摘要 咖啡膠囊產品為高濃縮咖啡(fēi)粉,為保證咖啡香醇(chún)持久,其所使用的膠囊杯(bēi)體及鋁箔蓋膜對外界氧氣、水蒸氣等氣體的阻隔性應較(jiào)高,以保證自身香氣不易散失(shī)且不發生(shēng)結(jié)塊現象。本(běn)文對不易監測阻隔性的咖啡膠囊杯體入(rù)手,利用(yòng)可測試容器的C230H氧(yǎng)氣透過率測試係統進(jìn)行咖啡(fēi)膠囊杯體氧(yǎng)氣透過率的檢測(cè),精(jīng)準驗證杯(bēi)體的阻氧性,並介紹了(le)氧(yǎng)氣透過率的檢測原理(lǐ)及方法,可(kě)為相關生產企業解決目前對咖啡膠囊阻隔性不易監控的(de)棘手問題。
關鍵字 咖啡膠囊,包裝容器,阻氧性,阻隔性,氧氣透過量(liàng)(率(lǜ)),氧氣透(tòu)過率測試係統,等壓法
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1、意義

  咖啡膠囊類似藥用膠囊,即在(zài)膠囊包裝裏裝(zhuāng)入咖啡粉物(wù)質,采用太空艙技術鋁(lǚ)箔無氧(yǎng)密封。因膠囊杯體(tǐ)采用食品級PP包裝材料,質(zhì)地較(jiào)為堅硬(yìng),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完全析出帶有咖啡(fēi)脂(zhī)的濃縮咖啡,保持咖啡的(de)香醇。咖(kā)啡膠囊采用獨立設計(jì)的鋁箔(bó)材料封蓋,搭配聚丙烯材質(zhì)的(de)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,使咖啡保質期(qī)可達到2年。但(dàn)PP材質的杯體的厚度以及質量好(hǎo)壞決定(dìng)了咖啡膠囊對外界的氧氣、水蒸氣(qì)以及內(nèi)部(bù)咖啡香氣的阻隔性(即阻(zǔ)氧性、阻濕性及保香性)的高低,因此,對於杯體相關阻隔性能的監測對於判斷所使用的咖啡膠囊杯體質量優劣極為重要。本文以Labthink17C.COM自主研發生產的C230H氧氣(qì)透過率測試係統進行杯體容器氧氣透過率的檢測(cè),即杯體對外部氧氣的阻隔性,可為相關咖啡製造行業提供有力的技術參考(kǎo)。

咖啡膠囊包裝氧氣(qì)阻隔性(xìng)的監測方案
圖1  咖啡膠囊包(bāo)裝

2、參考標準

  目前,國內尚無容器氧氣透(tòu)過率的檢測標準(zhǔn),本文依據美國標準ASTM F1307-2002(2007)《用電量傳感器測(cè)定固體包裝件(jiàn)氧氣透過率的標準試驗(yàn)方法》進行檢測,該標準也是目前檢測容(róng)器氧氣透過率的(de)主要參考標準(zhǔn)。

3、試驗(yàn)樣品

  某品牌咖啡膠囊所使用的PP材質(zhì)杯體。

4、試驗設備

  對於(yú)氧氣(qì)透過率數值較(jiào)小的容器樣品,通常采用等壓法(fǎ)原理進行氧氣透過率的(de)測試,即(jí)ASTM F1307中規定的等壓(yā)法,本文采用的Lanthink17C.COMC230H氧氣透過量測試(shì)係統(tǒng)則(zé)是此原理檢測設備。

咖(kā)啡膠囊包裝氧氣阻隔性的監測方案
圖2  C230H氧氣透過率測試係統

4.1 設備(bèi)原理

  C230H氧氣透過率測試係統基於庫侖氧氣分析傳感器和等壓法測試原理,將預先處理好的試(shì)樣夾緊於測(cè)試腔之間,氧氣或空氣在薄膜的一側流動,高純氮氣在薄膜的(de)另一側流動(dòng),氧分子穿過(guò)薄膜擴散到另一(yī)側中的高純氮氣中(zhōng),被流動的氮氣攜帶至傳感器,通過對傳感器(qì)測量到的氧氣(qì)濃度(dù)進行分析,計算出(chū)氧氣透過率等結果;對於包裝件而言,高純氮氣則在包裝件(jiàn)內流動,空氣或氧氣包圍在包裝件外側。

4.2 適用範圍

l  容器類:適用於塑料、橡膠、紙、紙塑複合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過率測試(shì),如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑(sù)料化妝品包裝、牙膏軟(ruǎn)管、果凍杯、酸奶杯等。

l  薄膜類:適用於各(gè)種塑料蓋膜、塑料複合薄膜、紙(zhǐ)塑(sù)複合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁(lǚ)塑複合膜等膜狀材料的氧氣透過率測試。

l  片材類:適用於各種工(gōng)程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氧氣(qì)透過率測試,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

l  可滿(mǎn)足標準: ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927(選配)、GB/T 19789、GB/T 31354、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B、YBB 00082003-2015等多種測(cè)試標準(zhǔn)。

4.3 設備參數

l  容(róng)器類試樣的測試範圍為0.00005~1cm3/(pkg·day),分辨(biàn)率為0.001cm3/(m2·day);薄膜(mó)類試樣(yàng)的(de)測(cè)試範圍為0.01~200cm3/(m2·day)(標準),分辨率為0.001cm3/(m2·day)。

l  可(kě)同時測試(shì)3個相同或不同的試樣。

l  試驗溫度控製範圍(wéi)10~55℃±0.2℃。

l  試驗濕度控製範(fàn)圍氧氣0%,5~90%±1%,100%;載氣0%,5~90%±2%(選配)。

l  先(xiān)進熱力學和流體(tǐ)力學分析設計的三腔一體測試集成(chéng)塊結(jié)構,大幅縮小三腔之間溫度、濕度和流量差異。

l  設備內(nèi)部溫度、濕(shī)度自動調節。測試腔(qiāng)各自(zì)安裝溫濕度傳感器監測溫濕(shī)度情況,控製測試過程更加精準。

l  搭載Windows10係統的12寸觸控平板操作;快速自動測試;自動數據(jù)管理的(de)DataShieldTM數據盾係統。

5、試驗過程

(1) 用快固膠(jiāo)將膠囊杯體杯口邊緣封固在容器試樣用封口裝置上,密封完成後,將(jiāng)其裝夾到儀器中,再(zài)用密封袋將杯體樣品及封口裝置進行密封(fēng)包紮。

(2) 打開(kāi)儀器控製(zhì)軟件,設置(zhì)試驗溫度、試驗濕度等試驗參(cān)數(shù),點擊試驗選項,試驗開始。

(3) 調節濕度、載氣流量。

(4) 試(shì)驗結束後,記錄儀器自動計算的試驗結果。

6、試(shì)驗(yàn)結果

  本文所測試的咖啡膠囊杯體樣品的氧(yǎng)氣透過率為5.0347 cm3/(pkg·d)。

7、結論

  咖啡膠囊杯體的(de)阻隔性對保存咖啡香氣、防止被氧化及(jí)潮解結塊至關重要,尤其是對(duì)外界氧(yǎng)氣及水蒸汽的阻隔性,即(jí)氧氣透過率或(huò)水蒸氣透過量越小,產品保質期越長(zhǎng)。C230H氧氣透過率測試係統在測試咖啡膠囊杯體對氧氣阻隔性方麵,具(jù)有精度高、穩定性好、操作便捷等優(yōu)點,同時還可檢測杯體鋁(lǚ)箔蓋膜的阻隔性情況。Labthink17C.COM作為包裝檢測設備製(zhì)造行業翹楚,始終致力於為全球客戶提供專業、高端的包裝檢測設備和貼心、高效的(de)包裝檢測服務,滿足了來自世界各地的包裝檢測設備及服務需求,並得到一(yī)致好評。了(le)解相關的包裝檢測設備及服務,您可登陸濟南17C.COM公司網站(zhàn)查看具(jù)體信(xìn)息或致電谘詢。濟(jì)南17C.COM機電(diàn)技術(shù)有限公司期待與行業中的企事業單位增進技術交(jiāo)流與合作。

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