摘要：液態(tài)奶黑白膜主要是以PE類樹脂、黑白色母料為主要原料，并根據(jù)需要加入阻隔性樹脂共擠而成的復(fù)合膜，其在使用過程中采用油墨表印工藝，因此由制膜過程及印刷過程引入的不溶物等有害成分在酸性、油脂性環(huán)境中極易遷移至液態(tài)奶中，進(jìn)而危害消費者健康。所以，需及時采用蒸發(fā)殘渣等測試設(shè)備監(jiān)測包裝接觸材料的重點衛(wèi)生性能。本文介紹了鮮牛奶黑白膜中高錳酸鉀消耗量、蒸發(fā)殘渣、重金屬、脫色試驗這四項重點衛(wèi)生性能，并詳細(xì)介紹了蒸發(fā)殘渣儀的檢測原理、試驗步驟及應(yīng)用，可為行業(yè)內(nèi)包裝材料蒸發(fā)殘渣的測試提供參考。
關(guān)鍵詞：液態(tài)奶、黑白膜、包裝材料、衛(wèi)生性能、蒸發(fā)殘渣、高錳酸鉀消耗量、重金屬、蒸發(fā)殘渣儀、干燥冷卻、恒重
測試意義：
液態(tài)奶黑白膜是采用LDPE、LLDPE為主要樹脂原料，再加入黑、白色母料，采用共擠工藝吹制而成的復(fù)合膜，一般為三層或三層以上結(jié)構(gòu)。液態(tài)奶黑白膜又分為阻隔類與非阻隔類，非阻隔類即不再添加任何具有較高阻隔性的樹脂原料，而阻隔類的黑白膜會另外加入EVOH、PA等阻隔性樹脂共擠成膜，高阻隔類的液態(tài)奶黑白膜在低溫環(huán)境下的氧氣透過率可達(dá)到2.0 cm3/(m2?24h?0.1MPa)。另外，為了獲得良好柔韌性及熱封口效果，有些種類的液態(tài)奶黑白膜會加入mLLDPE樹脂。因此，鑒于PE類液態(tài)奶黑白膜可具有優(yōu)異的阻隔性、熱封性、避光性以及柔韌性，是目前液態(tài)奶生產(chǎn)行業(yè)廣為采用的一種包裝材料。
液態(tài)奶黑白膜多采用表面印刷工藝，即利用專用耐水耐高溫的表印油墨印刷在黑白膜包裝外表面，因此油墨層是直接暴露在外部。鑒于液態(tài)奶黑白膜的制造工藝及印刷工藝，樹脂原料及油墨極易出現(xiàn)有害的小分子物質(zhì)或有機(jī)溶劑殘留，而這些殘留物質(zhì)采用何種手段進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，則需要進(jìn)行相關(guān)衛(wèi)生化學(xué)性能指標(biāo)的檢測。BB/T 0052-2009 《液態(tài)奶共擠包裝膜、袋》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了PE類液態(tài)奶黑白膜中相關(guān)衛(wèi)生性能參考GB 9687-1988《食品包裝用聚乙烯成型品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，即嚴(yán)格檢測“蒸發(fā)殘渣"、“高錳酸鉀消耗量"、“重金屬"、“脫色試驗"這四項重點衛(wèi)生性能指標(biāo)。這些指標(biāo)可準(zhǔn)確反映包裝材料中有機(jī)小分子成分或重金屬等有害物質(zhì)的含量，有效降低在制膜或印刷過程中因工藝參數(shù)控制不當(dāng)或油墨成分使用不當(dāng)而產(chǎn)生的有害物質(zhì)，樶大程度的減輕因包裝材料引起的液態(tài)奶污染。
圖1 液態(tài)奶黑白膜
檢測方法：
液態(tài)奶黑白膜重點衛(wèi)生性能指標(biāo)均按照GB/T 5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中規(guī)定的相應(yīng)檢測方法，這四項指標(biāo)在試驗前需在特定的溫度下在特殊的溶液中浸泡2 h，再按照不同的測試方法進(jìn)行各指標(biāo)的檢測。
l 蒸發(fā)殘渣：將試樣分別經(jīng)由不同溶液浸泡后，將浸泡液分別放置在水浴上蒸干，于100℃左右的環(huán)境下干燥2 h后，冷卻稱重。該指標(biāo)即表示在不同浸泡液中的溶出量。不同浸泡液可分別模擬接觸水、酸、酒、油不同性質(zhì)食品的情況。
l 高錳酸鉀消耗量：將浸泡后的試樣，用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，通過測定其高錳酸鉀消耗量，再計算出可溶出有機(jī)物質(zhì)的含量。該指標(biāo)是表征包裝材料中小分子有機(jī)物及制膜過程中高溫分解的小分子有機(jī)物質(zhì)的總含量。
l 重金屬：將浸泡液中重金屬（以鉛計）與硫化鈉作用后，在酸性溶液中形成黃棕色硫化鉛，再與鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液比較顏色，如不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液，即為重金屬含量符合標(biāo)準(zhǔn)。該指標(biāo)表征包裝材料中重金屬，如鉛、鎘、汞等的含量。
l 脫色試驗：上述四種浸泡液不得在浸泡時染有顏色，同時將沾有冷餐油、乙醇的棉花反復(fù)擦拭試樣接觸食品的部位100次，棉花上不得染有顏色。此指標(biāo)表征包裝材料中油墨在食品環(huán)境中向食品內(nèi)容物的遷移程度。
本文將采用Labthink蘭光公司自主研制的新型ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)對鮮牛奶黑白膜樣品的“蒸發(fā)殘渣"指標(biāo)性能的檢測進(jìn)行重點介紹。
1、試驗儀器
ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀（Labthink蘭光），可測試0 ~ 80 g殘渣質(zhì)量，測試精度0.3 mg；控溫范圍100 ~ 130℃，控溫精度±0.2℃；熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)速0.2 m/s，試樣容積0 ~ 200 mL；單機(jī)八個試樣獨立測試及全自動試驗過程，大大提高檢測效率。采用自動升降機(jī)構(gòu)設(shè)計和間歇稱重測量方法，有效降低系統(tǒng)誤差。試驗腔熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，自動控溫和排濕的獨(分隔)特設(shè)計。設(shè)備可在高溫條件下直接進(jìn)行稱量，避免人為因素造成的影響，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。比例、模糊、差值三種試驗?zāi)Ｊ剑瑵M足用戶不同的測試需求。搭配了具有人性化的操作界面和智能化數(shù)據(jù)處理功能的操作軟件，可連接LystemTM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和試驗報告。
該儀器滿足多種國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 5009.60-2003、GB/T 5009.64-2003、GB/T 5009.68-2003、GB/T 5009.69-2008、GB/T 5009.203-2003、GB/T 9740-2008。可適用于以聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、過氯乙烯樹脂為原料制作的各種食具、容器及食品用包裝薄膜、罐頭或其他各種食品用工具、管道等制品在不同浸泡液中的溶出量的測定。
圖2 ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀
2. 試樣的制備
按照試樣的接觸面積每平方厘米加2 mL的液體量倒入浸泡液。分別浸泡在以下四種溶液中：
水：60℃，浸泡2h；乙酸(4%)：60℃，浸泡2h；乙醇(65%)：室溫，浸泡2h；正己烷：室溫，浸泡2h。
3. 試驗條件
地點：濟(jì)南蘭光包裝安全檢測中心
試驗條件：實驗室環(huán)境
試驗方法：水浴蒸干 + 蒸發(fā)殘渣儀干燥、稱重
4. 試驗步驟
4.1 試驗原理
試樣經(jīng)由特殊要求的溶液浸泡后，取一定數(shù)量的浸泡液，置于預(yù)先在高溫烘箱中干燥至恒量的蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干，于高溫干燥后冷卻稱量，再干燥冷卻稱量，直至恒重。該質(zhì)量減去空皿的質(zhì)量即為蒸發(fā)殘渣質(zhì)量。
蒸發(fā)殘渣是表征包裝材料中人為添加以及制膜過程中高溫氧化裂解產(chǎn)生的不溶性物質(zhì)在使用過程中遇酸、酒、油等不同性質(zhì)液體析出的總含量。
4.2 試驗步驟
ERT-01蒸發(fā)殘渣恒重儀可將繁瑣的干燥、冷卻、恒重等步驟轉(zhuǎn)為由智能化設(shè)備一次性完成，僅采用這一臺設(shè)備即可完成水浴鍋、烘箱、干燥器三種儀器的工作，操作簡單快捷：
l 取試樣正己烷浸泡液200 mL，分多次置于預(yù)先在100℃ ± 5℃干燥至恒量的50 mL玻璃蒸發(fā)皿中，在水浴上蒸干。
l 將蒸發(fā)殘渣儀設(shè)置好試驗參數(shù)，包括溫度、稱重間隔時間、試驗?zāi)Ｊ降取?/span>
l 將蒸干后的蒸發(fā)皿放入蒸發(fā)殘渣儀中，由儀器自行完成對蒸發(fā)皿的干燥、恒重稱量。
l 同時將未加試樣的空白浸泡液按照上述步驟同時進(jìn)行干燥、恒重稱量。
l 由儀器軟件自行計算蒸發(fā)殘渣質(zhì)量及含量。
l 關(guān)閉軟件程序與儀器電源。
l 按照上述步驟，分別測試水、乙醇、乙酸浸泡液中試樣的蒸發(fā)殘渣。
圖3 蒸發(fā)皿在ERT-01中的干燥過程
鮮牛奶黑白膜在正己烷中的蒸發(fā)殘渣含量分別為12.1 mg/L、12.6 mg/L，兩次平行試驗的檢測結(jié)果的差值為算術(shù)平均值的4.0%，完(分隔)全滿足不超過10%的精密度計算要求。
總結(jié)：
從本研究的試驗過程及數(shù)據(jù)可以看出，ERT-01蒸發(fā)殘渣儀在替代以往干燥、冷卻、恒重的繁雜試驗過程中，既能保證試驗過程的便捷性，也可滿足良好的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性及精密度。在面對高頻率監(jiān)測包裝材料衛(wèi)生性能方面，蒸發(fā)殘渣儀可提供高效率、高準(zhǔn)確性的檢測過程，極力防止有害物質(zhì)遷移到食品內(nèi)容物中，杜絕其危害消費者健康。鮮牛奶黑白膜僅是各種包裝材料的典型代表，其他如塑料復(fù)合膜、內(nèi)壁涂料、容器等材質(zhì)的蒸發(fā)殘渣測試皆可采用此檢測儀器進(jìn)行驗證。Labthink蘭光一直致力于為全球客戶提供專業(yè)、便捷、智能化的檢測服務(wù)與設(shè)備，涉及包裝材料阻隔性、機(jī)械性能強(qiáng)度等性能，您可以登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
