摘要：酸奶攜帶方便且易被人體消化吸收,，是大眾生活中常見的營養(yǎng)食品。但因其含有大量脂肪及蛋白質(zhì),，易被空氣中的氧氣成分氧化從而發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象,。所以，為了保證酸奶產(chǎn)品在其保質(zhì)期內(nèi)不易發(fā)生質(zhì)量問題,，并且獲得更長的保質(zhì)期限,，所使用的酸奶杯必須擁有較高的阻氧性，一般氧氣透過率越低,，阻氧性越好,。本文主要介紹了酸奶杯阻氧性的測試方法及原理，詳述了其測試過程等技術(shù)信息,，為相關(guān)行業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的參考,。
關(guān)鍵詞：酸奶、乳制品,、酸奶杯,、阻氧性、阻隔性,、氧氣透過率,、氧化變質(zhì)、容器氧氣透過率測試,、氧氣透過率測試系統(tǒng)
測試意義：
酸奶是向經(jīng)過巴氏殺菌的新鮮牛奶內(nèi)添加特殊品種的有益菌（即發(fā)酵劑）,，經(jīng)過發(fā)酵后再冷卻灌裝的一種高營養(yǎng)的乳制品。酸奶含有大量蛋白質(zhì),、脂肪,、維生素以及有益菌等營養(yǎng)物質(zhì)，并且易被人體消化吸收,。鑒于加工需要及便于消費(fèi)者食用,，大多酸奶制品采用杯裝,，而所使用的酸奶杯絕大多數(shù)為塑料類，其材質(zhì)以PP,、PS,、PE為主，即常見的白色塑料杯,，但也包括PE/紙/PE復(fù)合材質(zhì)的紙基酸奶杯,。在灌裝酸奶的同時(shí)，酸奶杯也需要進(jìn)行不同方式的滅菌處理,，確保酸奶不易被其他有害細(xì)菌引起變質(zhì),。而同樣為了防止酸奶發(fā)生氧化變質(zhì)的質(zhì)量問題，對(duì)于酸奶杯的阻氧性要求也較高,，如果其阻氧性較差,，酸奶則易被從外界滲透入內(nèi)的氧氣而氧化，發(fā)生酸奶發(fā)霉,、漲杯,、酸奶呈豆腐渣等質(zhì)量問題。
塑料酸奶杯的厚度越厚,，或者其所使用的材質(zhì)的密度越高,，則酸奶杯的阻隔性就越高，包括阻氧性及阻濕性等,。而如何監(jiān)控酸奶杯對(duì)外界氧氣的阻隔性,，酸奶杯的阻氧性是否滿足所標(biāo)注的保質(zhì)期的質(zhì)量需要，則需依靠檢測其氧氣透過率此項(xiàng)指標(biāo),，透過率越小,，說明阻氧性越高。本文以專業(yè)用于測試容器的氧氣透過率檢測儀器為基礎(chǔ),，詳細(xì)介紹了以PP為材質(zhì)的酸奶杯氧氣透過率的測試過程及方法原理等信息,，為酸奶杯生產(chǎn)及使用行業(yè)提供有力的技術(shù)參考。
圖1 酸奶杯示例圖
檢測方法：
國際上氧氣透過率測試方法分為等壓法與壓差法,，其中等壓法采用庫侖電量傳感器吸收透過薄膜的氧氣,，并轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，從而計(jì)算出氧氣透過率,，其檢測限低,，可精確測試高阻隔材料的氧氣透過率，并且等壓法可突破壓差法因兩側(cè)壓差對(duì)塑料容器產(chǎn)生的不可避免的影響,，從而可擴(kuò)展測試容器的氧氣透過率,。因此，國內(nèi)外測試容器類包裝材料的氧氣透過率時(shí)大多采用等壓法（即庫侖電量傳感器法）測試,，但近幾年已有相關(guān)儀器制造企業(yè)逐步解決了壓差法對(duì)容器造成的影響而研制出可測試低阻隔包裝容器（即對(duì)氣體的透過率較高）的氣體阻隔性,。
國內(nèi)外等壓法測試容器氧氣透過率試驗(yàn)主要遵循ASTM F 1307 《用電量傳感器測定干燥固體包裝件氧傳輸率》的國際標(biāo)準(zhǔn),，暫無相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。我們將采用Labthink蘭光公司自主研發(fā)的C230H氧氣透過率測試系統(tǒng)結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PP材質(zhì)的酸奶杯樣品進(jìn)行氧氣透過率試驗(yàn),。
1,、試驗(yàn)儀器
C230H氧氣透過率測試系統(tǒng)（Labthink蘭光），采用先進(jìn)流體力學(xué)和熱力學(xué)設(shè)計(jì)的測試集成塊技術(shù),，支持同一條件下3個(gè)不同試樣測試,，符合平行試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在保證試樣獨(dú)立測試的基礎(chǔ)上,，將試驗(yàn)效率提高了3倍,。設(shè)備內(nèi)部溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié),，測試腔各自安裝溫濕度傳感器監(jiān)測溫濕度情況,，控制測試過程更加精準(zhǔn)?？販胤秶鸀?/span>10℃ ~ 55℃,，控濕范圍為氧氣0%RH、5%RH ~ 90%RH,。該儀器薄膜類氧氣透過率測試范圍為0.01～200 cm3/(m2·day)(標(biāo)準(zhǔn))，還可通過選配包裝件測試裝置,，完成容器包裝類產(chǎn)品的氧氣透過率測試,，測試范圍為0.00005～1 cm3/(pkg·d)。
該儀器滿足ASTM D3985,、ASTM F1307,、ASTM F1927（選配）、GB/T 19789,、GB/T 31354,、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B,、YBB 00082003-2015多種國家和國際標(biāo)準(zhǔn),，可滿足不同溫濕度環(huán)境下塑料、橡膠,、紙,、紙塑復(fù)合、玻璃,、金屬等材料做成的瓶,、袋、罐,、盒,、桶等容器的氧氣透過率測試,，如酸奶杯、可樂瓶,、花生油桶,、真空包裝袋、金屬三片罐,、塑料化妝品包裝,、牙膏軟管、果凍杯等,。并可測試各種塑料薄膜與片材等材料的氧氣阻隔性,。
圖2 C230H氧氣透過率測試系統(tǒng)
2. 試樣的制備
將3個(gè)完好的酸奶杯樣品置于實(shí)驗(yàn)室23℃、50%RH的環(huán)境中調(diào)節(jié)狀態(tài)48小時(shí),。
3. 試驗(yàn)條件
地點(diǎn)：濟(jì)南蘭光包裝安全檢測中心
試驗(yàn)溫度與濕度：23℃,，50%RH
試驗(yàn)方法：等壓法（即庫侖傳感器法）
4. 試驗(yàn)步驟
4.1 試驗(yàn)原理
C230H基于庫侖氧氣分析傳感器和等壓法測試原理，將預(yù)先處理好的試樣夾緊于測試腔之間,，氧氣或空氣在薄膜的一側(cè)流動(dòng),，高純氮?dú)庠诒∧さ牧硪粋?cè)流動(dòng)，氧分子穿過薄膜擴(kuò)散到另一側(cè)中的高純氮?dú)庵?，被流?dòng)的氮?dú)鈹y帶至傳感器,，通過對(duì)傳感器測量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，計(jì)算出氧氣透過率等結(jié)果,；對(duì)于包裝件而言,，高純氮?dú)鈩t在包裝件內(nèi)流動(dòng)，空氣或氧氣包圍在包裝件外側(cè),。
4.2 試樣裝夾
用透明快固膠將試樣密封在容器封口裝置上,；密封完畢后將其裝夾在容器測試裝置內(nèi)部，再用密封袋將容器封口裝置托盤以上的部位包扎嚴(yán)密,。按照上述方法裝夾其他2個(gè)試樣,。
圖3 試樣制樣過程
4.3 檢測過程
C230H自動(dòng)化試驗(yàn)，測試過程簡單：
l 添加蒸餾水,，打開系統(tǒng)氣源,，并按要求調(diào)節(jié)氣源壓力。根據(jù)試驗(yàn)要求,，添加適量蒸餾水以達(dá)到要求的O2,、N2濕度。
l 打開電源,、運(yùn)行軟件,。
l 設(shè)置試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)參數(shù),、啟動(dòng)試驗(yàn),。試驗(yàn)參數(shù)包括控制參數(shù)（試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、試?yàn)循環(huán)次數(shù)、試驗(yàn)時(shí)間,、REZERO循環(huán)次數(shù)等）和試樣參數(shù)（類型,、面積、厚度等）,。
l 試驗(yàn)過程中進(jìn)行濕度,、載氣流量調(diào)節(jié)。
l 試驗(yàn)結(jié)束,、數(shù)據(jù)處理,。
l 關(guān)閉氣源和電源。
本次試驗(yàn)的三個(gè)酸奶杯試樣的氧氣透過率平均值為0.0571 cm3/(pkg·d),。
總結(jié)：
采用Labthink蘭光C230H氧氣透過率測試系統(tǒng)測試塑料材質(zhì)的酸奶杯氧氣透過率時(shí),，可獲得高精度的阻氧性結(jié)果，準(zhǔn)確反映酸奶杯的阻隔性能,。本試驗(yàn)采用的檢測設(shè)備及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)同樣適用于其他用途的具有一定阻隔性的容器的氧氣透過率測試,。Labthink蘭光一直致力于為全球客戶提供專業(yè)的檢測服務(wù)與設(shè)備，多年來為全球客戶提供了上萬次的阻隔性檢測服務(wù),，為客戶提供可靠的數(shù)據(jù)支持,。了解關(guān)于更多相關(guān)檢測儀器信息，您可以登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢,。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作,。
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