Laju Penghantaran Oksigen (Oxygen Transmission Rate atau OTR) merupakan jumlah oksigen yang dapat melewati satu meter persegi bahan pembungkus dalam sehari, pada suhu dan kelembapan tertentu. Nilai ini biasanya dinyatakan dalam unit cm³/(m²·24jam). Semakin rendah nilai OTR tersebut, semakin baik kemampuan bahan tersebut untuk menghalang pengaliran oksigen.
Analogi: Anggaplah filem pembungkus tersebut sebagai “dinding”, dan oksigen pula sebagai benda yang cuba menembusi dinding tersebut. OTR pula merupakan jumlah keseluruhan oksigen yang dapat melepas melalui dinding tersebut setiap hari. Semakin tebal dinding tersebut (semakin tinggi tahap penghalangnya), semakin sedikit oksigen yang dapat melepas, dan proses pembusukan bahan tersebut juga akan menjadi lebih perlahan.
Definisi dalam standard-standard tersebut
ASTM D3985-17 (Standard Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor), klausa 3.1.3, mentakrifkan OTR sebagai "kuantiti gas oksigen yang melalui satu unit luas permukaan selari filem plastik dalam satu unit masa di bawah keadaan ujian" — unit SI mol/(m²·s), manakala unit lazim ialah cm³/(m²·24h) pada perbezaan tekanan satu atmosfera. Standard kaedah antarabangsa yang sepadan ialah ISO 15105-2 (kaedah tekanan sama).
Unit-unit dan julat yang biasa digunakan
Bahan-bahan dengan tahap penghalang yang tinggi (seperti aluminium foil atau film EVOH yang dicetak bersama-sama) boleh mencapai nilai OTR yang kurang dari 1 cm³/(m²·24jam). Filamen poliamida dengan tahap penghalang sederhana biasanya mempunyai nilai dalam lingkungan puluhan. Sementara itu, filamen PE atau PP yang berlapis satu sahaja pula boleh mencapai ribuan nilai tersebut. Makanan berminyak, susu formula untuk bayi, dan ubat-ubatan yang sensitif terhadap oksigen memerlukan pembungkusan yang mempunyai tahap penghalang yang tinggi. Tanpa pembungkusan seperti ini, makanan akan menjadi rosak, nutrien akan hilang, dan keberkesanan ubat-ubatan juga akan berkurangan.
Kaedah ujian: Kaedah coulometrik
Bahan ujian ini dibahagikan kepada dua bahagian: oksigen mengalir ke satu sisi, manakala gas pembawa nitrogen pula membawa molekul oksigen yang telah diserap ke sensor coulometric yang terletak di sisi yang lain. Oksigen bertindak balas pada elektrod sensor tersebut, dan menghasilkan arus yang berkadar dengan jumlah oksigen yang diserap. Nilai OTR boleh dikira secara langsung berdasarkan arus tersebut. Standard yang digunakan termasuk ASTM D3985 (Amerika Syarikat) 19789 (China), dan ISO 15105-2 (antarabangsa). Kepekaan yang tinggi membuatnya menjadi kaedah utama untuk pengukuran bahan-bahan yang mempunyai penghalang yang tinggi.
Hubungan dengan WVTR dan GTR
Ketiga-tiganya merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kadar pemindahan wap air. WVTR mengukur kadar pemindahan wap air, manakala GTR mengukur pelbagai jenis gas menggunakan kaedah tekanan diferensial. OTR pula mengukur kandungan oksigen secara khusus. Kebanyakan standard pembungkusan ubat dan makanan memerlukan penggunaan ketiga-tiga alat ini. Oleh itu, makmal ujian biasanya memerlukan alat-alat yang sesuai untuk mengukur kadar tersebut.
Rujukan
- ASTM D3985-17, Standard Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor (ASTM International);
- ISO 15105-2, Plastik — Filem dan kepingan — Penentuan kadar penghantaran gas — Bahagian 2: Kaedah tekanan sama (Organisation Antarabangsa untuk Penyeragaman).
- Ini merupakan sumber rujukan utama bagi takrifan dan kaedah ujian dalam artikel ini.
