材料选择及检测方案,气调保鲜包装及检测仪器

2019-11-16 23:05栏目:包装材料
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全脂奶粉脂肪含量高,容易因氧化和水解而酸败变质。
要确保全脂奶粉的货架期质量,需对包装材料进行合理设计,并结合相应适宜的包装性能检测,以充分发挥包装对内容物的保护作用,提高奶粉的安全性。
本文对全脂奶粉包装材料的选择及其检测方案进行介绍。

食品行业的包装材料涉及到很多,主要是纸质包装、玻璃包装、塑料包装盒金属包装。虽然金属包装在食品行业所占的比重不是很大,但却是不可或缺的。

气调保鲜包装特殊薄膜的透氧率测定仪器在气调包装科研与应用领域极为重要,气调保鲜包装国外又称MAP或CAP、国内称气调保鲜包装或置换气体包装、充气包装。常用的气体有N2、O2、CO2、混合气体等。气调保鲜包装技术可广泛用于各类食品的保鲜,延长食品货架期,提升食品价值。本处结合相应技术文献,对各种气体在气调包装中的作用以及气调包装的质量如何进行控制进行介绍

中秋作为中华民族的传统节日,更有中秋佳节庆阖家团圆之说。
历代以来,在中秋节咏月思亲的故事、诗句亦是层出不穷,譬如苏东坡的《水调歌头·明月几时有》自是家喻户晓。
北宋时,一种节令食品——月饼开始出现在中秋佳节家家户户的餐桌之上。
“小饼如嚼月,中有酥和饴”,自此,赏月吃月饼便与这个节日一道成为传统一代一代传承下来。

全脂奶粉由纯乳生产,保持了纯乳中的原有营养成分,是当前奶粉的主力类型,但是全脂奶粉的脂肪含量较高,容易受环境影响氧化、水解而变质结块。
包装作为奶粉的承载者,对奶粉品质的保证起着至关重要的作用。

金属包装凭借其出色的印刷性能、高贵的金属质感、优异的风味保持性能等特点术语,在食品包装行业拥有不可替代的地位。下面看看金属包装在国内食品包装市场的三大应用实例。

一、不同气体在气调包装中的作用

时至今日,月饼似乎成为了中秋佳节的一种必需品,无论是和家人一起还是送给亲朋好友。
月饼的包装也越来越华美,近年来更是出现了各种精美的月饼礼盒。
而一般的月饼礼盒大致分为3层基本包装:塑料袋密封层、独立纸盒层、最外层的礼盒。
在月饼礼盒的三层基本包装中,最紧要的是最里层的密封层,事关月饼本身的保鲜保质程度。

一、全脂奶粉品质影响因素

1.茶叶罐

1、CO2在食品气调包装中的应用

众所周知,月饼含有丰富的油脂和糖分,因此,放置时间长会使月饼中微生物超标以及油脂酸败,除此以外还有空气中的水分含量或者外部因素的机械损伤,这些都是直接导致月饼变质的原因。
这些,也正是月饼密封包装所需要做到的几个基本条件,也就是说,月饼的保鲜包装材料必须主要以下几个方面:①耐油脂;②能维持包装的月饼的货架寿命8周以上。

全脂奶粉是鲜奶经由消毒、脱水、干燥后制成的方便饮用品。
全脂奶粉保留了原乳品中的几乎全部营养成分,深受人们喜爱。
然而,全脂奶粉脂肪含量高,达到30%左右,在贮藏过程中易受到氧气、温度、光照、水分、金属离子等影响发生自动氧化、光敏氧化和水解,生成氢过氧化物。
氢过氧化物不稳定,在形成的同时即开始分解,裂解形成醛、酮、醇、酸等化合物,这些挥发性物质具有特殊的哈败气味,是造成奶粉风味异常的主要原因。

茶叶罐种类繁多,有锡茶叶罐、竹茶叶罐、瓷茶叶罐等等。而锡罐是储装茶叶的佳容器。锡被广泛用于国内外食品工业,是食品保鲜包装的好材料。又称“绿色金属”。由于锡罐具有抗氧化能力强,密封性好,透氧率低,传导性好,没有金属异味等特点,长久以来被人们作为储装茶和喝茶的器具。

CO2气调包装在肉类包装中的应用效果较为明显,高浓度的CO2能阻碍需氧菌与霉菌等微生物的繁殖,延长微生物增长的停滞期及指数增长期,起防腐防霉作用。该方法尤其能使鲜肉类产品不需冷冻处理可保存120天。

首先,包装过程中,为了尽可能减少月饼中的微生物,目前国内外月饼包装主要是通过在月饼包装物内添加抑制或杀灭月饼及包装物和环境中的微生物为主的抗菌、抑菌剂。

氧气是全脂奶粉变质的关键影响因素,是脂肪氧化的必须条件,因此,要控制全脂奶粉的变质速度必须要控制奶粉所处环境中的氧气含量;水分活度除了对全脂奶粉的化学反应、微生物繁殖有影响外,还影响着奶粉的质地,如水分过高,奶粉极易结块。
全脂奶粉的水分活度应保持在合理的范围内;温度、光照、金属离子等对全脂奶粉的变质具有促进作用,在奶粉存储过程中应得到合理的控制。
在全脂奶粉加工工艺及贮藏环境稳定的情况下,良好的包装能够有效隔离氧气、水分、光照对奶粉的影响,换句话说,包装材料设计在很大程度上决定着全脂奶粉的保质情况。

茶叶罐一般采用镀锡薄钢板制成,罐形有方形和圆筒等形状,罐盖有单层盖和双层盖两种。从密封角度来分,茶叶罐分为一般罐和密封罐两种。在包装技术处理上,一般罐多采用封入脱氧剂包装法,以除去包装内的氧气;密封罐多采用充气、真空包装。实践证明,金属罐对茶叶的防护性优于复合膜包装袋,且外表美观、高贵,设计精致的金属罐更适合的茶叶包装。

2、氮气在食品包装中的应用

其次,是尽量减少包装内的氧气含量。
采用具有优异的隔氧性能的包装材料(如铝箔、PVDC、K树脂模等以及由它们制成的复合薄膜)并与真空或充氮包装结合使用。

二、全脂奶粉包装材料选择

2.月饼礼盒

充氮气调包装主要应用于油炸薯片及薯条、油烹调食品等。氮气是理想的惰性气体,在食品包装中有特有功效:不与食品起化学反应与不被食品吸收,能减少包装内的含氧量,极大地抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖,减缓食品的氧化变质及腐变,从而使食品保鲜。同时充氮包装食品还能很好地防止食品的挤压破碎、食品粘结或缩成一团,保持食品的几何形状、干、脆、色、香味等优点。

最后,是采用阻湿性材料进行包装,以减少环境湿度即空气水分含量较高时对月饼质量的影响。

为了保护奶粉不变质,包装材料必须具有隔离食品与氧气、光照、水汽的作用,这也是包装材料设计除成本考虑外的主要出发点。

中秋佳节,人们有给亲朋好友送月饼的习惯,作为礼品,大家自然希望它能够更精致一些。因此在设计上,他们会尽量将月饼盒做得别致、有特色一些。比如选材方面,除了纸板包装,还会选用高密纤维板或者是较好的木材,有的则采用金属包装。

3、复合气体在气调包装食品中的应用

申凯包装专业定制生产月饼包装膜多年,拥有自动化规模化的从“复合-印刷-分切-制袋”的生产工艺流程,我们公司可保证在包装材料供应中的品质的稳定性、交期时间准确性、交货数量与各项工 作的协调性上,保证提供产品的质量和服务为客户定制生产按其要求令其满意的月饼包装膜。

铝箔具有良好的防潮、防锈、阻气、遮光及耐腐蚀性,其挺度、机械强度适中,延展性好,便于加工,可以与纸张、塑料复合制成高阻隔、耐高温铝塑复合材料,适用于高温杀菌包装、真空包装等。
采用铝箔复合材料可有效提高产品的保质期,抵抗油脂向包装的渗透浸染。

一般来说,金属包装还具有一定的收藏价值,也可二次利用,不会造成污染、浪费。每个月饼礼盒都充满创意,不仅与中秋节团圆祥和的节日气氛相呼应,也突出了月饼礼盒的质感。

复合气体主要以O2、N2混合或CO2、N2、O2的混合形式为主,利用不同气体的不同功用达到保质与保鲜的目的。复合气调保鲜包装国际上统称为MAP包装,所用的气调保鲜气体一般由CO2、N2、O2及少量特种气体组成。其中,CO2能抑制大多需氧腐败细菌和霉菌的生长繁殖;O2抑制大多厌氧的腐败细菌生长繁殖,保持鲜肉色泽、维持新鲜果蔬富氧呼吸及鲜度;N2作充填气。复合气体组成配比根据食品种类、保藏要求及包装材料进行恰当选择而达到包装食品保鲜质量高、营养成分保持好、能真正达到原有性状、延缓保鲜货架期的效果。

铝塑包装也有自身的局限性,比如铝箔不耐折,在真空包装抽真空或者产品流通过程中铝箔容易出现针孔、穿孔、断裂等问题。
LABTHINK兰光实验室对铝塑包装材料进行揉搓试验发现铝塑包装经揉搓后阻隔性能大幅下降,甚至出现了贯穿性的穿孔。
但是,如果复合层中添加PA、EVOH等高阻隔层,则不仅可以起到保护铝箔的作用,而且可以使出现铝箔穿孔的材料的阻隔性保持在较高的水平。
因此,当奶粉需要长距离运输或者储运过程中包材易挤压揉搓时,如选择此类包装,则与铝箔所复合的材料的性能至关重要,常用的复合材料设计有PET/AL/CPP、PET/AL/PA/CPP、PET/NY/AL/NY/CPP等。

3.奶粉罐

二、气调包装检测项目与检测仪器介绍

一般情况下,铝塑复合膜的氧气透过量小于12.5px3/.24h.0.1MPa,水蒸气透过量小于0.5g/.24h,是全脂奶粉常用的包装材料。
相对而言,复合层数越多,阻隔性能和物理性能越好,然而其成本也越高,过度提高包装性能是浪费的也是不必要的。
在包装材料设计时,应结合奶粉加工工艺及货架期需求合理选择包装。

奶粉是不添加任何防腐剂,其密闭性、阻隔性也保证了内容物在常温储存条件下不出现有害菌污染,这是塑料、纸质、复合包装材料无法实现的。

刚才对气调包装的应用进行介绍,为确保气调包装的效果,就必须检测包装中的气体比例,同时需要从包装上做好质量控控制,避免包装破裂或阻隔性能差而导致包装内部气体的失调而出现质量问题。

塑料包装质量轻、厚度薄、包装工艺简单、设计种类丰富,具有良好的防潮、防蚀性能,已在食品、药品等行业得到了广泛的应用。
全脂奶粉可以采用复合塑料软包装,但是材料必须具有良好阻隔性能。
包装材料设计可选择具有高阻隔性能的PVDC、PA、EVOH等材料作为阻隔层,具有良好热封性能的PP、PE等材料作为包装内层。
可选择包材结构例如PA/CPP、PA/LDPE等。
一般情况下,PA/CPP、PA/LDPE材料的氧气透过量在40~1500px3/.24h.0.1MPa之间,PA/CPP的水蒸气透过率在3g/.24h左右,PA/LDPE材料的水蒸气透过率在4g/.24h左右,能满足一般全脂奶粉产品的货架期需求。

使用不含荧光增白剂的涂料,严格控制奶粉罐中游离甲醛的含量,再加上大肠杆菌、阪崎杆菌、金黄色葡萄球菌的检验等一系列技术支持,使金属奶粉罐的卫生安全性得到了充分保证。

1、顶空气体分析

通过增加材料厚度、增加复合层数、对材料进行镀铝处理、涂覆PVDC等方式可进一步提高材料的阻隔性能,此类包装材料有如VMPET/CPP、BOPP/VMPET/PE、BOPP/PE/VMPET/PE、KPA/CPP等。
其中,镀铝复合材料由于镀铝层的存在,其阻隔性与遮光性上要明显高于其他材料,可有效提高产品货架期,且在耐揉搓方面,镀铝复合膜较铝塑复合膜更具优势,不易出现穿孔、针眼等问题。
一般情况下,镀铝复合膜的氧气透过量在25px3/.24h.0.1MPa左右,水蒸气透过率在0.5~2g/.24h之间。

金属包装是可以无限次循环利用并不断再生为新金属包装和其他金属产品的材料。金属罐不产生垃圾或产生很少量的垃圾。总之,在未来发展中数码印刷印后加工,金属包装也将充分发挥其环保性、人性化、卫生安全等方面的优势,在食品包装行业开拓出一片更加广阔的天空。

顶空气体分析检测至关重要,检测时可以借助HAG-01顶空气体分析仪进行检测,以确保控制好包装容器内的氧气、二氧化碳、混合气体的比例。

另,由于塑塑复合膜基材多为无色透明膜,为了减缓全脂奶粉的光敏氧化,如不选择铝塑复合膜或者镀铝复合膜,则应尽量将包装设计为满色,以起到遮光的作用,而材料选择则应可选择对短波有较好阻挡性的材料,例如PET/PE较OPP/PP/PE在短波范围内的透光率要小很多,在延缓食品光敏氧化方面有较好的效果。

2、 厚度检测:

根据食品的不同形态与需求,除常规包装外,全脂奶粉多采用MAP包装、脱氧包装等包装形式,以尽可能减少包装内的氧气含量,降低食品与氧气接触的可能性。

薄膜厚度是否均匀一致,是气调包装膜各项性能的基础。厚度不均匀,不但会影响到薄膜各处的拉伸强度、阻隔性等,更会影响薄膜的后续加工。厚度检测应参照GB /T 6672 塑料薄膜和薄片厚度的测定机械测量法(GB/T 6672-2001,idt ISO 4593) 。开展厚度检测可以采用CHY-C2测厚仪,其均可满足抗菌活动性薄膜厚度检测要求的高精度测试仪。

MAP包装是指采用一种或多种惰性气体对包装内的空气进行置换,降低包装内的氧气含量,以达到抑制微生物生长、减缓产品氧化,从而延长产品保质期,并保证货架期内产品的品质的目的。
惰性气体一般采用氮气或者二氧化碳。
MAP包装是目前全脂奶粉常用的包装形式。

3、抗摆锤冲击试验

脱氧包装是指在包装内加入能与氧气反应的脱氧剂,以除去包装容器内的游离氧,降低包装内的氧浓度,多用于奶粉、坚果、糕点、茶叶等产品的保鲜。
脱氧包装可以使包装内环境在一定时间内保持较低的氧浓度,且能去除外界环境渗入包装内以及充填在奶粉空隙中的氧气,目前在奶粉行业已得到较为广泛的应用。

365bet亚洲官方网站,气调包装耐冲击性能的控制能够防止因韧性不足而出现包装表面破损的情况,有效避免产品在流通环节中因包装材料的耐冲击或跌落性能差产生破损而导致产品泄漏或变质等问题。

在采购或正式投入使用前,对包材性能是否能够符合材料预期设计进行验证,不仅能避免批量废品的产生,而且能通过试验有的放矢地对材料质量进行控制和改进。
包装材料对外界环境中氧气与水分的阻挡能力可用其氧气透过量和水蒸气透过量来衡量。
对这两项物理指标的测试可采用Labthink兰光OX2/230氧气透过率测试系统和W3/330水蒸气透过率测试系统,这两款设备分别采用等压法和电解法的测试原理,遵循GB、ASTM、YBB等多项检测标准,测试精度高,操作自动化程度高,能有效测量全脂奶粉包装材料榄阻隔性能。

抗摆锤冲击试验应执行GB /T 8809-1988 《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》,可用FIT-01薄膜冲击试验仪则执行此标准,满足全自动测试要求的需要。

除阻隔性能测试外,包材物理性能主要检测项目还包括厚度、拉伸性能、剥离强度、耐穿刺性等,针对MAP包装和脱氧包装,则需要检测包材的氮气透过率和二氧化碳透过率。
另外,经过包装工序后,成品包装能否有效发挥包材预期保护作用则需要通过对成品进行检测来实现。
一般情况下,可通过保质期加速试验来进行评测,但是该方法属于货架期综合评测,耗时较长,且如发现食品达不到预想的保质期后,仍需要从产品原料、生产工艺、包装性能等多方面进行原因排查。
此时,如直接对成品包装相关性能进行检测,则可锁定或缩小影响因素排查范围。
成品包装检测性能主要有热封性能、密封性、泄露与密封强度、成品包装氧气透过率、成品包装水蒸气透过率、顶空气体分析等。

4、耐撕裂性能试验

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

产品包装在储存和运输过程中有可能因外力作用被撕破,足够的抗撕裂扩展力可以减少撕裂的传递,从而避免泄漏带来的问题。

耐撕裂性能测试可参照埃莱门多夫法,应执行GB /T 11999-1989 塑料薄膜和薄片耐撕裂性试验方法。检测时可以采用撕裂度仪进行数据分析、评估。

5、密封性能检测

密封性能检测对于气调包装极为重要,若出现泄漏,则对产品的包装保护功效将丧失。

常用的检测方法有两种方法:

1)水中减压法:该方法可按照GB/T 15171-94《软包装件密封性能试验方法》进行检测,可用MFY-01密封试验仪,采用水中减压原理的设备,测试过程如下:在真空罐内放入适量蒸馏水,将包装放入真空罐内置于压板下侧使包装完全浸没入水中;然后设置试验的真空压力与时间,一般设置真空度为20、30、50、90 kPa等。到达一定真空度时停止抽真空,并保持该真空度的时间为 30秒。启动试验,对真空室抽真空,使浸在水中的试样产生内外压差,观测试样内气体外逸情况,以此判定试样的密封性能。

2)正压检测法:以LSSD-01泄漏与密封强度测试仪测试。通过对包装内侧施加压力,检测软包装的抗压能力、密封程度以及泄露指标,从而达到检测其完整性和密封强度的目的。

6、阻隔性能检测

阻隔性是指包装材料对气体、液体等渗透物的阻隔作用。阻隔性能不好,外界的气体会渗透进入包装内侧,影响气体的比例,进而加快产品的变质,这与通过气调延长货架期及产品质量的初衷是完全背离的,所以要做好阻隔性能的检测。

检测阻隔性能应分别执行GB 1038《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法》与GB 1037 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法-杯式法》,可采用VAC系列压差法气体渗透仪或PERME OX2/230氧气透过率测试系统;水蒸汽阻隔性能则可采用透湿性测试仪或0水蒸气透过率测试系统。

关键词:包装检测塑料薄膜

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