液態(tài)奶黑白膜包裝重點衛(wèi)生性能的監(jiān)測及解決方案

摘要：液態(tài)奶黑白膜主要是以PE類樹脂、黑白色母料為主要原料，并根據需要加入阻隔性樹脂共擠而成的復合膜，其在使用過程中采用油墨表印工藝，因此由制膜過程及印刷過程引入的不溶物等有害成分在酸性、油脂性環(huán)境中極易遷移至液態(tài)奶中，進而危害消費者健康。所以，需及時采用蒸發(fā)殘渣等測試設備監(jiān)測包裝接觸材料的重點衛(wèi)生性能。本文介紹了鮮牛奶黑白膜中高錳酸鉀消耗量、蒸發(fā)殘渣、重金屬、脫色試驗這四項重點衛(wèi)生性能，并詳細介紹了蒸發(fā)殘渣儀的檢測原理、試驗步驟及應用，可為行業(yè)內包裝材料蒸發(fā)殘渣的測試提供參考。

關鍵詞：液態(tài)奶、黑白膜、包裝材料、衛(wèi)生性能、蒸發(fā)殘渣、高錳酸鉀消耗量、重金屬、蒸發(fā)殘渣儀、干燥冷卻、恒重

測試意義：

　　液態(tài)奶黑白膜是采用LDPE、LLDPE為主要樹脂原料，再加入黑、白色母料，采用共擠工藝吹制而成的復合膜，一般為三層或三層以上結構。液態(tài)奶黑白膜又分為阻隔類與非阻隔類，非阻隔類即不再添加任何具有較高阻隔性的樹脂原料，而阻隔類的黑白膜會另外加入EVOH、PA等阻隔性樹脂共擠成膜，高阻隔類的液態(tài)奶黑白膜在低溫環(huán)境下的氧氣透過率可達到2.0 cm³/(m²?24h?0.1MPa)。另外，為了獲得良好柔韌性及熱封口效果，有些種類的液態(tài)奶黑白膜會加入mLLDPE樹脂。因此，鑒于PE類液態(tài)奶黑白膜可具有優(yōu)異的阻隔性、熱封性、避光性以及柔韌性，是目前液態(tài)奶生產行業(yè)廣為采用的一種包裝材料。

　　液態(tài)奶黑白膜多采用表面印刷工藝，即利用耐水耐高溫的表印油墨印刷在黑白膜包裝外表面，因此油墨層是直接暴露在外部。鑒于液態(tài)奶黑白膜的制造工藝及印刷工藝，樹脂原料及油墨極易出現有害的小分子物質或有機溶劑殘留，而這些殘留物質采用何種手段進行嚴格監(jiān)控，則需要進行相關衛(wèi)生化學性能指標的檢測。BB/T 0052-2009 《液態(tài)奶共擠包裝膜、袋》產品標準中規(guī)定了PE類液態(tài)奶黑白膜中相關衛(wèi)生性能參考GB 9687-1988《食品包裝用聚乙烯成型品衛(wèi)生標準》，即嚴格檢測“蒸發(fā)殘渣”、“高錳酸鉀消耗量”、“重金屬”、“脫色試驗”這四項重點衛(wèi)生性能指標。這些指標可準確反映包裝材料中有機小分子成分或重金屬等有害物質的含量，有效降低在制膜或印刷過程中因工藝參數控制不當或油墨成分使用不當而產生的有害物質，zui大程度的減輕因包裝材料引起的液態(tài)奶污染。

圖1  液態(tài)奶黑白膜

檢測方法：

　　液態(tài)奶黑白膜重點衛(wèi)生性能指標均按照GB/T 5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛(wèi)生標準的分析方法》中規(guī)定的相應檢測方法，這四項指標在試驗前需在特定的溫度下在特殊的溶液中浸泡2 h，再按照不同的測試方法進行各指標的檢測。

• 蒸發(fā)殘渣：將試樣分別經由不同溶液浸泡后，將浸泡液分別放置在水浴上蒸干，于100℃左右的環(huán)境下干燥2 h后，冷卻稱重。該指標即表示在不同浸泡液中的溶出量。不同浸泡液可分別模擬接觸水、酸、酒、油不同性質食品的情況。
• 高錳酸鉀消耗量：將浸泡后的試樣，用高錳酸鉀標準滴定溶液進行滴定，通過測定其高錳酸鉀消耗量，再計算出可溶出有機物質的含量。該指標是表征包裝材料中小分子有機物及制膜過程中高溫分解的小分子有機物質的總含量。
• 重金屬：將浸泡液中重金屬（以鉛計）與硫化鈉作用后，在酸性溶液中形成黃棕色硫化鉛，再與鉛標準溶液比較顏色，如不深于標準溶液，即為重金屬含量符合標準。該指標表征包裝材料中重金屬，如鉛、鎘、汞等的含量。
• 脫色試驗：上述四種浸泡液不得在浸泡時染有顏色，同時將沾有冷餐油、乙醇的棉花反復擦拭試樣接觸食品的部位100次，棉花上不得染有顏色。此指標表征包裝材料中油墨在食品環(huán)境中向食品內容物的遷移程度。

　　本文將采用Labthink蘭光公司自主研制的新型ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀結合上述標準對鮮牛奶黑白膜樣品的“蒸發(fā)殘渣”指標性能的檢測進行重點介紹。

1、試驗儀器

　　ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀（Labthink蘭光），可測試0 ~ 80 g殘渣質量，測試精度0.3 mg；控溫范圍100 ~ 130℃，控溫精度±0.2℃；熱風循環(huán)風速0.2 m/s，試樣容積0 ~ 200 mL；單機八個試樣獨立測試及全自動試驗過程，大大提高檢測效率。采用自動升降機構設計和間歇稱重測量方法，有效降低系統(tǒng)誤差。試驗腔熱風循環(huán)系統(tǒng)，自動控溫和排濕的*設計。設備可在高溫條件下直接進行稱量，避免人為因素造成的影響，保證測試結果的準確性。比例、模糊、差值三種試驗模式，滿足用戶不同的測試需求。搭配了具有人性化的操作界面和智能化數據處理功能的操作軟件，可連接Lystem^TM實驗室數據共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結果和試驗報告。

　　該儀器滿足多種國家標準：GB/T 5009.60-2003、GB/T 5009.64-2003、GB/T 5009.68-2003、GB/T 5009.69-2008、GB/T 5009.203-2003、GB/T 9740-2008。可適用于以聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、過氯乙烯樹脂為原料制作的各種食具、容器及食品用包裝薄膜、罐頭或其他各種食品用工具、管道等制品在不同浸泡液中的溶出量的測定。

圖2  ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀

2. 試樣的制備

　　按照試樣的接觸面積每平方厘米加2 mL的液體量倒入浸泡液。分別浸泡在以下四種溶液中：

水：60℃，浸泡2h；乙酸(4%)：60℃，浸泡2h；乙醇(65%)：室溫，浸泡2h；正己烷：室溫，浸泡2h。

3. 試驗條件

地點：濟南蘭光包裝安全檢測中心
試驗條件：實驗室環(huán)境
試驗方法：水浴蒸干 + 蒸發(fā)殘渣儀干燥、稱重

4. 試驗步驟

4.1 試驗原理

　　試樣經由特殊要求的溶液浸泡后，取一定數量的浸泡液，置于預先在高溫烘箱中干燥至恒量的蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干，于高溫干燥后冷卻稱量，再干燥冷卻稱量，直至恒重。該質量減去空皿的質量即為蒸發(fā)殘渣質量。

　　蒸發(fā)殘渣是表征包裝材料中人為添加以及制膜過程中高溫氧化裂解產生的不溶性物質在使用過程中遇酸、酒、油等不同性質液體析出的總含量。

4.2 試驗步驟

　　ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀可將繁瑣的干燥、冷卻、恒重等步驟轉為由智能化設備一次性完成，僅采用這一臺設備即可完成水浴鍋、烘箱、干燥器三種儀器的工作，操作簡單快捷：

• 取試樣正己烷浸泡液200 mL，分多次置于預先在100℃ ± 5℃干燥至恒量的50 mL玻璃蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干。
• 將蒸發(fā)殘渣儀設置好試驗參數，包括溫度、稱重間隔時間、試驗模式等。
• 將蒸干后的蒸發(fā)皿放入蒸發(fā)殘渣儀中，由儀器自行完成對蒸發(fā)皿的干燥、恒重稱量。
• 同時將未加試樣的空白浸泡液按照上述步驟同時進行干燥、恒重稱量。
• 由儀器軟件自行計算蒸發(fā)殘渣質量及含量。
• 關閉軟件程序與儀器電源。
• 按照上述步驟，分別測試水、乙醇、乙酸浸泡液中試樣的蒸發(fā)殘渣。

圖3  蒸發(fā)皿在ERT-01中的干燥過程

　　鮮牛奶黑白膜在正己烷中的蒸發(fā)殘渣含量分別為12.1 mg/L、12.6 mg/L，兩次平行試驗的檢測結果的差值為算術平均值的4.0%，*不超過10%的精密度計算要求。

總結：

　　從本研究的試驗過程及數據可以看出，ERT-01蒸發(fā)殘渣儀在替代以往干燥、冷卻、恒重的繁雜試驗過程中，既能保證試驗過程的便捷性，也可滿足良好的數據穩(wěn)定性及精密度。在面對高頻率監(jiān)測包裝材料衛(wèi)生性能方面，蒸發(fā)殘渣儀可提供率、高準確性的檢測過程，極力防止有害物質遷移到食品內容物中，杜絕其危害消費者健康。鮮牛奶黑白膜僅是各種包裝材料的典型代表，其他如塑料復合膜、內壁涂料、容器等材質的蒸發(fā)殘渣測試皆可采用此檢測儀器進行驗證。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業(yè)、便捷、智能化的檢測服務與設備，涉及包裝材料阻隔性、機械性能強度等性能，您可以登陸蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術交流與合作。

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