專利名稱：一種微孔保鮮膜透氣性測定裝置及測定方法
技術領域：
本發明屬于食品保鮮技術測試裝置和方法，特別涉及一種微孔保鮮膜透氣性測定裝 置及測定方法。
背景技術：
測定果蔬保鮮膜的氧氣、二氧化碳滲透系數是研發果蔬保鮮膜及進行自發氣調包裝 設計的必要前提。現有的保鮮膜的測定裝置通常存在以下一項或幾項缺陷(1)測定范
圍有限。如有的裝置限定只能測試5000 100000mL/nf d atm范圍內的透氣性，對透 氣性高的保鮮膜如硅窗膜或微孔保鮮膜，這種儀器無效；(2)膜樣品兩側氣體壓力差較 大，不能反映保鮮膜真實的透氣情況，同時對膜的性能尤其是微孔膜的透氣性有較大影 響。(3)設備復雜，成本高。現有裝置價格在十幾萬元至幾十萬元之間。本發明所述的 簡易裝置結構簡單，操作簡便，成本很低，測試時不受膜透氣性范圍的限制，尤其適合 微孔保鮮膜的透氣性測定。另外，本發明所述的裝置在測試時膜兩側壓力近似大氣壓， 符合保鮮膜在使用時的真實的透氣條件。
發明內容
本發明的目的是提供一種微孔保鮮膜透氣性測定裝置及其使用方法。該裝置用于測 量高透氣性的微孔保鮮膜的二氧化碳、氧氣的透氣性。
本發明的具體內容為實現上述目的，本發明采用以下技術方案
一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，其特征在于裝置由一個圓柱形玻璃杯體、玻 璃杯體的上開口設有密封件，玻璃杯體上有進氣通道(2)，和取樣孔(4)和杯內氣體混 合裝置攪棒。
進氣通道(2)在杯體的一側，取樣孔(4)在杯體的另一側。
密封件為兩個圓環形薄橡膠圈(5， 6)和一組金屬扣件，有夾持和置放待測的膜(7) 的橡膠圈，橡膠圈直徑與玻璃杯體的圓形開口直徑相同，重疊放在杯體開口的上面，金 屬扣件由一個環形金屬片(8)、 一個金屬扣(9)和一個螺絲(10)組成，環形金屬片的 直徑與玻璃杯口直徑相等。
杯內氣體混合裝置攪棒是置于杯內磁攪拌器的攪棒轉子(11)。該裝置的測試范圍在1. 5X 105mL/m2 d atm以上。
本發明的特點
本裝置結構簡單，使用方便，適合測量透氣性高的微孔保鮮膜的二氧化碳、氧氣的 滲透系數。定時檢測杯內二氧化碳和氧氣的含量，并以杯內二氧化碳(或氧氣)含量的 自然對數值對時間做圖，從所得直線的斜率可以算出膜的二氧化碳和氧氣的滲透系數。
圖1是微孔保鮮膜的透氣性測定裝置示意圖
圖2是環形金屬片示意圖
具體實施例方式
一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置及測定方法，包括以下內容
裝置由一個圓柱形玻璃杯體、密封件和杯內氣體混合裝置組成，見附圖1為整個裝 置的縱向剖面圖，圓柱形玻璃杯體(1)的上部為圓形的開口，開口平整。為提高開口處 的密封性，開口打磨成磨口。杯體的一側下部有進氣管(2)，管上帶有兩通磨口活塞(3)，
另一側上部有取樣孔(4)，取樣孔亦兼作注入二氧化碳時的排氣口。密封件為兩個圓環 形薄橡膠圈(5， 6)和一組金屬扣件。兩個橡膠圈口徑與杯口相等，重疊放在杯體開口 的上面。待測的膜(7)置于兩個橡膠圈之間。金屬扣件由一個環形金屬片(8)、 一個金 屬扣(9)和一個螺絲(10)組成，環形金屬片帶有十字形支撐部分(12)，見圖2。金屬 片的直徑也與杯口直徑相等。金屬扣置于環形金屬片上面，兩端緊扣玻璃杯的口緣。金 屬扣中央有一個螺絲孔，通過螺絲孔擰緊螺絲可以使金屬片緊壓在上層橡膠圈上，從而 起到固定薄膜和密封的作用。氣體混合裝置是一個磁攪拌器，攪拌器的轉子(11)置于 杯內，杯體置于磁攪拌器的平臺上。轉子在杯內旋轉可以攪動杯內氣體使之均勻。該裝 置的測試范圍在1. 5X10Wnf d atm以上。
使用時，將一個橡膠圈蓋在杯口上，再將待測試的保鮮膜平整放在橡膠圈上，再放 置一個橡膠圈，然后放上金屬壓片，以扣件壓緊金屬壓片。
進氣管(2)接二氧化碳氣瓶，取下取樣口 (4)上的橡膠塞，充入二氧化碳同時排 出部分氧氣，后關閉進氣管上的兩通閥(3)，塞住取樣口。充氣完成后，定時取樣測試杯 中氧氣和二氧化碳的濃度(百分含量)，同時記錄時間(小時)。以測定的二氧化碳濃度 的自然對數值對時間作圖，得一直線，直線的斜率為1^，由斜率1^可算得膜的二氧化碳 滲透系數P,(mL/m2 d atm)，即P尸-(V/S) k,，其中V為杯的容積(mL), S為膜的面積(nf)。以測定的氧氣含量與21 (空氣中氧氣含量的百分數值)的差值的絕對值的自然 對數對時間做圖，得一直線，直線的斜率為k2，由斜率k2可算得膜的氧氣的滲透系數 P2(mL/m2 d atm)，即P2= — (V/S) k2，其中V為杯的容積(mL) ， S為膜的面積(m2)。 氧氣或二氧化碳的濃度既可以用氣相色譜分析，但用便攜式氧氣/二氧化碳測定儀測試更 為便捷。
實施例1
一片微孔膜采用上述裝置測定其二氧化碳和氧氣的滲透系數。杯的容積V為890 mL， 膜的面積S為0. 0088 m2 (亦即玻璃杯口的面積)。杯內注入二氧化碳后進行磁攪拌，并 開始測試。初始時二氧化碳含量為81.6%，氧氣含量為3.2%，時間為零。以后每3小時 測定一次杯內二氧化碳和氧氣的含量，共測5個點。以二氧化碳含量的自然對數值lnC, 對時間(小時)作圖，得一直線，直線斜率k！為-2. 5912，相關系數R,為0.99976。按 P尸-(V/S) k,，算得該膜的二氧化碳滲透系數為2.64X 105(mL/m2 d atm)。以21 與氧氣含量的差值的自然對數ln(21-C2)對時間做圖，得一直線，直線的斜率k2為 -2.60367，相關系數R2為0.99962。按Pf- (V/S)*k2，算得該膜的氧氣滲透系數為2.65 X105(mL/m2 d atm)。
實施例2
以例1中同樣的膜采用同一裝置測試膜的二氧化碳和氧氣的滲透系數，但取樣間隔 時間為5小時，共測5個點。按例1的方法進行數據處理，得k!為-2. 40688，相關系數 R,為0.99868。算得該膜的二氧化碳滲透系數為2.45X 105(mL/m2 d atm)。得k2為 -2. 78136，相關系數&為0. 99894。算得該膜的氧氣滲透系數為2.83 X 105(mL/m2 ，d 'atm)。 此例中得到的二氧化碳滲透系數比例1中略低，氧氣滲透系數比例1中略高。 一般說來， 取樣間隔時間越長，誤差越小，測試的結果越接近真實值。
實施例3
以例1中同樣的膜采用同一裝置測試膜的二氧化碳和氧氣的滲透系數，但不帶磁攪 拌。取樣間隔時間為3小時，共測5個點。按例1的方法進行數據處理，得k！為-2. 74068， 相關系數R,為0. 999。算得該膜的二氧化碳滲透系數為2.78X 105(mL/m2 d attn)。得k2 為-2. 67406，相關系數&為0. 999。算得該膜的氧氣滲透系數為2.72X 105(mL/m2 'd 'atm)。 此例中得到的二氧化碳和氧氣滲透系數比例1中的略高。 一般說來，不帶磁攪拌的情況 下，測試的結果偏高。
權利要求
1、一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，其特征在于裝置由一個圓柱形玻璃杯體(1)、玻璃杯體的上開口設有密封件，玻璃杯體上有進氣通道(2)，和取樣孔(4)和杯內氣體混合裝置攪棒。
2、 根據權利要求l所述的一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，其特征在于進氣通 道(2)，在杯體的一側，取樣孔(4)在杯體的另一側。
3、 根據權利要求1所述的一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，其特征在于密封件 為兩個圓環形薄橡膠圈(5， 6)和一組金屬扣件，有夾持和置放待測的膜(7)的橡膠圈，橡膠圈直徑與玻璃杯體的圓形開口直徑相同，重疊放在杯體開口的上面，金屬扣件由一個環形金屬片(8)、 一個金屬扣(9)和一個螺絲(10)組成，環形金屬片的直徑與玻璃 杯口直徑相等。
4、 根據權利要求1所述的一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，其特征在于杯內氣體混合裝置攪棒是置于杯內磁攪拌器的攪棒轉子(11)。
5、 根據權利要求l所述的一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，其特征在于該裝置的測試范圍在1. 5X 105mL/m2 d atm以上。
全文摘要
一種微孔保鮮膜的透氣性測定裝置，由一個圓柱形玻璃杯體、杯體的上開口設有密封件，玻璃杯體上有進氣通道，和取樣孔和杯內氣體混合裝置攪棒。密封件為兩個圓環形薄橡膠圈和一組金屬扣件。兩個橡膠圈直徑與杯體圓形開口直徑相同，并重疊放在杯體開口的上面，待測的膜置于兩個橡膠圈之間。利用金屬扣件，可以將像膠圈壓緊，防止杯體漏氣。置于杯內的氣體混合裝置攪棒是磁攪拌器的攪拌轉子，玻璃杯體放置在磁攪拌器平臺上。本裝置適合測量透氣性高的微孔保鮮膜的二氧化碳、氧氣的滲透系數。定時檢測杯內二氧化碳和氧氣的含量，并以杯內二氧化碳(或氧氣)含量的自然對數值對時間做圖，從所得直線的斜率可以算出膜的二氧化碳和氧氣的滲透系數。
文檔編號G01N30/00GK101408494SQ20071006137
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者平 張, 李家政, 王世軍 申請人:國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)
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