摘要：蛋白膜是一种绿色环保的包装材料，在倡导环境保护的形式下，具有广阔的发展空间。本文以某小麦蛋白膜样品为例，利用Labthink兰光OX2/230氧气透过率测试系统对其氧气透过率进行测试，克服了蛋白膜易碎的特点，并通过对测试原理、设备参数及适用范围、测试过程等内容的简单介绍，为蛋白膜类样品阻氧性能的测试提供一种切实可行的方法。
 

　　关键词：氧气透过率,氧气透过测试系统,阻氧性能,蛋白膜,温度,湿度
 

　　1、意义
 

　　蛋白膜，顾名思义，是以动物分离蛋白或植物分离蛋白为主要原料，并加入增塑剂、交联剂等添加剂制成，常见的蛋白膜有乳清蛋白膜、小麦面筋蛋白膜、大豆分离蛋白膜、玉米醇溶蛋白膜、花生分离蛋白膜等，根据蛋白膜的类型及应用领域不同，成膜方式包括浇铸成膜、涂布或喷雾成膜、挤压成膜等。蛋白膜是一种可食用、可降解的薄膜，用于产品包装，尤其是食品包装，可有效解决塑料包装带来的食品安全隐患，并减轻塑料包装废弃物对环境造成的负担，因此，蛋白膜材料的应用与研发已成为一大研究热点，鉴于氧气是食品出现氧化变质、发霉等质量问题的诱因之一，阻氧性能是蛋白膜作为食品包装不能忽视的重要考究性能。由于自身结构的特点，蛋白膜通常对湿度比较敏感，所处环境湿度较低时，易失水而碎裂，湿度较高时，则易吸水而粘连，故而在氧气透过率的测试过程中试验条件的控制尤为重要。
 

　　2、检测样品
 

　　本次测试以某企业研制的小麦蛋白膜为检测样品。
 

　　3、检测依据
 

　　目前，氧气透过率的测试方法有等压法、压差法两种，为了防止试样因两侧所受压力不等而被破坏，本次检测采用等压法，对应的标准为GB/T 19789-2005《包装材料 塑料薄膜和薄片氧气透过性试验 库伦计检测法》。
 

　　4、检测设备
 

　　本次检测所采用的试验设备为OX2/230氧气透过率测试系统，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
 

　　4.1 试验原理
 

　　等压法，又称为库仑计检测法，前者描述的是试样两侧的气体压力情况，后者说明了所采用的检测方法。试验时，将试样装夹于试验气体腔与测试腔之间，试验气体腔内流动的是高纯氧气，测试腔内流动的载气为等压力的高纯氮气，根据气体扩散原理，氧气会在浓度差的作用下，由试验气体腔通过试样渗透到测试腔，并被氮气携带至库仑计传感器处进行氧气浓度的分析，从而得到试样的氧气透过率等参数。
 

　　4.2 设备参数
 

　　l  薄膜类试样的测试范围为0.01~6500cm3/(m2·d)，分辨率为0.001cm3/(m2·d)，容器类试样的测试范围为0.0001~60cm3/(pkg·d)，分辨率为0.00001 cm3/(pkg·d)。
 

　　l  可同时测试3个相同或不同的试样，系统最多可支持10台仪器的并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统。
 

　　l  试验温度控制范围15~55℃，控温精度为±0.1℃。
 

　　l  试验湿度控制范围0%RH、35%RH~90%RH，控湿精度为±1%RH。
 

　　l  宽范围、高精度的温湿度控制范围，试样两侧均可加湿，实现试样在不同温湿度条件下的测试。
 

　　l  压力补偿技术保证了试验结果的高精度及可重复性。
 

　　l  可与水蒸气透过率测试系统搭配，组成混合测试系统，由一台计算机统一控制，实现氧气、水蒸气透过率同时测试。
 

　　l  支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告。
 

　　4.3  适用范围
 

　　该设备适用于多种类型样品氧气透过率的测试，包括薄膜类，如各种塑料盖膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料；片材类，各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；容器类，各种塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧气透过率测试，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等。可满足ISO15105-2、GB/T19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多项国家和国际标准。
 

　　5、试验过程
 

　　(1) 用取样器从小麦蛋白膜样品上裁取试样3片。将裁取的3片试样分别装夹在设备的3个渗透池中。
 

　　(2) 设置试验温度、湿度、试样名称、厚度等试验参数，选择试验模式，点击试验选项，试验开始。为了防止样品在测试过程中碎裂，本次试验的温度、湿度分别设定为23℃、60%RH。调节气体流量，使渗透池内的湿度达到设定值。
 

　　(3) 试验结束后，设备自动显示三个试样的测试结果。吹扫管路，关闭设备。
 

　　6、试验结果
 

　　本次测试的小麦蛋白膜样品的3个试样氧气透过量分别为7651.3241cm3/(m2·24h)、7670.0569cm3/(m2·24h)、7656.3753cm3/(m2·24h)，该样品的氧气透过量取3个测试结果的平均值，为7659.2521 cm3/(m2·24h)。
 

　　7、结论
 

　　在蛋白膜氧气透过率的测试过程中，试验条件的控制尤为重要，否则很容易发生碎裂，导致试验失败。OX2/230氧气透过率测试系统一次试验可得到三个测试结果，大大提高了试验效率，试验结果的重复性、稳定性好，可以准确的反映出所测试蛋白膜样品的透氧性能，通过控制试验条件，试样在试验过程中未破损。Labthink兰光，致力于通过包装检测技术提升和实验室检测仪器研发帮助客户应对包装难题，助力包装相关产业的品质安全。了解关于更多相关信息，您可以登陆济南兰光机电技术有限公司网站查看具体信息或致电咨询。Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。