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发布日期:2019-01-14
无论是植物性食品、动物性食品或人造食品,它们都会在原料、配料、加工、快三、贮存、销售、消费的过程中以一定的速度和方式丧失其原有品质,造成食品失效和酸败。为了保障消费者的食用安全,出厂的食品必须注明其能保证安全食用的货架储存时间,根据国家商务部《中国食品安全调查报告》显示,目前中国85%的消费者已经在购买食品时注重货架期;同时货架期是食品生产商在包材强度和价格后第三考虑因素,因为更长的货架期能最大程度地实现产品销售和利润最大化,同时也能使产品能达到更远更广的销售市场。 
   为了达到更长的货架期,生产商会在食品中加入适当的保鲜防腐添加剂,来抑制微生物的生长和繁殖,以延长食品的保存时间,虽然国家规定有25种可使用的防腐剂,象苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等,但是随着科学研究的不断长期深入,有些原来被认为安全的添加剂,现在被发现仍有潜在的不安全因素。少用甚至不用防腐添加剂才是我们更好的选择。 
  
  为了达到这个目的,我们需要从快三设计和材料上入手。其中map快三是我们越来越多地运用的方法之一。在mpa过程中,产品被快三在与空气不同的气体环境中,主要是通过减少保质期内产品与氧气的接触,来延长产品的保质期。气调快三过程中,在装入食品后,未封口之前,首先是抽真空,尽可能除去氧气,然后灌入氮气、二氧化碳或其它气体。氮气主要是起到消毒作用,冲淡快三中的氧气和二氧化碳,减少氧化作用,同时也起到稳定快三的作用。二氧化碳有抑制细菌和真菌的作用。对于新鲜水果和蔬菜,气调快三中的氧气含量在1%~5%之间是安全的,但对于薯片、熟肉制品等高油脂食品,氧气的含量必须更低于1%以下。 
  
  在选用了气调快三设计后,我们接下来要考虑的是快三材料的气体阻隔性能。因为如果阻隔性很差,充入的气体会在短时间内渗完,或者外界的氧气会在短时间内大量渗入快三内,那气调的功能就丧失了。由于氧气的渗透速率一般是氮气的五倍以上,而且氧气也是造成食品变质的主要原因,所以在评估材料对气体的阻隔性能时,我们只需要测试快三对氧气的阻隔性能。快三的阻隔性能和快三材料有关,也和整体快三的制作的有关,因为快三的封合和密封性都会影响整体快三的阻隔性能,有些瓶装食品的瓶盖和罗纹的紧密性也是影响因素。 
  
  目前,有很多厂商都对气调快三采用了直接测量的方法,就是在产品快三完成后,采用顶空气体分析仪先测试其中的氧气或者二氧化碳的浓度,然后将产品摆放几个月后,再对同批产品测试氧气或二氧化碳的浓度,根据一定时间里的浓度变化速度,来推算到货架期结束前氧气的浓度,是否会使食品发生影响食用安全的氧化。虽然这是个经济简单的方法,但是实验周期长,虽然还可以通过加温、高湿来加速,但是一般时间还会在一个月以上,这对品控和研发工作的效率带来一些影响,同时由于分析仪传感器的精度问题,总的来说,这个方法还只是一个初级的测试方法。 
  
  测量快三的氧气阻隔性能,最快速准确的方法是使用透氧测试仪进行检测,氧气透过率检测的方法从测试原理上来分有压差法和等压法两类。 
  
  压差法 
  
  依据标准:gb/t-1038-2000 (塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法) 
  
  测试原理: 
  
  压差法的测定原理是用试验膜隔成两个独立的空间,将其中一侧(高压室)充入测定用气体,而另一侧(低压室)抽真空,这样在试样两侧就产生了一定的压差,高压室的气体就会通过薄膜渗透到低压室,通过测量低压室的压力或体积变化就可以得出气体的渗透率。 
  
  优点:简单方便,可以测试材料对多种气体的阻隔性。仪器价格便宜。 
  
  但是压差法在其准确性及应用方面,仍有较大的局限性,因为:  

  
  
  1.在测试时,需要在样品的两侧形成一个大气压的压差,这个压差的存在会破坏材料本身的性能结构,如产生裂纹、加大针孔、材料变薄、透气面积变大,这些改变会影响测试的准确性。当快三材料应用于食品或药品快三时,是不会经受这个压差的。 
  
  2.进口的压差法设备的最低测试范围只能达到0.5 cc/m2day,再小的透过率数据是不能保证精度的。而目前镀铝膜等高阻隔快三材料的透氧率已经可以达到0.1 ~0.2cc/m2day左右,铝箔复合膜则更低,所以压差法已经不能适用于这些材料的检测了。 
  
  3.压差法设备不能测试完整的快三件,只能测试膜材。有时,材料本身的透氧率不存在问题,而软快三的封边、瓶盖的密封等因素,都会严重地影响完整快三的透氧率。 
  
  4.压差法设备不能控制测试湿度。不能检验一些亲水性材料(如尼龙、evoh)在高湿环境下的透氧率突变情况。 
  
  5.测试的重复性较差,台间差也会达到15~20%以上。只能用原厂的标准膜进行验证,但是由于国内外都没有溯源标准膜的供应,所以不同生产商的设备之间没有一个统一的值。 
  
  6.测试效率并不高,由于在测试开始时需要在测试腔内抽真空,对于高阻隔材料,厂方推荐的抽真空时间会长达10~15小时以上;有时由于操作手法不当,就连进口设备也很难避免会抽真空失败,国产设备的抽真空技术就更不过关了。 
  
  等压法 
  
  依据标准:astm d3985-1995(用库仑传感器测试薄膜氧气透过量的试验方法) 
  
  测试原理:在样品膜的两侧分别通入连续流动的氧气和氮气,样品两侧的大气压相等,利用氧气在样品膜两边的恒定浓度差而引起渗透,氮气将透过的氧气全部运送到传感器上,其传感器必须采用库仑电量法传感器,这是一种符合法拉第定律的绝对值传感器,渗透过来的氧气经过传感器时,传感器就会释放出4倍的电子,根据电流的大小就能检测出通过传感器的氧分子数量。 
  
  和压差法相比,等压法是一个更精确、先进的测试方法,因为: 
  
  1.测试时,样品膜两侧的气压相同,不会破坏材料本身的性能结构,更接近于快三材料真实使用的环境。 
  
  2.等压法设备的测试范围最低能达到0.005 cc/m2day,足以准确地检测这些高阻隔材料。 
  
  3.可以测试完整的快三件或瓶。 
  
  4. 可以控制不同的温度、湿度及不同含氧量的气体,更能有效地模拟快三实际的使用条件。 
  
  5.测试重复性很好,一般只有±1%或者±0.05 cc/m2day,而且可以利用追溯美国标准研究院nist的标准膜来验证设备,使得台间差也只有2~3%,不同实验室的测试结果能够有很好的比对性。 
  
  6.测试效率高,由于不需要抽真空,一般阻隔样品只需要一个白天就能完成,高阻隔材料也只需要最多1~2天时间。 
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