食品包材的一些測(cè)試要求
隨著食品供應(yīng)和包裝技術(shù)的不斷發(fā)展,我們?nèi)粘I钪薪佑|的食品包裝可謂千姿百態(tài),食品包材的種類(lèi)豐富,有紙、玻璃、塑料薄膜、金屬和復(fù)合材料等,包裝的形狀主要有杯、瓶、袋、包、屋形、罐等。食品包材的性能要求對(duì)保護(hù)食品質(zhì)量有著非常重要的作用,在這里介紹一些食品包材常規(guī)性能的檢測(cè)要求。
一.食品包材的基本性能測(cè)試:
1.抗拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)測(cè)試:
食品包裝基本的功能是作為承載食品的容器,這就要求其材料要有一定的強(qiáng)度來(lái)防止意外的破裂。包材的抗拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)是基本的性能要求,我們可以利用材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行恒速拉伸試驗(yàn)來(lái)得到拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。
2.作為工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的包材產(chǎn)品,其厚度和寬度的尺寸偏差應(yīng)滿足一定的要求,我們需要利用精密的測(cè)厚儀,利用φ16mm的接觸面、測(cè)量壓力50.37 kpa,以0.5μm測(cè)量精度來(lái)測(cè)量薄膜或片材的厚度。
3.熱封性能:
很多食品包裝是利用穩(wěn)定的高溫、高壓和時(shí)間下進(jìn)行封合,其封合效果的測(cè)試是利用標(biāo)準(zhǔn)熱封儀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)熱封,再用材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)封口進(jìn)行熱封強(qiáng)度的測(cè)試。
4.摩擦系數(shù)的測(cè)試:
瓶裝飲料的標(biāo)簽常用熱收縮膜,熱收縮膜和瓶體之間的摩擦系數(shù)十分重要,摩擦太大,不容易套膜或會(huì)產(chǎn)生拉毛;而摩擦太小,瓶體又容易從收縮膜中滑脫。同時(shí)包裝材料在包裝制作、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中,也會(huì)因?yàn)槟Σ料禂?shù)產(chǎn)生許多問(wèn)題,所以需要用的摩擦系數(shù)測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)。
二.食品包材的安全測(cè)試要求:
包裝除了容器的基本功能外,大的作用就是要保護(hù)食品免受流通環(huán)境的影響,保證食品在規(guī)定有效期內(nèi)質(zhì)量的安全性,這已成為消費(fèi)者關(guān)心的問(wèn)題,國(guó)家政策也不斷明確,對(duì)于包材的強(qiáng)制性檢驗(yàn)規(guī)程已在逐步落實(shí)中。
1.包材的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求:
對(duì)包材有害成分的檢測(cè),如汞、砷、苯等的含量分析。
2.包材的阻隔性測(cè)試:
環(huán)境中的氧氣和水蒸氣,會(huì)透過(guò)包裝材料來(lái)影響食品的保質(zhì),過(guò)量氧氣會(huì)使食品(如乳品、肉制品、果汁等)酸敗變壞,使碳酸飲料的口味變差;而過(guò)量水蒸氣會(huì)使餅干、膨化食品等受潮發(fā)霉,影響了食用安全。因此要求食品包裝應(yīng)具有很好的阻隔作用。隨著多層共擠復(fù)合膜、pvdc涂布膜和鍍鋁膜等高阻隔材料的應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和食品企業(yè)所采用的杯式法(透濕)和壓差法(透氣)等傳統(tǒng)測(cè)試方法,它們的測(cè)試靈敏度和測(cè)量范圍已無(wú)法準(zhǔn)確定量地測(cè)試高阻隔材料。例如,對(duì)于耐蒸煮復(fù)合膜的透氧率和透濕率的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求不大于0.5cc/m2day和0.5g/m2day,一些跨國(guó)食品生產(chǎn)企業(yè)更要求透濕率小于0.15g/m2day。
而利用符合astm d3985(透氧)、astm f1249(透濕)標(biāo)準(zhǔn)要求的先進(jìn)等壓法測(cè)試儀器,我們可測(cè)的高靈敏度可達(dá)0.005cc/m2day和0.005g/m2day,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以上的要求;加上對(duì)測(cè)試樣品的溫濕度控制,能更好地測(cè)試evoh、nylon等親水性材料。
除了對(duì)薄膜材料的測(cè)試,我們還應(yīng)該對(duì)包裝件進(jìn)行整體的滲透性試驗(yàn),原因是包裝袋邊熱封的效果、包裝瓶蓋的填片材料和螺紋緊密性等都會(huì)破壞阻隔性能。舉例來(lái)說(shuō),杯式酸奶所用的材料均是阻隔性很好的片材和復(fù)合膜,但是由于硬杯體頂部邊緣的不平整,會(huì)造成和軟杯蓋之間的封合問(wèn)題,對(duì)包裝件進(jìn)行測(cè)試,能更準(zhǔn)確地預(yù)知食品的貨架期。而目前只有等壓法的儀器才能進(jìn)行包裝件的滲透性測(cè)試。
3.包裝的密封性測(cè)試:
包材上的微小孔洞和封口的質(zhì)量會(huì)破壞包裝的密封性,它一方面會(huì)影響到包裝的阻隔性能,另一方面會(huì)使食品在受壓時(shí)(尤其是液體)滲出包裝外,污染其它食品和環(huán)境。我們需要用密封性測(cè)試儀,以輸入壓縮空氣到包裝中產(chǎn)生正壓、或?qū)b外抽真空產(chǎn)生負(fù)壓,將包裝內(nèi)的壓力達(dá)到一定壓力后靜止,然后觀察包裝內(nèi)壓力的減小速度,從而判別密封性的優(yōu)劣。
4.包裝內(nèi)頂空空氣分析:
對(duì)于一些奶粉、咖啡、薯片等充氮型包裝,或者是果汁和碳酸型飲料,為了考察出廠時(shí)或在保質(zhì)期內(nèi)的包裝內(nèi)氣體成分變化,我們需要利用快速的頂空空氣分析儀,對(duì)包裝內(nèi)的氧氣和二氧化碳進(jìn)行含量分析,從而確保包裝的儲(chǔ)存期限,保證食品的安全。為了將探頭插入堅(jiān)硬的罐類(lèi)硬包裝,還需要配合專(zhuān)門(mén)的工具和工作架。
5.包裝材料的不透明度:
很多有機(jī)食品對(duì)紫外線十分敏感,會(huì)因?yàn)樽贤饩€而引發(fā)氧化,所以需要包裝具有一定的不透明度來(lái)阻擋光線;但是也有很多包裝需要很好的透光率來(lái)顯示內(nèi)在產(chǎn)品(如保鮮膜)。
三.食品印刷包材的外觀性能測(cè)試:
1.印刷表面的粗糙度測(cè)試:
在包裝成品上,都會(huì)印有清晰的圖案和標(biāo)識(shí)。但我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)在一些材料(特別是紙質(zhì)或紙質(zhì)復(fù)膜)包裝上的印刷模糊,有些是和油墨質(zhì)量、套色工藝有關(guān),但很大部分是和印刷表面的粗糙度有關(guān)。由于一般印刷的油墨層只有幾十微米的厚度,如果印刷表面粗糙度過(guò)大,那么印刷的墨層就會(huì)嵌入到材料深層,從而使其表面的墨層厚度不均勻,就會(huì)產(chǎn)生發(fā)糊發(fā)白的現(xiàn)象。我們應(yīng)對(duì)印刷表面進(jìn)行粗糙度測(cè)試,通過(guò)模擬印刷機(jī)條件來(lái)進(jìn)行表面粗糙度測(cè)量,從微觀角度考察材料平滑程度對(duì)印刷性的影響,可以根據(jù)粗糙度的結(jié)果,按照2~2.5倍來(lái)調(diào)整墨層的厚度。
2.油墨耐摩擦測(cè)試:
有時(shí)我們?cè)诮佑|食品包裝時(shí),會(huì)遇到油墨污手的情況,或者發(fā)現(xiàn)油墨脫落的現(xiàn)象,這對(duì)消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望會(huì)有很大的影響。為了了解印刷油墨在基材上的附著性能,我們要進(jìn)行油墨耐摩擦的測(cè)試,利用標(biāo)準(zhǔn)壓載使兩種材料按設(shè)定速度互相摩擦,查看印刷油墨的牢固性能。根據(jù)實(shí)際使用的不同狀況,分干磨擦、濕摩擦、濕轉(zhuǎn)移、濕涂污和熱摩擦等類(lèi)型。
3.條碼印刷質(zhì)量測(cè)試:
每個(gè)商品都會(huì)有一個(gè)條碼標(biāo)示,它包含了生產(chǎn)、品質(zhì)、運(yùn)輸?shù)缺姸嘈畔ⅲ瑮l碼印刷的質(zhì)量好壞會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的銷(xiāo)售和流通。我國(guó)出口產(chǎn)品因條碼印刷質(zhì)量而遭退貨的事件已不是偶然。不同于條碼掃描儀,條碼質(zhì)量檢測(cè)儀會(huì)按照cen/ansi、iso/iec 15416和傳統(tǒng)分析法,提供可比較的、可重現(xiàn)的質(zhì)量評(píng)級(jí),并給出多組數(shù)據(jù),提示問(wèn)題所在(例如對(duì)比度、缺陷度、尺寸偏差等問(wèn)題)。值得注意的是,條碼質(zhì)量檢測(cè)需要固定的角度和距離、統(tǒng)一定義的測(cè)試孔徑和波長(zhǎng)和環(huán)境條件的校準(zhǔn),來(lái)保證可重復(fù)性的結(jié)果。
四.食品包裝其它一些測(cè)試要求:
食品包裝在緊密保護(hù)食品的同時(shí),也要考慮許多人性化的因素來(lái)方便消費(fèi)者的使用,例如:a.包裝頂蓋的剝離力:如杯式酸奶、方便碗面的手掀頂蓋。
b.瓶蓋的扭矩要求。
c.包裝頂蓋的戳破力:如杯式酸奶、磚式包裝的插孔等。
對(duì)于以上這些測(cè)試項(xiàng)目,食品生產(chǎn)和食品包材生產(chǎn)企業(yè)需要運(yùn)用準(zhǔn)確的測(cè)量和測(cè)試儀器,根據(jù)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行完善的質(zhì)量控制,以的食品產(chǎn)品來(lái)滿足消費(fèi)者的需求。