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New Requirements of the Measurements of Permeation Through Plastic Bottles and Closures

MBAA TQ vol. 42, no. 4, 2005, pp. 346-351  |  VIEW ARTICLE

Martin Orzinski, Ingrid Weber, and Jan Schneider. Research Institute for Engineering and Packaging in the Beverage Industry, VLB Berlin, Seestrasse 13, D-13353 Berlin, Germany.

Abstract
One of the main characteristics of beer flavor stability is the flavor stability threshold. Next to the storage temperature/duration movement and the light, oxygen has an important influence on beer quality. Packaging material such as glass or metal are nearly inert against oxygen permeation. The chemical properties of plastic materials allow gases to permeate along the partial pressure gradient between the inside and the outside of the package. A new test method to measure the permeation through plastic material is presented. This new test method combines oxygen-free bottle filling with an aging process. Every month during the aging process, the oxygen and carbon dioxide contents of 5 of 30 filled bottles are measured. This aging and oxygen-free bottling mimic the filling, bottling, and aging process in praxis. Different plastic materials, such at polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) bottles, and closures, such as crown corks, plastic caps, etc., were examined. The results show that the oxygen uptake separated for the bottles and closures. Furthermore, the influence of a scavenger on the permeation through the different materials was tested. The results of the permeation of one- and two-piece closures with or without a scavenger are presented. The oxygen uptake and the reduction of carbon dioxide over a time period of 6 months were observed.
Keywords: closure, oxygen barrier, permeation, plastic bottle, PET bottle, quick test

 

Síntesis
Una de las características principales de la estabilidad sensorial de cerveza es el umbral de este flavor. Además de la temperatura de almacenaje, movimiento y luz, el oxígeno tiene una gran influencia sobre esa estabilidad. Si bien vidrio y metal son prácticamente inertes contra la introducción de oxígeno, las propiedades químicas de materiales plásticos permiten que gases se trasladan a lo largo del gradiente de presión parcial entre las partes internas y externas de un envase. Se presenta un nuevo método para medir la permeabilidad a través del plástico, donde se combina un proceso de envejecimiento con un procedimiento de envasado sin la introducción de oxígeno. Se mide mensualmente el contenido de oxígeno y de gas carbónico de cinco de 30 botellas envasadas. Se examinaron diferentes materiales, tales como botellas de terefthalato de polietileno (PET) y nafthalato de polietileno (PEN), y diferentes tipos de tapa (tapas corona, tapas plásticas, etc.) Se pudo observar que el aumento de oxígeno fue diferente para las botellas y las tapas. También se examinó la influencia de un “scavenger” sobre la permeabilidad a través de los diferentes materiales. Se presentan los resultados de la permeabilidad a través de tapas de una y de dos piezas con y sin “scavenger”. El aumento de oxígeno y la reducción del contenido de gas carbónico se observó a lo largo de seis meses.
Palabras claves: cierres, barrera contra oxígeno, permeabilidad, botellas plásticas, botellas PET, prueba rápida

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