OX2/231透氧儀檢測(cè)乳品飲料塑料瓶的氧氣阻隔性能

摘要：含乳飲料是一種對(duì)氧氣比較敏感的飲品，要求采用包裝應(yīng)具有較高的阻氧性能。本文以某品牌含乳飲料包裝用塑料瓶為例，介紹了測(cè)試其氧氣透過(guò)量的試驗(yàn)方法，并對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中所利用的檢測(cè)設(shè)備OX2/231氧氣透過(guò)量測(cè)試儀的試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)等信息進(jìn)行了描述，從而為企業(yè)檢測(cè)容器類包裝的阻氧性能提供參考。

關(guān)鍵詞：塑料瓶、包裝容器、氧氣透過(guò)量、阻氧性能、氧氣透過(guò)量測(cè)試儀、含乳飲料

1. 意義

隨著生活節(jié)奏的加快，各種類型的飲料已成為人們?nèi)粘ｏ嬍车闹匾M成部分，含乳飲料就是其中之一，如常見(jiàn)的花生牛奶、核桃牛奶、爽歪歪、娃哈哈、養(yǎng)樂(lè)多等。含乳飲料是指以鮮乳或乳制品為原料，經(jīng)發(fā)酵或未經(jīng)發(fā)酵加工制成的制品，分為配置型含乳飲料和發(fā)酵型含乳飲料。含乳飲料中通常含有的蛋白質(zhì)成分較高，同時(shí)還含有一定的維生素、脂肪等成分，這些成分的存在要求含乳飲料應(yīng)避光保存，同時(shí)包裝材料具有較高的阻隔性和密封性，即在存儲(chǔ)過(guò)程中應(yīng)盡量降低與含乳飲料接觸的氧氣量，以防止?fàn)I養(yǎng)成分氧化變質(zhì)，甚至霉變。含乳飲料常采用的包裝形式為無(wú)菌磚、塑料或金屬制的瓶、罐等，不同材質(zhì)的包裝材料對(duì)氧氣的阻隔性是不同的，因此，通過(guò)檢測(cè)了解所用包裝材料對(duì)氧氣的阻隔性是確定含乳飲料的保質(zhì)期限或者在確定的保存期限內(nèi)對(duì)含乳飲料保質(zhì)效果的重要依據(jù)。

2. 檢測(cè)樣品

某品牌含乳飲料包裝用塑料瓶。

3. 檢測(cè)依據(jù)

包裝材料氧氣透過(guò)量的檢測(cè)方法主要有等壓法、壓差法(庫(kù)侖計(jì)法)兩種，目前容器類包裝的阻氧性能主要通過(guò)等壓法進(jìn)行檢測(cè)的，試驗(yàn)的過(guò)程可以參考GB/T 31354《包裝件和容器氧氣透過(guò)性測(cè)試方法庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》。

4. 試驗(yàn)設(shè)備

本次檢測(cè)采用的試驗(yàn)設(shè)備為濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的OX2/231氧氣透過(guò)率測(cè)試儀，該設(shè)備依據(jù)等壓法原理研發(fā)。

圖2   OX2/231氧氣透過(guò)率測(cè)試儀

4.1 試驗(yàn)原理

等壓法顧名思義是指測(cè)試過(guò)程中試樣兩側(cè)的壓力是相等的。對(duì)于容器類試樣來(lái)說(shuō)，容器內(nèi)部流動(dòng)的是一定壓力的高純氮?dú)猓萜鞯耐鈧?cè)流動(dòng)的是相同壓力的氧氣，如此容器內(nèi)外形成了一定的氧氣濃度差，在這種濃度差的作用下，外側(cè)的氧氣會(huì)通過(guò)容器滲透到高純氮?dú)鈧?cè)，并被氮?dú)鈹y帶至傳感器處，通過(guò)對(duì)傳感器測(cè)量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，得到容器的氧氣透過(guò)量。對(duì)于薄膜、片材類試樣來(lái)說(shuō)，試樣上下側(cè)的壓力相等，上側(cè)流動(dòng)著測(cè)試氣體氧氣，下側(cè)流動(dòng)著高純的氮?dú)狻?/span>

4.2 試驗(yàn)參數(shù)

• 容器類試樣的測(cè)試范圍為0.0001 ~ 10 cm³/(pkg·24h)，分辨率為0.0001 cm³/(pkg·24h)；薄膜、片材試樣的測(cè)試范圍為0.01 ~ 1000 cm³/(m²·24h)，分辨率為0.01 cm³/(m²·24h)。設(shè)備的量程寬，分辨率高。
• 設(shè)備配置了三個(gè)測(cè)試腔，一次試驗(yàn)可得到三個(gè)試樣的平均值，提高了設(shè)備的測(cè)試效率。
• 設(shè)備的控溫范圍為15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度控制范圍0%RH、15%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。可滿足用戶不同測(cè)試條件的要求。
• 提供標(biāo)準(zhǔn)膜快速校準(zhǔn)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。
• 支持Lystem™實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測(cè)報(bào)告。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于容器、薄膜、片材等包裝件氧氣透過(guò)率的測(cè)試。

• 容器包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶等，如可樂(lè)瓶、花生油桶、果凍杯、酸奶杯、金屬三片罐、牙膏軟骨、化妝品塑料包裝等。
• 薄膜類包括各種塑料薄膜、塑料復(fù)合膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料.
• 片材來(lái)包括各種工程塑料、橡膠等片材，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)。

ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等。

5. 試驗(yàn)過(guò)程

(1) 將待測(cè)試的樣品置于23℃的干燥器中進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)72 h。

(2) 將樣品取出后，用快固膠將其封裝在試樣裝夾結(jié)構(gòu)上，確保樣品密封良好。

圖3   樣品密封圖

(3) 將封裝好樣品的試樣裝夾結(jié)構(gòu)安裝在檢測(cè)設(shè)備上，并用密封袋如鋁箔袋將樣品及試樣裝夾結(jié)構(gòu)密封。

(4) 設(shè)置試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。

(5) 設(shè)備根據(jù)測(cè)試的氧氣濃度變化情況，自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。

6. 試驗(yàn)結(jié)果

本文所測(cè)試的某品牌含乳飲料包裝用塑料瓶的氧氣透過(guò)量為0.3013 cm³/(pkg·24h)。

7. 結(jié)論

　　含乳飲料包裝用塑料瓶的氧氣透過(guò)量是影響其保質(zhì)期及保質(zhì)效果的重要因素，本文利用了Labthink蘭光OX2/231氧氣透過(guò)率測(cè)試儀對(duì)檢測(cè)樣品的阻氧性能進(jìn)行了測(cè)試，試驗(yàn)的過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便，檢測(cè)結(jié)果的精度高、準(zhǔn)確性好，能夠真實(shí)反映所檢測(cè)樣品的阻氧性能。