摘要：紅糖是一種常見的食用糖，這類糖在存儲過程中常出現結塊現象。本文從紅糖所用包裝的防潮性能角度考慮，分析了包裝的水蒸氣透過率對紅糖結塊現象的影響。所采用的水蒸氣透過率檢測設備為Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測試系統，并介紹了設備的試驗原理、設備的參數及適用范圍、試驗過程等內容，以便企業在篩選良好阻水性包材時進行參考。
關鍵詞：水蒸氣透過率、防潮性能、阻水性能、水蒸氣透過率測試系統、軟塑包裝、塑料復合膜、紅糖、結塊
1、意義
紅糖即含蜜的甘蔗成品糖，是將甘蔗榨汁，濃縮形成的帶蜜糖。紅糖因沒有經過高度精煉，幾乎保留了蔗汁中的全部成分，故除了具備糖的功能外，還含有維生素和鐵、錳、鋅等微量元素，營養成分較高。紅糖極易結塊，這主要與其成分中所含有的還原糖有關，還原糖是一種易吸濕性的物質，吸濕后會引起粉狀或顆粒狀的糖發生結塊，當遇到干燥、高溫的環境時，所結成的塊狀糖表面的水分蒸發后，則會形成不易破碎的硬塊，不僅影響了消費者的食用，還容易引起微生物的滋生。從上述分析可知，紅糖的這種結塊的問題主要與其所處環境中的濕度有很大關系，因此通過對環境濕度的控制是預防紅糖結塊的有效措施。
對于袋裝的紅糖來說，所處環境濕度的大小與其包裝袋的阻濕性能直接相關，若包裝袋的阻濕性能較差，則環境中或包裝內部的水分很容易通過包裝袋進行相互滲透，使包裝內部的濕度受外界環境的影響較大，紅糖則容易出現結塊的問題，相反，較高阻濕性的包裝袋則能夠對紅糖的結塊問題起到較好的預防作用。故而，加強對紅糖所用包裝材料阻濕性能的監測顯得尤為重要。
2、檢測樣品
紅糖常用的包裝材料包括塑料復合膜、鍍鋁復合膜等，本文所檢測的樣品為某品牌紅糖包裝用塑料復合膜。
圖1 常見紅糖的包裝形式
3、檢測依據
薄膜類樣品水蒸氣透過率的檢測方法有稱重法、電解法、濕度法、紅外法四種，本文依據紅外法對所檢測樣品的水蒸氣透過率進行測試，所依據的方法標準為GB/T 26253-2010 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 紅外檢測器法》。
4、試驗設備
本次試驗中利用了W3/230水蒸氣透過率測試系統對樣品的防潮性能進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計。
圖2 W3/230水蒸氣透過率測試系統
4.1 試驗原理
水分子具有吸收紅外光的特性，水分子越多，吸收的紅外光越多，因此可以通過檢測紅外光的衰減來確定氣體中水分子的含量，本設備即是依據此原理研發。設備分為上、下兩個測試腔，上測試腔流動的是具有恒定濕度的氮氣，下腔流動的是干燥的氮氣，試驗時，試樣被裝夾在上、下兩個測試腔之間，根據氣體擴散原理，上腔中的水蒸氣會通過試樣向低濕側的下腔滲透，并被低濕側流動的氮氣攜帶至紅外傳感器處進行水分子含量的檢測，通過對傳感器所產生的同比例信號的分析，即可得到試樣的水蒸氣透過率等相關參數。
本設備還可用于容器類試樣水蒸氣透過率的測試，在檢測時，容器內部流動的是干燥的氮氣，容器的外側則為高濕度的氮氣。
4.2 適用范圍
(1) 薄膜類：適用于各種塑料薄膜、塑料復合膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等膜狀材料的水蒸氣透過率測試。
(2) 片材：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率的測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
(3) 紙類：適用于紙張、紙板及其復合材料的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁膜、紙鋁塑復合膜片材等。
(4) 容器：適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏管包裝、果凍杯等。
(5) 擴展應用：可擴展應用到液晶顯示屏膜、醫藥泡罩、無菌護創膜、汽車油箱、電池塑料外殼等產品與包裝的水蒸氣透過率測試。
(6) 標準：本設備滿足各項國家和標準，如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。
4.3 設備參數
- 薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 40 g/(m2·24h)，并可根據實際需要選擇0.1 ~ 1000 g/(m2·24h)的測試范圍；容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)。
- 一次試驗可同時測試3個試樣，試驗過程互不干擾，試驗數據各自獨立。
- 設備的控溫范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度控制范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
- 可快速接入溫濕度檢定插口，方便用戶進行快速校準。
- 人工、比例、循環三種試驗模式為不同阻隔性質的材料提供了合適的檢測方法。
- 提供標準膜用于系統的校準，保證檢測數據的準確性和通用性。
- 支持LystemTM實驗室數據管理系統，統一管理試驗結果和試驗報告。
5、試驗過程
(1) 將參考膜片置于23±2℃、50±10%RH的環境中狀態調節4h。
(2) 狀態調節結束后，用設備取樣器沿參考膜片表面進行裁樣。
(3) 沿設備的測試腔周邊均勻的涂抹一層真空油脂，將裁取的參考膜片密封在測試腔上，并用試樣裝夾結構將試樣夾緊。
(4) 設置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、濕度等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。調節設備的流量閥，使上腔內的濕度穩定在設定值。
(5) 試驗結束后，手動輸入參考膜片的標準值。
(6) 按照(1) ~ (4)中的相關操作，對所檢測樣品進行狀態調節、裁樣、裝樣，并進行試驗。
(7) 試驗過程中，設備對產生的信號值進行實時監測，試驗結束后，設備根據監測到的結果及參考膜片的標準值，計算得到試樣的水蒸氣透過率。
6、試驗結果
本文中所檢測的紅糖包裝用塑料復合膜樣品的水蒸氣透過率分別為3.901 g/(m2·24h)、3.867 g/(m2·24h)、4.026 g/(m2·24h)，試驗結果取三個試樣測試結果的平均值，即3.931 g/(m2·24h)。
7、結論
為了緩解或防止紅糖在貨架期內出現結塊的現象，影響產品的銷售，使用具有較高防潮性能的包裝袋是行之有效的措施之一。本文利用Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測試系統對某品牌紅糖包裝用塑料復合膜樣品的阻水性能進行測試，試驗過程簡單、智能化程度高，試驗結果精度高、重復性與準確性好，一次試驗可同時測試三個樣品，具有較高的試驗效率，能夠準確的反映出所檢測樣品的防潮或阻濕性能。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發與生產的優良企業，同時還設有專業的包裝檢測實驗室，在為客戶提供精密的檢測設備的同時，還可承接來自客戶的檢測業務，并得到客戶的*。了解Labthink蘭光可提供的檢測設備與檢測服務信息，您可登錄濟南蘭光公司查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作！
