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標(biāo)際課堂第十四講 | 杯式果凍封口強(qiáng)度測(cè)試方法及檢測(cè)儀器

欄目：技術(shù)文獻(xiàn)

發(fā)布時(shí)間：2023-09-01

摘要：封口強(qiáng)度是影響杯式果凍包裝質(zhì)量的重要因素之一，既要確保果凍的密封性，同時(shí)又便于消費(fèi)者在食用時(shí)開啟，因此果凍杯的封口強(qiáng)度應(yīng)保持在一個(gè)合理的范圍。本文利用廣州標(biāo)際自主研發(fā)的GBB-A3蓋膜熱封儀和GBH-2 電子拉力試驗(yàn)機(jī)，對(duì)杯式果凍封口強(qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行介紹。


       果凍是以水、白砂糖、卡拉膠、魔芋粉等為主要原料，經(jīng)溶膠、調(diào)配、灌裝、殺菌、冷卻等多道工序制成的美味休閑食品，深受消費(fèi)者的喜愛。目前果凍包裝類型品類繁多，最常見的為果凍杯。果凍杯一般是由PP、PET等塑料經(jīng)熱成型工藝制成杯體，多層復(fù)合膜在一定的溫度和壓力下與杯體粘合封口，形成完整的果凍杯包裝。




對(duì)于杯式果凍而言，合理的封口強(qiáng)度是控制包裝質(zhì)量的重要因素之一。為了保證果凍的質(zhì)量和口感，封口膜須與杯體緊密粘合。若封口強(qiáng)度過低，封口膜無法封合或受外力作用容易脫落，達(dá)不到想要的密封結(jié)果。若封口強(qiáng)度過高，雖然保證了果凍杯的密封性，但消費(fèi)者在食用果凍時(shí)會(huì)出現(xiàn)封口不易打開的情況，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的滿意度。因此，果凍杯的封口強(qiáng)度應(yīng)控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，既滿足包裝的密封性要求，封口開啟力又不至于過大。

果凍杯的封口一般通過熱封工藝來實(shí)現(xiàn)，熱封工藝是指利用外界加熱條件使塑料薄膜的封口部位變?yōu)槿廴谡沉鳡顟B(tài)，借助封刀加壓并保持一定時(shí)間，使上下兩層粘合，冷卻后具備一定的強(qiáng)度。熱封離不開熱封溫度、壓力和熱封時(shí)間，三者構(gòu)成了熱封三要素。熱封溫度是影響封口強(qiáng)度最主要的因素。就果凍杯包裝而言，熱封溫度一般在封口膜的熔融溫度和分解溫度之間，若溫度過高，易使封口部位的膜材在壓力的作用下熔融擠出，降低了熱封部位的厚度和熱封強(qiáng)度。若溫度過低，封口膜達(dá)不到熔融狀態(tài)，無法封合。另外熱封壓力不宜過大，熱封時(shí)間不易過長(zhǎng)，以免塑料大分子降解，使封口強(qiáng)度下降，界面密封性劣化。因此可借助相關(guān)儀器，通過調(diào)整熱封參數(shù)來確定果凍杯封口的最佳條件。


一、如何測(cè)試果凍杯的封口強(qiáng)度


       可利用GBB-A3蓋膜熱封儀來模擬產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的熱封工序，設(shè)置不同的熱封溫度、壓力和熱封時(shí)間對(duì)果凍杯樣品進(jìn)行蓋膜封口。然后利用GBH-2拉力機(jī)測(cè)試封口的熱封強(qiáng)度來判斷熱封工藝的適用性，從而確定最佳的熱封條件。


二、GBB-A3蓋膜熱封儀及熱封操作介紹

GBB-A3蓋膜熱封儀能準(zhǔn)確測(cè)定果凍杯、酸奶杯、咖啡膠囊、方便面桶、餐盒和醫(yī)用吸塑盒包裝等食品、藥品包裝杯蓋膜的熱封溫度、熱封時(shí)間、熱封壓力等熱封性能參數(shù)。


熱封操作：準(zhǔn)備好待熱封的果凍杯和封口膜，把夾具裝到儀器的下托板上，把樣品放到夾具上，夾具需要根據(jù)果凍杯的形狀、尺寸進(jìn)行定制。按需設(shè)定熱封溫度、熱封時(shí)間和熱封壓力，熱封刀達(dá)到設(shè)定溫度并穩(wěn)定后，一鍵啟動(dòng)儀器，儀器上夾具下降對(duì)樣品進(jìn)行熱封。GBB-A3具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式。手動(dòng)狀態(tài)下，踩腳踏開關(guān)，熱封刀被壓合，設(shè)定的熱封時(shí)間達(dá)到后，上封刀抬起，完成熱封操作。自動(dòng)狀態(tài)下，熱封儀上、下熱封刀依設(shè)定的時(shí)間反復(fù)自動(dòng)熱封。



三、GBH-2 電子拉力試驗(yàn)機(jī)及封口強(qiáng)度測(cè)試方法


GBH-2電子拉力試驗(yàn)機(jī)適用于各種金屬、非金屬材料的拉伸、剝離、熱封、撕裂、穿刺、壓縮、彎曲、剪切等試驗(yàn)，儀器配置專業(yè)高精度的力值傳感器，測(cè)量精度均可達(dá)0.5級(jí)；采用高精度滾珠絲杠加載，加載平穩(wěn)，試驗(yàn)機(jī)的壽命長(zhǎng)；專業(yè)軟件支持，全自動(dòng)操作，配置彩色觸摸屏，實(shí)時(shí)顯示測(cè)試曲線數(shù)據(jù)，測(cè)試方便快捷；夾具多樣化，可定制夾具滿足多場(chǎng)景測(cè)試需求。操作安全可靠，具備完善的限位保護(hù)、超載保護(hù)、自動(dòng)回位、急停等安全保護(hù)功能。是物性試驗(yàn)、教學(xué)研究、質(zhì)量控制等不可缺少的檢測(cè)設(shè)備。


封口強(qiáng)度測(cè)試方法：材料的熱封強(qiáng)度根據(jù)檢測(cè)方法可分為拉伸熱封強(qiáng)度和膨脹熱封強(qiáng)度。通常我們使用拉力機(jī)檢測(cè)的是拉伸熱封強(qiáng)度，是包裝材料在受力方向一致、力值均勻的情況下熱封處抵抗分離的能力，適用于評(píng)價(jià)軟包裝的封口強(qiáng)度的大小。


       測(cè)試前，根據(jù)測(cè)試果凍杯的尺寸定制夾具，將待測(cè)樣品的杯身放入下夾具中，并鎖緊旋鈕固定果凍杯。再將果凍杯封口膜開啟處的蓋膜拉舌固定在電子拉力試驗(yàn)機(jī)的上夾具上。上樣完成后，在測(cè)試軟件上選擇熱封測(cè)試模式，按需設(shè)置拉伸速度等參數(shù)，點(diǎn)擊開始測(cè)試。按照設(shè)定的速度，拉力機(jī)勻速將果凍杯封口膜撕開，儀器實(shí)時(shí)監(jiān)控撕開過程的力值，記錄最大的力值為開啟力，軟件測(cè)試界面以曲線的形式顯示力值變化趨勢(shì)。


       利用GBB-A3蓋膜熱封儀可以輕松地模擬果凍杯的蓋膜熱封工藝，GBH-2電子拉力試驗(yàn)機(jī)可有效地評(píng)價(jià)果凍杯的熱封效果，通過指導(dǎo)熱封參數(shù)的調(diào)整獲得適宜的封口強(qiáng)度，保證了果凍杯的包裝質(zhì)量，為相關(guān)企業(yè)評(píng)價(jià)果凍杯的封口強(qiáng)度提供參考。