摘要：紅糖是一種常見的食用糖，這類糖在存儲(chǔ)過程中常出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。本文從紅糖所用包裝的防潮性能角度考慮，分析了包裝的水蒸氣透過率對(duì)紅糖結(jié)塊現(xiàn)象的影響。所采用的水蒸氣透過率檢測(cè)設(shè)備為Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)，并介紹了設(shè)備的試驗(yàn)原理、設(shè)備的參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，以便企業(yè)在篩選良好阻水性包材時(shí)進(jìn)行參考。

　　關(guān)鍵詞：水蒸氣透過率、防潮性能、阻水性能、水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)、軟塑包裝、塑料復(fù)合膜、紅糖、結(jié)塊

1、意義

　　紅糖即含蜜的甘蔗成品糖，是將甘蔗榨汁，濃縮形成的帶蜜糖。紅糖因沒有經(jīng)過高度精煉，幾乎保留了蔗汁中的全部成分，故除了具備糖的功能外，還含有維生素和鐵、錳、鋅等微量元素，營(yíng)養(yǎng)成分較高。紅糖極易結(jié)塊，這主要與其成分中所含有的還原糖有關(guān)，還原糖是一種易吸濕性的物質(zhì)，吸濕后會(huì)引起粉狀或顆粒狀的糖發(fā)生結(jié)塊，當(dāng)遇到干燥、高溫的環(huán)境時(shí)，所結(jié)成的塊狀糖表面的水分蒸發(fā)后，則會(huì)形成不易破碎的硬塊，不僅影響了消費(fèi)者的食用，還容易引起微生物的滋生。從上述分析可知，紅糖的這種結(jié)塊的問題主要與其所處環(huán)境中的濕度有很大關(guān)系，因此通過對(duì)環(huán)境濕度的控制是預(yù)防紅糖結(jié)塊的有效措施。

　　對(duì)于袋裝的紅糖來(lái)說(shuō)，所處環(huán)境濕度的大小與其包裝袋的阻濕性能直接相關(guān)，若包裝袋的阻濕性能較差，則環(huán)境中或包裝內(nèi)部的水分很容易通過包裝袋進(jìn)行相互滲透，使包裝內(nèi)部的濕度受外界環(huán)境的影響較大，紅糖則容易出現(xiàn)結(jié)塊的問題，相反，較高阻濕性的包裝袋則能夠?qū)t糖的結(jié)塊問題起到較好的預(yù)防作用。故而，加強(qiáng)對(duì)紅糖所用包裝材料阻濕性能的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。

2、檢測(cè)樣品

　　紅糖常用的包裝材料包括塑料復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜等，本文所檢測(cè)的樣品為某品牌紅糖包裝用塑料復(fù)合膜。

圖1 常見紅糖的包裝形式

3、檢測(cè)依據(jù)

　　薄膜類樣品水蒸氣透過率的檢測(cè)方法有稱重法、電解法、濕度法、紅外法四種，本文依據(jù)紅外法對(duì)所檢測(cè)樣品的水蒸氣透過率進(jìn)行測(cè)試，所依據(jù)的方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26253-2010 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定 紅外檢測(cè)器法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

　　本次試驗(yàn)中利用了W3/230水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)對(duì)樣品的防潮性能進(jìn)行測(cè)試，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)。

圖2  W3/230水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

　　水分子具有吸收紅外光的特性，水分子越多，吸收的紅外光越多，因此可以通過檢測(cè)紅外光的衰減來(lái)確定氣體中水分子的含量，本設(shè)備即是依據(jù)此原理研發(fā)。設(shè)備分為上、下兩個(gè)測(cè)試腔，上測(cè)試腔流動(dòng)的是具有恒定濕度的氮?dú)?，下腔流?dòng)的是干燥的氮?dú)?，試?yàn)時(shí)，試樣被裝夾在上、下兩個(gè)測(cè)試腔之間，根據(jù)氣體擴(kuò)散原理，上腔中的水蒸氣會(huì)通過試樣向低濕側(cè)的下腔滲透，并被低濕側(cè)流動(dòng)的氮?dú)鈹y帶至紅外傳感器處進(jìn)行水分子含量的檢測(cè)，通過對(duì)傳感器所產(chǎn)生的同比例信號(hào)的分析，即可得到試樣的水蒸氣透過率等相關(guān)參數(shù)。

　　本設(shè)備還可用于容器類試樣水蒸氣透過率的測(cè)試，在檢測(cè)時(shí)，容器內(nèi)部流動(dòng)的是干燥的氮?dú)?，容器的外?cè)則為高濕度的氮?dú)狻?/p>

4.2 適用范圍

　　(1) 薄膜類：適用于各種塑料薄膜、塑料復(fù)合膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜、玻纖鋁箔紙復(fù)合膜等膜狀材料的水蒸氣透過率測(cè)試。

　　(2) 片材：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率的測(cè)試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

　　(3) 紙類：適用于紙張、紙板及其復(fù)合材料的水蒸氣透過率測(cè)試，如煙包鍍鋁膜、紙鋁塑復(fù)合膜片材等。

　　(4) 容器：適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等的水蒸氣透過率測(cè)試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏管包裝、果凍杯等。

　　(5) 擴(kuò)展應(yīng)用：可擴(kuò)展應(yīng)用到液晶顯示屏膜、醫(yī)藥泡罩、無(wú)菌護(hù)創(chuàng)膜、汽車油箱、電池塑料外殼等產(chǎn)品與包裝的水蒸氣透過率測(cè)試。

　　(6) 標(biāo)準(zhǔn)：本設(shè)備滿足各項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 薄膜類試樣的測(cè)試范圍為0.01 ~ 40 g/(m²·24h)，并可根據(jù)實(shí)際需要選擇0.1 ~ 1000 g/(m²·24h)的測(cè)試范圍；容器類試樣的測(cè)試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)。
• 一次試驗(yàn)可同時(shí)測(cè)試3個(gè)試樣，試驗(yàn)過程互不干擾，試驗(yàn)數(shù)據(jù)各自獨(dú)立。
• 設(shè)備的控溫范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度控制范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
• 可快速接入溫濕度檢定插口，方便用戶進(jìn)行快速校準(zhǔn)。
• 人工、比例、循環(huán)三種試驗(yàn)?zāi)Ｊ綖椴煌韪粜再|(zhì)的材料提供了合適的檢測(cè)方法。
• 提供標(biāo)準(zhǔn)膜用于系統(tǒng)的校準(zhǔn)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。
• 支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。

5、試驗(yàn)過程

　　(1) 將參考膜片置于23±2℃、50±10%RH的環(huán)境中狀態(tài)調(diào)節(jié)4h。

　　(2) 狀態(tài)調(diào)節(jié)結(jié)束后，用設(shè)備取樣器沿參考膜片表面進(jìn)行裁樣。

　　(3) 沿設(shè)備的測(cè)試腔周邊均勻的涂抹一層真空油脂，將裁取的參考膜片密封在測(cè)試腔上，并用試樣裝夾結(jié)構(gòu)將試樣夾緊。

　　(4) 設(shè)置試樣名稱、試樣厚度、試驗(yàn)溫度、濕度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。調(diào)節(jié)設(shè)備的流量閥，使上腔內(nèi)的濕度穩(wěn)定在設(shè)定值。

　　(5) 試驗(yàn)結(jié)束后，手動(dòng)輸入?yún)⒖寄て臉?biāo)準(zhǔn)值。

　　(6) 按照(1) ~ (4)中的相關(guān)操作，對(duì)所檢測(cè)樣品進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)、裁樣、裝樣，并進(jìn)行試驗(yàn)。

　　(7) 試驗(yàn)過程中，設(shè)備對(duì)產(chǎn)生的信號(hào)值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)結(jié)束后，設(shè)備根據(jù)監(jiān)測(cè)到的結(jié)果及參考膜片的標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算得到試樣的水蒸氣透過率。

6、試驗(yàn)結(jié)果

　　本文中所檢測(cè)的紅糖包裝用塑料復(fù)合膜樣品的水蒸氣透過率分別為3.901 g/(m²·24h)、3.867 g/(m²·24h)、4.026 g/(m²·24h)，試驗(yàn)結(jié)果取三個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的平均值，即3.931 g/(m²·24h)。

7、結(jié)論

　　為了緩解或防止紅糖在貨架期內(nèi)出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的銷售，使用具有較高防潮性能的包裝袋是行之有效的措施之一。本文利用Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)對(duì)某品牌紅糖包裝用塑料復(fù)合膜樣品的阻水性能進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)過程簡(jiǎn)單、智能化程度高，試驗(yàn)結(jié)果精度高、重復(fù)性與準(zhǔn)確性好，一次試驗(yàn)可同時(shí)測(cè)試三個(gè)樣品，具有較高的試驗(yàn)效率，能夠準(zhǔn)確的反映出所檢測(cè)樣品的防潮或阻濕性能。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)的優(yōu)良企業(yè)，同時(shí)還設(shè)有專業(yè)的包裝檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，在為客戶提供精密的檢測(cè)設(shè)備的同時(shí)，還可承接來(lái)自客戶的檢測(cè)業(yè)務(wù)，并得到客戶的*。了解Labthink蘭光可提供的檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)服務(wù)信息，您可登錄濟(jì)南蘭光公司查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作！