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(shù)等信息進行了描述，從而為企業(yè)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(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，如常見的花生牛奶、核桃牛奶、爽歪歪、娃哈哈、養(yǎng)樂多等。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(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菌磚、塑料或金屬制的瓶、罐等，不同材質(zhì)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(zhì)期限或者在確定的保存期限內(nèi)對含乳飲料保質(zhì)效果的重要依據(jù)。
2. 檢測樣品
某品牌含乳飲料包裝用塑料瓶。
3. 檢測依據(jù)
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(fā)設計的OX2/231氧氣透過率測試儀，該設備依據(jù)等壓法原理研發(fā)。
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(cè)的壓力是相等的。對于容器類試樣來說，容器內(nèi)部流動的是一定壓力的高純氮氣，容器的外側(cè)流動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)的氧氣會通過容器滲透到高純氮氣側(cè)，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(cè)的壓力相等，上側(cè)流動著測試氣體氧氣，下側(cè)流動著高純的氮氣。
4.2 試驗參數(shù)
- 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(shù)據(jù)的準確性和通用性。
- 支持Lystem™實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結(jié)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(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(jié)構密封。
(4) 設置試驗溫度、試驗濕度等參數(shù)信息，點擊試驗選項，試驗開始。
(5) 設備根據(jù)測試的氧氣濃度變化情況，自動計算并顯示試驗結(jié)果。
6. 試驗結(jié)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(jié)論
含乳飲料包裝用塑料瓶的氧氣透過量是影響其保質(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(jié)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。
