含乳飲料包裝用塑料瓶阻氧性能的監控方案

　　摘要：含乳飲料是一種對氧氣比較敏感的飲品，要求采用包裝應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，介紹了測試其氧氣透過量的試驗方法，并對試驗過程中所利用的檢測設備OX2/231氧氣透過量測試儀的試驗原理、設備參數等信息進行了描述，從而為企業檢測容器類包裝的阻氧性能提供參考。

　　關鍵詞：塑料瓶、包裝容器、氧氣透過量、阻氧性能、氧氣透過量測試儀、含乳飲料

1. 意義

　　隨著生活節奏的加快，各種類型的飲料已成為人們日常飲食的重要組成部分，含乳飲料就是其中之一，如常見的花生牛奶、核桃牛奶、爽歪歪、娃哈哈、養樂多等。含乳飲料是指以鮮乳或乳制品為原料，經發酵或未經發酵加工制成的制品，分為配置型含乳飲料和發酵型含乳飲料。含乳飲料中通常含有的蛋白質成分較高，同時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避光保存，同時包裝材料具有較高的阻隔性和密封性，即在存儲過程中應盡量降低與含乳飲料接觸的氧氣量，以防止營養成分氧化變質，甚至霉變。含乳飲料常采用的包裝形式為無菌磚、塑料或金屬制的瓶、罐等，不同材質的包裝材料對氧氣的阻隔性是不同的，因此，通過檢測了解所用包裝材料對氧氣的阻隔性是確定含乳飲料的保質期限或者在確定的保存期限內對含乳飲料保質效果的重要依據。

圖1  常見含乳飲料的包裝形式

2. 檢測樣品

　　某品牌含乳飲料包裝用塑料瓶。

3. 檢測依據

　　包裝材料氧氣透過量的檢測方法主要有等壓法、壓差法(庫侖計法)兩種，目前容器類包裝的阻氧性能主要通過等壓法進行檢測的，試驗的過程可以參考GB/T 31354《包裝件和容器氧氣透過性測試方法庫侖計檢測法》。

4. 試驗設備

　　本次檢測采用的試驗設備為濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的OX2/231氧氣透過率測試儀，該設備依據等壓法原理研發。

圖2  OX2/231氧氣透過率測試儀

4.1 試驗原理

　　等壓法顧名思義是指測試過程中試樣兩側的壓力是相等的。對于容器類試樣來說，容器內部流動的是一定壓力的高純氮氣，容器的外側流動的是相同壓力的氧氣，如此容器內外形成了一定的氧氣濃度差，在這種濃度差的作用下，外側的氧氣會通過容器滲透到高純氮氣側，并被氮氣攜帶至傳感器處，通過對傳感器測量到的氧氣濃度進行分析，得到容器的氧氣透過量。對于薄膜、片材類試樣來說，試樣上下側的壓力相等，上側流動著測試氣體氧氣，下側流動著高純的氮氣。

4.2 試驗參數

• 容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 10 cm³/(pkg·24h)，分辨率為0.0001 cm³/(pkg·24h)；薄膜、片材試樣的測試范圍為0.01 ~ 1000 cm³/(m²·24h)，分辨率為0.01 cm³/(m²·24h)。設備的量程寬，分辨率高。
• 設備配置了三個測試腔，一次試驗可得到三個試樣的平均值，提高了設備的測試效率。
• 設備的控溫范圍為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。可滿足用戶不同測試條件的要求。
• 提供標準膜快速校準，保證檢測數據的準確性和通用性。
• 支持Lystem™實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和檢測報告。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于容器、薄膜、片材等包裝件氧氣透過率的測試。

• 容器包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶等，如可樂瓶、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、塑料復合膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料.
• 片材來包括各種工程塑料、橡膠等片材，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 本設備可滿足多項國家和標準。

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

5. 試驗過程

　　(1) 將待測試的樣品置于23℃的干燥器中進行狀態調節72 h。

　　(2) 將樣品取出后，用快固膠將其封裝在試樣裝夾結構上，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構安裝在檢測設備上，并用密封袋如鋁箔袋將樣品及試樣裝夾結構密封。

　　(4) 設置試驗溫度、試驗濕度等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。

　　(5) 設備根據測試的氧氣濃度變化情況，自動計算并顯示試驗結果。

6. 試驗結果

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

7. 結論

　　含乳飲料包裝用塑料瓶的氧氣透過量是影響其保質期及保質效果的重要因素，本文利用了Labthink蘭光OX2/231氧氣透過率測試儀對檢測樣品的阻氧性能進行了測試，試驗的過程簡單、操作方便，檢測結果的精度高、準確性好，能夠真實反映所檢測樣品的阻氧性能。Labthink蘭光是一家專業從是包裝檢測設備設計與研發的優良企業，目前已研發的阻隔性檢測設備涵蓋了包裝的氧氣透過量、氮氣透過量、二氧化碳透過量、水蒸氣透過率等阻隔性，并可根據客戶的需要準確推算出樣品在高(95 ~ 150℃)、低溫(-20 ~ 5℃)條件下各種氣體透過量，得到樣品在不同條件下的阻隔性，每年為客戶提供上萬次包材阻隔性能的檢測，且好評如潮。了解相關的檢測設備與服務，您可登陸濟南蘭光公司查看設備具體信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！濟南蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作！