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食品、香精、香料的闪点测定 -ERAFLASH是保证产品质量和运输安全的重要可靠工具

食品、香精、香料的闪点测定 -ERAFLASH是保证产品质量和运输安全的重要可靠工具

2020/04/10 11:34
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介绍

食品、香精和香料行业的工程师和科学家面临着许多困难的任务,比如:工艺控制、原材料、中间体和最终产品的质量,以及保证产品的一致性。识别可能导致质量变化的工艺参数变动,以及在欺诈和不正当竞争案件中发现任何掺假的成分,就是这些挑战的例子。在这些行业中,质量是一个相当抽象的术语,因为它涉及到芳香、新鲜度、保质期以及其他挥发性物质的相容性。事实上,它是一个很难量化的参数。所以,这些行业中有必要建立一个指纹验证,其中,通过其闪点测定来衡量波动性已成为当务之急。

闪点的定义是,挥发性物质的蒸汽与外界空气形成混合气,在与火焰接触时发生闪火并立刻燃烧的最低温度。闪点测定可作为将材料分类为易燃或可燃的工具。材料的分类将影响标签、储存要求、运输要求和处置等方面。

因此,测定闪点是建立挥发性有机物运输安全措施的必要条件,挥发性有机物是香料、香精油的主要成分。按闪点对燃料和其他易挥发物质进行分类是一种非常传统和公认的做法。
现在,闪点检测有很多国际标准试验方法,多年来,两种传统的闪点测试方法ASTM D56(泰格法)和ASTM D93(宾斯基马丁法)得到了广泛的应用。两种方法都有一个共同的原理:加热70-75ml样品,在规定的时间间隔内打开杯盖,将测试火焰或灼热丝放入液体上方的蒸气空间,以测试蒸气是否被点燃。

图1所示的ERAFLASH单杯仪器,图2所示配备10位自动采样器的ERAFLASH S10,都可以不同的测试方法进行闪点的测定。它采用ASTM D6450和更新的ASTM D7094标准“用改进的连续闭杯(MCCCFP)测试仪测定闪点的试验方法”。ERAFLASHTM采用连续闭杯设计,测试所需样品量小,完全消除了实验室火灾的风险。

 
 

图 1. 连续闭杯检测单杯仪器ERAFLASH

 

结合专利PBT-Peltier Boost(帕尔贴)技术™,可在几分钟内快速安全地进行闪点分析,并具有快速冷却速度。在密闭的测量室内,通过监测点火后压力的瞬间升高来检测闪点,完全防止了火灾的危险。由于测量室内缺氧,火焰自动熄灭。

 

念帕尔贴元件布置在测量室上方,这是由eralytics提出的革命性改进。与方便的小尺寸(1-2毫升)的连续闭式样品杯设计(CCCFP)相结合,这种新理念允许在单杯便携式ERAFLASHTM闪点测试仪中,在-25至420°C(-13至788°F)的完整要求温度范围内进行极为安全的闪点测试。此外,高速加热和冷却技术大大缩短了运行时间,使闪点测试比以往任何时候都更快速高效。

 

PBT技术特别适用于香精和香料,其中大多数香精和香料具有极易挥发的轻组分,由复杂的混合物构成,这些混合物成本高,生产量小,保存在挥发性液相中。闪点测试只需要1-2毫升的样品量,这样的小样品量对这类产品确实非常有利。ERAFLASH的结果与ASTM D56,D93和D3828及ISO标准2719、13736、3679和3680具有完全的相关性。

 

 

最大的安全性

 

根据欧洲和美国安全法规机构的要求,闪点是一个需要报告的重要参数。“闭杯”闪点仪通常被指定为首选仪器,因为测试结果受实验室条件的影响较小,并能给出更精确和更安全的结果。为了判断一种化学品的火灾危险性,还必须考虑高挥发性成分。“完全闭杯”的结果考虑了这些挥发物,因此总是低于“开放闭杯”闪点仪(虽然也是闭杯,但在点火时会开盖)的结果,即挥发物在加热阶段损失。

 

所有这些特性都是最重要的目的:确定最准确的闪点,避免低估被测材料的危险性,并确保正确分类,否则可能导致经济处罚。

 

 

高通量

 

最安全的闪点测试方法的另一个好处是,当用于自动闪点测量时,它也是非常安全的。ERAFLASH S10TM,可实现多达10个样品的无人值守测量。样品杯装在托盘上,并始终由顶盖密闭,如图2所示。该盖子可选配冷却盖,从而进一步减少测量前高挥发性物质的蒸发损失。

 
 
 

图 2. 配备10位自动进样器的ERAFLASH S10

 

香精香料公司的QC实验室对这种自动化特别感兴趣,因为他们生产许多不同的产品,所有这些产品在装运时必须附带包括闪点测量在内的安全数据表格。较大的生产商利用ERAFLASH S10,一天可以很容易地检测100-200个闪点样品,并且可以节省大量的实验室技术人员的时间。

这些耗时的测量采用自动化检测大大提高了效率,而且不会对安全问题产生任何负面影响。

 

 
 
图 4. 香料和精油

实验数据

ERAFLASH显示和存储产品的燃烧特性,有助于检测食品、香精和香料行业中具有重大意义的产品污染和掺假。 《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS)根据以下闪点范围对易燃液体标准进行了分类:

 

表1. 挥发性物质分类

 

根据ASTM D7094方法,使用ERAFLASH对两种样品进行分析:表2所示的5种精油系列和表3所列的9种原料,如保湿剂和香料添加剂。这两种原料都用于香水和化妆品行业。为了显示试验的分散性和重复性,将表2所列精油和香料的闪点结果分为三份进行测定。

结果如表3所示,列出了一系列“无闪点”的结果,主要是因为手霜、身体霜、化妆品行业使用的其他添加剂和原材料的含水量相当大。

表3还比较了两种不同类型的测量结果:快速扫描(SCAN)和ASTM D7094。根据ASTM D7094测量闪点,需要知道预期闪点。如果预闪点未知,那么快速扫描方法(SCAN)可以在较宽的温度范围内使用,以确定随后用于ASTM D7094测量的预期闪点。

 
 
Table 2. 精油闪点检测
Table 3. 化妆品闪点检测

结论

ERAFLASH和ERAFLASH S10闪点仪具有创新性、可靠性、通用性、安全性和易操作性。测试人员需要非常少的样品量,并在几分钟内自动执行测量,可以多达每小时12个样品的检测量。ERAFLASH可存储超过100000份详细的测试报告,并具有与最重要的ASTM、ISO和其他国际标准测试方法的预编程关联方法。此外,它在最大温度范围提供了最大的效率,允许更多的应用,包括易挥发性和有价值的材料,如香料,甚至危险废物材料。

典型用户

图 3. ERAFLASHTM 操作界面                                                                                 

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