Innovatieve verpakkingsoplossingen: analyse van de zuurstofpermeatie in verpakkingsfolie

Met behulp van de ambient oxygen ingress rate (AOIR)-methode kunt u de permeabiliteit van zuurstof door films in afgewerkte verpakkingen meten.

We spraken met de uitvindster van de AOIR-methode over haar werk, dat nu is opgenomen in de gepatenteerde PermMate inspectietechnologie die wordt geleverd door Systech, ons specialistische merk voor permeatietesten.

Deze zuurstofpermeatietest heeft een enorm scala aan toepassingen in producten en verpakkingen. Misschien heb je verpakkingen nodig die ademend zijn, of misschien ben je op zoek naar een volledig steriele verpakking die alles buiten houdt. Permeatietesten kunnen helpen.

Er zijn veel internationale testnormen die zijn ontwikkeld met het oog op zuurstofpermeatie. Deze omvatten ASTM D3985 en ASTM F1927 van de wereldwijde standaardenorganisatie ASTM.

Testen van zuurstofpermeatie

De meeste zuurstofpermeatietesttechnieken meten de zuurstoftransmissiesnelheid van een film voordat deze in een verpakking wordt opgenomen, maar deze techniek houdt geen rekening met scenario’s uit de echte wereld.

Het is beter om een ​​film in een voltooide verpakking en bij verschillende temperaturen te testen, om het soort problemen te simuleren dat kan optreden als een verpakking eenmaal de wereld in gaat. Meer informatie vindt u in onze gids over zuurstofpermeatie.

De snelheid waarmee zuurstof door een verpakkingsfolie gaat, is een sleutelfactor voor voedingsproducten. Ze worden verpakt onder een aangepaste atmosfeer die is ontworpen om zuurstof uit te sluiten en de groei van micro-organismen te remmen, waardoor de houdbaarheid van het product wordt verlengd.

De meeste bestaande technieken meten de zuurstofdoorlaatbaarheid van de film voordat deze in de verpakking wordt opgenomen – waarbij het proces van verwarmen, uitrekken en vormen de eigenschappen van de film kan beïnvloeden.

Uitvinder van de AOIR-methode, dr. Hanne Larsen, legt uit

Dr. Hanne Larsen, uitvinder van de AOIR-methode en wetenschapper bij het Noorse onderzoeksinstituut Nofima, legt uit dat de zuurstofdoorlaatbaarheid van verpakkingsfolie conventioneel wordt gemeten op een vlakke folie bij een gedefinieerde temperatuur – meestal 23ºC.

“Het is een beproefde methode en zeer goed voor het vergelijken van film A met film B en film C, en voor het leveren van gegevens onder standaardomstandigheden. Wanneer een voedingsproduct wordt verpakt, blijft de folie echter niet vlak en uniform; hij wordt verwarmd en uitgerekt, waardoor sommige delen dunner zullen zijn dan andere. Mijn idee was dat het veel nuttiger zou zijn om de zuurstofdoorlaatbaarheid van de uiteindelijke verpakking te meten.”

Omdat de techniek op het eindproduct kan worden toegepast, kunnen permeabiliteitstests worden uitgevoerd onder de omstandigheden waarin het product wordt opgeslagen – bij elke temperatuur, in plaats van bij een enkele standaardtemperatuur.

“Met het systeem kan de verpakking worden geoptimaliseerd, zodat de processor veel dichter bij de daadwerkelijke behoeften komt”, zegt Larsen. Een belangrijk gevolg hiervan is het elimineren van het probleem van het overspecificatie van een verpakkingsmateriaal door een dikkere folie te gebruiken dan nodig is. Dit verlaagt de kosten voor de producent en vermindert de verspilling voor de consument.

“Met de methode kunnen ook potentiële zwakke punten in de verpakking worden ontdekt”, voegt Larsen toe: “Bijvoorbeeld lekken op afdichtingspunten. Het proces kan vervolgens worden aangepast om een ​​betere verpakking te bieden, de houdbaarheid te verbeteren en bederf te verminderen. Over het geheel genomen stelt de methode de producent in staat om te optimaliseren, te vereenvoudigen en opnieuw te ontwerpen, wat allemaal de kosten verlaagt en de verspilling terugdringt.”

Introductie van het PermMate-gaspermeatietestapparaat

De AOIR-methode is opgenomen in een gepatenteerde gaspermeatietesttechnologie genaamd PermMate van Systech, ons merk voor permeatie- en headspace-gasanalyse. Met apparaten zoals de Systech 8700 & 8701 OxySense® zuurstofpermeabiliteitsanalyser kun je verpakkingen testen onder verschillende testomstandigheden bij elke temperatuur en luchtvochtigheid.

Onze permeatietesten: het beste sinds gesneden brood

Onze permeatietesttechnologie verminderde snel de kosten en verspilling voor een broodfabrikant. Het bedrijf had een probleem met het binnendringen van zuurstof in de verpakking. Ze besloten te gaan voor een dikkere verpakkingsfolie, van 180 micrometer naar 240 micrometer, ervan uitgaande dat dit het probleem zou oplossen.

Ze testten beide verpakkingen met onze technologie en ontdekten dat het verschil in zuurstofindringing tussen de twee films zo klein was dat het niet de moeite waard was om te wisselen. Het extra verpakkingsmateriaal bracht kosten met zich mee en zou leiden tot meer afval zodra de consument het zou weggooien. Zonder ons permeatietestapparaat konden ze alleen maar vertrouwen op intuïtie, wat niet genoeg was om het probleem aan te pakken.

Normen voor permeatietests

We ontwerpen test- en meetapparatuur om te voldoen aan de testvereisten van enkele van de strengste testnormen voor gaspermeatie, waaronder:

• ASTM D3985 is een wereldwijde ASTM internationale standaardmethode voor het meten van de zuurstoftransmissiesnelheid door plastic films en platen met behulp van een coulometrische sensor.
• ASTM F1927 is een wereldwijde ASTM-testmethode waarmee u de zuurstofgastransmissie, permeabiliteit en permeantiesnelheid van barrièrematerialen kunt bepalen met behulp van een coulometrische detector.

Experts in vocht-, gas- en zuurstofanalyse

We hebben de afgelopen decennia het een en ander geleerd over het testen van gaspermeatie. Industrial Physics staat bekend als een merk dat graag nieuwe, innovatieve zuurstoftesters op de markt brengt.

We delen graag de kennis die we hebben opgedaan tijdens het werken met permeatietesten. In het kennisbankgedeelte van onze website vindt u veel blogs over alles, van testen met opgeloste zuurstof tot testen met zuurstof in de hoofdruimte.

Je zou kunnen beginnen met deze blog over permeatietesten en de barrières – wat kan worden gemeten… en waarom? Dan zou je kunnen uitchecken.

Neem even de tijd om ons volledige assortiment permeatietests te bekijken en neem dan contact met ons op als u vragen heeft.

Neem contact met ons op – Industrial Physics