測試椰汁包裝用塑料瓶阻氧性能的方法

摘要：包裝的氧氣透過率是影響椰汁品質的重要因素，具有高阻氧性能的包裝能夠長久保持椰汁的口味，防止椰汁變質。本文采用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過率測試系統對某品牌椰汁包裝用塑料瓶的氧氣透過率進行測試，并通過對試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過程等內容的描述，為企業監控椰汁包裝的阻氧性能提供參考。

關鍵詞：椰汁、塑料瓶包裝、氧氣透過率、阻氧性能、氧氣透過率測試系統

1、意義

椰汁被譽為“養生*果汁”，是由椰肉加工而成，含有蛋白質、維生素C、鈣、鉀等豐富的營養物質，具有清涼解暑、祛風、益氣、養顏等功效，是一款深受消費者喜愛的植物蛋白飲料。隨著人們健康意識及消費水平的提高，椰汁的新鮮程度和口感成為影響椰汁生產企業能否立足市場，并擴大*的重要因素，若要保持椰汁的原汁原味，除了先進的生產工藝外，所使用的包裝亦至關重要。

以包裝的阻氧性能為例，若包裝的氧氣透過率高，椰汁在存儲及流通過程中接觸的氧氣較多，其成分中的蛋白質、維生素C等易被氧化，營養損失，口感發生變化。常見的椰汁包裝有金屬罐、塑料瓶等，金屬罐的阻隔性高、遮光性好，但易被擠壓變形，且成本高，塑料瓶質輕，易于運輸，成本低，與金屬罐比，阻氧性能稍差，因此通過對塑料瓶阻氧性能的研究及監控，降低塑料瓶的氧氣透過率，是推進椰汁包裝由塑料瓶*代替金屬罐的關鍵步驟之一。

圖1 常見椰汁包裝

2、試驗樣品

本文以某品牌椰汁包裝用塑料瓶為試驗樣品，測試其氧氣透過率。

3、試驗依據

目前，包裝材料氧氣透過率測試方法主要有壓差法與等壓法（庫侖計檢測法）兩種，本文采用等壓法對樣品的水蒸氣透過率進行測試，依據標準為GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過性測試方法 庫侖計檢測法》，本標準適用于塑料及其復合材料包裝件和容器的氧氣透過性測試。

4、試驗設備

本次試驗利用OX2/230氧氣透過率測試系統對樣品進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

圖2  OX2/230氧氣透過率測試系統

4.1 試驗原理

等壓法，又稱為庫侖計檢測法，是根據電流強度與進入到庫倫傳感器中的氧氣量成線性關系原理測試試樣的氧氣透過率。氧氣的滲透過程則是以氣體溶解滲透原理為依據，通過試樣將設備的上、下測試腔分開，上腔為高純氧氣，下腔流動的是高純的氮氣，氧氣在濃度差的作用下由上腔滲透過試樣進入下腔，下腔中的氮氣將氧氣攜帶至庫倫傳感器中進行測試分析，得到試樣的氧氣透過率。對于容器類試樣來說，容器內部相當于設備的下腔，流動的是高純氮氣，容器外部則相當于設備的上腔，通入的氣體為高純氧氣。

4.2 設備參數

• 測試范圍：容器測試0.0001 ~ 60 cm³/pkg·d，薄膜測試0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)。
• 試樣數量：可同時測試3個或三個不同的試樣。
• 分辨率：容器0.00001 g/pkg·d，薄膜0.001 cm³/(m²·d)。
• 試驗溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃。
• 試驗濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH，控溫精度±1%RH。
• 試驗氣體：O₂、空氣（氣源用戶自備）。
• 系統zui多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統。
• 可與水蒸氣透過率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實現氧氣、水蒸氣透過率同時測試的、便捷的試驗方式。
• 支持Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于容器、塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復合材料等包裝的氧氣透過率測試。容器類包括用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。薄膜類材料包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜狀材料的氧氣透過率測試。片材類包括各種工程塑料、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。

此外，本設備特殊配置夾具還可以應用于醫藥包裝、汽車油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽能背板等特殊包裝氧氣透過率測試。

(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

5、試驗過程

(1) 用快固膠將塑料瓶樣品密封在容器試樣架的托盤上。

(2) 將試樣架安裝到設備上，用密封袋將試樣及托盤進行密封。

(3) 設置試樣名稱、試驗濕度、試驗溫度等參數，點擊試驗選項，試驗開始。

(4) 啟動氣源，調節載氣流量及濕度。設備自動記錄試驗過程中氧氣透過情況，并在試驗結束后，顯示zui終測得的氧氣透過率測試結果。

6、結果

本次所檢測的椰汁包裝用塑料瓶的氧氣透過率為0.0103 cm³/(pkg·d)。

7、結論

椰汁包裝用塑料瓶的氧氣透過率是影響椰汁口感、新鮮程度的重要因素，本文采用等壓法原理、利用OX2/230氧氣透過率測試系統對某品牌椰汁包裝塑料瓶的氧氣透過率進行測試，試驗的過程簡單，智能化程度高，試驗結果的準確性好，可真實反映樣品的阻氧性能。濟南蘭光機電技術有限公司是一家以包裝檢測設備生產、研發與檢測服務為主的高新技術企業，除了本文中所使用的檢測設備外，公司已研發的設備還包括水蒸氣透過率檢測設備、壓差法氧氣透過率檢測設備、智能電子拉力試驗儀、密封試驗儀、扭矩儀、蒸發殘渣恒重儀、測厚儀、撕裂度儀、摩擦系數儀等等。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與協作！