摘要 |
本文通過大量的試驗數據基本說明了當前食用油瓶的實際質量情況,表明各個廠家生產和使用的食用油瓶實際質量確實存在差別,能顯示出當前食用油瓶包裝中存在的一些問題,有助於進一步完善我國的食用油包裝標准。 |
關鍵詞
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食用油瓶包裝,食用油桶包裝檢測
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20世紀90年代以後,我國的食用油行業發展迅速,精煉裝備水平的提高為供應市場高質量的小包裝食用油提供了條件。目前,在我國很多省市中小包裝食用油已在較大程度上取代了散裝食用油,成為我國最具發展潛力的朝陽行業之一。小包裝食用油的迅速發展帶動了作為配套服務的食用油包裝的發展,如何選擇適用性更強的包裝材料並改進現有的包裝方法是包裝工程技術人員所面臨的一個重要問題。為此,Labthink蘭光與武漢工程大學在食用油包裝現狀及質量檢測上聯手開展課題研究,對我國的食用油包裝和檢測情況進行了全面的調研,並獲得了一些有價值的數據。
1. 食用油包裝基本情況及課題主要研究內容
光照、氧化、水分、溫度、金屬離子等因素都能導致油脂成分出現改變,進而出現變質。由於食用油很少會直接暴露在陽光下,而且只要注意采用有色包裝或避光裝置就能隔絕光照和射線的影響,所以油脂的氧化和霉變是實際用於評價食用油質量的最主要指標。降低包裝內氧氣的濃度可明顯地減少油脂的氧化,水分的增加會促使霉菌包括氧化酶的增加,可見適宜采用高阻隔性包裝材料包裝食用油。
然而,我國目前對於以PET為主的食用油包裝的質量監控體系並不完善,例如本課題中一共調查了8家油脂瓶生產企業和18家成品小包裝食用油生產企業,發現包材阻隔性這一決定食用油質量的重要項目並沒得到應有的重視,而對一些常規包裝檢測項目(如密封性、拉環開啟力等)國標的執行力度也不高。
鑒於對我國食用油包裝市場的實際調研情況,本課題確定了以下幾項主要研究內容,並聯系有關企業獲得一些有代表性的小包裝食用油瓶進行測試分析。
·食用油瓶的整體氧氣透過率檢測及質量判定。
·食用油瓶的整體水蒸氣透過率檢測及質量判定。
·食用油瓶的密封性檢測及質量判定。
·食用油瓶的拉環開啟力的檢測及質量判定。
·食用油瓶的提手懸吊性能的檢測及質量判定。
2. 結果與討論
表1. 食用油包裝測試數據
樣品型號 | 樣品規格 | 描述 | 氧氣透過率1 ml/pkg.d | 水蒸氣透過率g/pkg.d | 密封性2 | 拉環開啟力N | 提手懸掛 |
1# | 1.5L | 帶蓋 | 0.4521 | 0.0784 | 合格 | 89.66 | 合格 |
去蓋 | 0.0812 | 0.0803 |
2# | 1.5L | 帶蓋 | 0.0856 | 0.0734 | 合格 | 97.87 3 | 合格 |
去蓋 | 0.0803 | 0.0738 |
3# | 5.0L | 帶蓋 | 0.1983 | —— | 合格 | 89.37 | 合格 |
去蓋 | 0.1909 | —— |
4# | 1.8L | 帶蓋 | 1.7449 | 0.0982 | 合格 | 73.06 | 合格 |
去蓋 | 0.0830 | 0.1039 |
注:1. 測試氣體為空氣,氧氣含量20.9%。
2. 執行標准GB/T 17374-1998。
3. 多次試驗均出現拉環被拉斷,而瓶蓋未開啟的情況。
2.1 氧氣透過率
將去蓋和帶蓋的樣品測試結果進行對比可以發現:加蓋樣品的氧氣透過率要比沒加蓋樣品大,但是增加的幅度並不相同,例如對於2#樣品和3#樣品,加蓋樣品的氧氣透過率只是比沒加蓋樣品稍微增加了一點,而對於1#樣品和4#樣品來講則是增大了幾倍或者幾十倍,這對食用油的保存相當不利。采用了阻隔性高的原材料卻沒有獲得預期的高阻隔性容器是當前食用油瓶以及盒中袋等包裝形式普遍存在的問題,除了進一步改進瓶蓋與瓶體連接處的泄漏問題外,瓶蓋的材質(目前市場上的瓶蓋基本上都用PP生產,阻隔性比PET要差不少)也是一個不可忽視的因素,因此我們積極推進容器整體的阻隔性檢測。我們通過分析測試數據認為樣品增加瓶蓋後氧氣透過率增大有可能是因為蓋子材質的阻隔性差或者由於增加瓶蓋進而使得表面積增大而造成的。所以要解決帶蓋後容器阻隔性的下降問題,建議應在保證食用油瓶安全性能的基礎上不斷的改良瓶蓋材料的配方,使其阻氧性能得以提昇,還應注意瓶蓋與瓶身的匹配問題。
本課題中沒有獲得瓶蓋的單獨樣品,並沒有單獨對瓶蓋的氧氣透過率進行測試分析,但這仍舊是一項很有意義的研究。通過此項檢測並與其他項目結果進行比對,我們應能將整個食用油包裝氧氣透過率中所存在的問題進一步細化。
2.2 水蒸氣透過率
對比試驗數據可知,同容積的產品,其整體的水蒸氣透過率均比較接近。總體上看,食用油瓶體積越大,其水蒸氣透過率也會增大,然而真正影響透過水蒸氣總量的因素應是容器的表面積大小,但由於一般情況下同等容積的食用油瓶在外形和尺寸上都相當接近,並且隨著容器體積的增大其表面積也會增大,因此水蒸氣透過率纔會表現出隨體積增大而增大的趨勢。從理論上分析,瓶蓋和瓶口結合的部分是較容易出現泄漏的位置,容器整體的氧氣透過率測試數據也顯示出帶蓋樣品的氧氣透過率都比不帶蓋的樣品要大,但這點在水蒸氣透過率測試上卻幾乎沒有差別。我們認為瓶蓋材料PP的水蒸氣透過率較瓶身材料PET的水蒸氣透過率小可能是這種現象出現的一個主要原因,這也從側面證明導致帶蓋容器氧氣透過率增大與瓶蓋的材質有關。從測試數據來看,采用PP材料的瓶蓋基本上不會引起容器整體水蒸氣透過率的顯著改變。
2.3 密封性
表2. 密封性相關標准的檢測要求
序號 | 參照標准 | 試驗參數及要求 |
1 | ASTM D5094-2004 | 包裝件內裝產品或者與產品相似的液體,震動,並通過移除其中的液體產生33.7kPa的壓力差,10分鍾不漏。 |
2 | ASTM D4991-07 | 對容器外部環境抽真空,形成95kPa的壓力差,30秒不漏。 |
3 | GB/T 17374-1998 | 裝入外包箱後,倒置3min,開箱檢驗,不應有滲漏。 |
4 | GB/T 17374-2008 | 執行GB/T 17344-1998。 |
5 | GB/T 17344-1998 | 把試驗樣品充氣至預定壓力(取20kPa),將其浸沒於水中或涂一薄層規定的液體,保持5分鍾不漏。 |
密封性是實現包裝安全的前提,也是各種包裝功能性發揮效能的前提。在我們的調研中發現多數廠家還在執行GB/T 17374-1998這個標准,為了實際考察企業的檢測情況,我們也采用了GB/T 17374-1998標准中的檢測方法檢測產品密封性。雖然幾個樣品的測試結果全部合格,但通過表2的比較我們可以看出目前GB/T 17374-1998是幾個標准中要求較低的,因此加嚴試驗條件後進行測試時幾種樣品的密封性表現就參差不齊了。
2.4 拉環開啟力
本項檢測是引入藥包標准相關測試方法並進行了創新,以評價拉環開啟力的控制給人們生活便利性帶來的影響。從試驗數據可以看出,多數樣品的拉環開啟力都是大於70N的,實際使用時還算比較方便。但2#樣品在開啟拉環時常會遇到拉環被拉斷而開口沒被開啟的情況,這需要引起廠家的重視。我們認為可以通過改進瓶蓋的原材料配方,或者增大拉環的厚度來增大強度,使拉環不會輕易斷裂,當然也可以在拉環的外形設計上做些調整。
2.5 提手懸掛
食用油瓶嵌裝把手的牢固程度直接影響其使用安全性,應引起關注,為此我們特地進行本項檢測,引入GB 13508-92中關於懸吊試驗的測試方法並進行了創新,希望解決一些實際使用中的安全問題。然而,直接按照GB 13508-92中的懸吊試驗進行測試只能得到可忽略不計的變形量,而且這種試驗環境也與實際使用情況差別較大,為了進一步提高試驗要求,我們向試驗樣品中充滿水,並固定懸掛時間,以模擬實際使用中油壺在使用狀態下的負荷情況並觀察把手是否脫落。盡管這項試驗沒有檢測出問題,但是我們認為這項檢測的條件選擇以及參數確定還需要通過更多試驗纔能獲得最具有代表性的數據,而且這種檢測方法值得推廣。
3. 總結
目前我國的食用油包裝缺少一個系統、完善的質量檢測標准,而從實際檢測情況看,由於當前標准規定較粗,因此各個廠家生產和使用的食用油瓶實際質量差別也比較大,尤其表現在瓶口的密封、瓶蓋的材質、以及由此引起的食用油瓶整體的氧氣透過率差異。雖然本課題研究在樣品種類和數量、以及檢測方法和設備種類上存有局限,但通過本課題獲得的數據仍具有較強的代表性,確實能反映當前食用油瓶生產中的一些問題,希望我們的研究能有助於進一步完善我國的食用油包裝標准,並引起相關部門和生產企業的關注。