chǎn)品為高濃縮咖啡粉,為保證咖啡香醇持久,其所使用的膠囊杯體及鋁箔蓋膜對外界氧氣、水蒸氣等氣體的阻隔性應(yīng)較高,以保證自身香氣不易散失且不發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。本文對不易監(jiān)測阻隔性的咖啡膠囊杯體入手,利用可測試容器的OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)進行咖啡膠囊杯體氧氣透過率的檢測,驗證杯體的阻氧性,并介紹了氧氣透過率的檢測原理及方法,可為相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)解決目前對咖啡膠囊阻隔性不易監(jiān)控的棘手問題。
關(guān)鍵詞:咖啡膠囊、包裝容器、阻氧性、阻隔性、氧氣透過量(率)、氧氣透過率測試系統(tǒng)、等壓法
1、意義
咖啡膠囊類似藥用膠囊,即在膠囊包裝里裝入咖啡粉物質(zhì),采用太空艙技術(shù)鋁箔無氧密封。因膠囊杯體采用食品級PP包裝材料,質(zhì)地較為堅硬,在高溫下亦可維持原型,可實現(xiàn)高壓水蒸汽的注入,從而使咖啡在壓力的作用下*析出帶有咖啡脂的濃縮咖啡,保持咖啡的香醇。咖啡膠囊采用獨立設(shè)計的鋁箔材料封蓋,搭配聚丙烯材質(zhì)的杯體使得膠囊整體具有良好的保香性、阻氧性、遮光性,可有效防止咖啡粉吸潮變質(zhì),使咖啡保質(zhì)期可達到2年。但PP材質(zhì)的杯體的厚度以及質(zhì)量好壞決定了咖啡膠囊對外界的氧氣、水蒸氣以及內(nèi)部咖啡香氣的阻隔性(即阻氧性、阻濕性及保香性)的高低,因此,對于杯體相關(guān)阻隔性能的監(jiān)測對于判斷所使用的咖啡膠囊杯體質(zhì)量優(yōu)劣極為重要。本文以Labthink蘭光自主研發(fā)生產(chǎn)的OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)進行杯體容器氧氣透過率的檢測,即杯體對外部氧氣的阻隔性,可為相關(guān)咖啡制造行業(yè)提供有力的技術(shù)參考。
圖1 咖啡膠囊包裝
2、參考標準
目前,國內(nèi)尚無容器氧氣透過率的檢測標準,本文依據(jù)美國標準ASTM F1307-2002(2007)《用電量傳感器測定固體包裝件氧氣透過率的標準試驗方法》進行檢測,該標準也是目前檢測容器氧氣透過率的主要參考標準。
3、試驗樣品
某品牌咖啡膠囊所使用的PP材質(zhì)杯體。
4、試驗設(shè)備
對于氧氣透過率數(shù)值較小的容器樣品,通常采用等壓法原理進行氧氣透過率的測試,即ASTM F1307中規(guī)定的等壓法,本文采用的Lanthink蘭光OX2/230氧氣透過量測試系統(tǒng)則是此原理檢測設(shè)備。
圖2 OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)
4.1 設(shè)備原理
OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)采用等壓法測試原理,將預(yù)先處理好的試樣裝夾于測試腔之間,氧氣或空氣在薄膜的一側(cè)流動,高純氮氣在薄膜的另一側(cè)流動,氧氣分子穿過薄膜擴散到另一側(cè)的高純氮氣中,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(shù)。對于包裝容器而言,高純氮氣在容器內(nèi)流動,空氣或高純氧氣則包圍在容器的外側(cè)。
4.2 適用范圍
- 容器類:適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)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、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。
- 薄膜類:適用于各種塑料蓋膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料的氧氣透過率測試。
- 片材類:適用于各種工程塑料、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。
- 可滿足標準: ASTM F1307、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多項國家和標準。
4.3 設(shè)備參數(shù)
- 容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 60 cm3/(pkg·d),分辨率為0.00001 cm3/(pkg·d);薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 6500 cm3/(m2·d),分辨率為0.001 cm3/(m2·d)。
- 可同時測試3個相同或不同的試樣,系統(tǒng)zui多可支持10臺儀器的并行連接,建立30個試樣同時試驗的系統(tǒng)。
- 試驗溫度控制范圍15 ~ 55℃,控溫精度為±0.1℃。
- 試驗濕度控制范圍0%RH、35%RH~90%RH,控濕精度為±1%RH。
- 寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍,試樣兩側(cè)均可加濕,實現(xiàn)試樣在不同溫濕度條件下的測試。
- 專業(yè)級的壓力補償技術(shù)保證了試驗結(jié)果的高精度及可重復(fù)性。
- 可與水蒸氣透過率測試系統(tǒng)搭配,組成混合測試系統(tǒng),由一臺計算機統(tǒng)一控制,實現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過率同時測試。
- 支持LystemTM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和試驗報告。
5、試驗過程
(1) 用快固膠將膠囊杯體杯口邊緣封固在容器試樣用封口裝置上,密封完成后,將其裝夾到儀器中,再用密封袋將杯體樣品及封口裝置進行密封包扎。
(2) 打開儀器控制軟件,設(shè)置試驗溫度、試驗濕度等試驗參數(shù),點擊試驗選項,試驗開始。
(3) 調(diào)節(jié)濕度、載氣流量。
(4) 試驗結(jié)束后,記錄儀器自動計算的試驗結(jié)果。
6、試驗結(jié)果
本文所測試的咖啡膠囊杯體樣品的氧氣透過率為5.0347 cm3/(pkg·d)。
7、結(jié)論
咖啡膠囊杯體的阻隔性對保存咖啡香氣、防止被氧化及潮解結(jié)塊至關(guān)重要,尤其是對外界氧氣及水蒸汽的阻隔性,即氧氣透過率或水蒸氣透過量越小,產(chǎn)品保質(zhì)期越長。OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)在測試咖啡膠囊杯體對氧氣阻隔性方面,具有精度高、穩(wěn)定性好、操作便捷等優(yōu)點,同時還可檢測杯體鋁箔蓋膜的阻隔性情況。Labthink蘭光作為包裝檢測設(shè)備制造*,始終致力于為客戶提供專業(yè)、的包裝檢測設(shè)備和貼心、的包裝檢測服務(wù),滿足了來自世界各地的包裝檢測設(shè)備及服務(wù)需求,并得到*。了解相關(guān)的包裝檢測設(shè)備及服務(wù),您可登陸濟南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術(shù)交流與合作。