液態奶無（wú）菌磚氧氣阻隔（gé）性監測（cè）及解決方（fāng）案

測試意義：  

　　液態奶是乳製品中常（cháng）見品種，其脂（zhī）肪與蛋白質含量較高，含有人（rén）體所需的多（duō）種氨基酸及大量脂溶性維生素，並且容易被人體消化吸收、物美價廉，是最佳的天然食品（pǐn）。為了保證這種完美食品方便大眾日常（cháng）攜帶食用，液態奶的包裝形式以小巧易開啟為主，同（tóng）時為（wéi）了最大程度的保證其口感與營養成分，液態奶所使用的包裝材料也應具有良好的阻隔性，特別（bié）是對外界空氣中氧氣應（yīng）具有高阻隔性。目（mù）前，無菌磚是發達國家普遍采用的液態奶高端包裝形（xíng）式，它是以食品專（zhuān）用紙板作為基材，由（yóu）聚乙烯、紙、鋁箔等複合（hé）而成的紙鋁塑包裝。國內常見的無菌磚有利樂磚及康美盒（hé），其（qí）所灌裝的液態奶采用超高溫瞬（shùn）時滅菌技術，然後在無（wú）菌條件下進行（háng）液態奶灌裝及無（wú）菌磚封合。

　　采用無菌磚包裝的液態奶在不（bú）添加（jiā）防腐劑情況下可滿足（zú）常溫保（bǎo）質期180天的需求，甚至有些阻隔性較高的無菌磚可達到8個月，這主要（yào）取決於（yú）無（wú）菌磚所采用的包材對氧氣阻隔性（xìng）如何（hé）。但在液態奶無菌磚使用過程中，常發生無菌磚包材阻氧性偏差（chà）或達（dá）不到預期要求，而出（chū）現液態奶在保（bǎo）質期內（nèi）變質等質量問（wèn）題。所以，氧氣透過率（lǜ）應作為無菌磚液態奶生產企業的重點監控性能指標，氧氣透過（guò）率數值越低，表明材料的阻（zǔ）氧性越好，液態奶在保質期內不（bú）易氧（yǎng）化變質或者可（kě）滿足更長的保質期需求。本文采用專（zhuān）業的可測試高阻（zǔ）隔包（bāo）材的氧氣透過率測試設備檢測無菌磚包材樣品的氧氣透過率，為相關（guān）行業（yè）提供技術與數據參考。

檢（jiǎn）測方法：

　　軟塑包裝阻氧性測試方法分為等壓法與壓差法（fǎ），其中（zhōng）等壓（yā）法是通過內部的庫侖電量傳（chuán）感器吸收透過樣品（pǐn）的氧氣，每一個氧氣分子（zǐ）可釋放出四個電子，利用氧（yǎng）分子數量和電子數量的（de）線性（xìng）正比關係計算出氧氣透過率，此過程不受滲透濃度和傳（chuán）感器環境變化影響。因庫侖電量傳（chuán）感器的輸出效率高，檢（jiǎn）測（cè）限低，可精確測試高阻隔材（cái）料（liào）的氧氣透過率。等壓法（fǎ）可突破壓差法因兩（liǎng）側（cè）壓差（chà）對塑料容器產生的不可避免的影響，擴展應用於容器測試。

　　目前（qián），國內等壓法測試（shì）氧氣透過率（lǜ）試驗（yàn）遵循GB/T 19789-2005《包裝材料塑料薄膜和薄片氧化透過性試驗 庫侖計檢測（cè）法》此項國家標準。我們將采用LabthinkMD传媒视频自主研發的OX2/230氧氣透過率測試係統結合此標準對無菌（jun1）磚（zhuān）包材樣品進行氧氣透過率試驗。

1、試驗儀器

　　OX2/230氧氣透過（guò）率測試係統，具有超高精度，獨立的（de）三腔結構可同（tóng）時測試三件相同或不同試樣（yàng），控溫（wēn）範圍（wéi）為15℃ ~ 55℃，控濕（shī）範圍為0%RH、35%RH~ 90%RH，薄膜氧氣透過率測（cè）試範圍為(0.01 ~ 6,500)cm³/m²·24h，並可擴展至(0.07~ 6,5000) cm³/m²·24h。此（cǐ）係統還可擴展測（cè）試（shì）氧（yǎng）氣透過（guò）率範圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)容器。係統可實現10台儀器並行連接，30個試樣同（tóng）時試驗的高效係統。

　　該儀器滿足ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003多種國家和國（guó）際標準，可滿足不同溫濕（shī）度環境（jìng）下各種軟（ruǎn）塑薄膜、紙塑複合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔複合膜等膜（mó）材及各種材質片材的氧氣阻隔性測試，並可擴展測試各種材料（liào）做成的瓶、袋、罐（guàn）、盒、桶的氧氣透過率測試。

2. 試（shì）樣的製備

　　將無菌磚樣品置（zhì）於23℃的環（huán）境中，放在幹燥器內調節狀態48小時。取出後，分別從每種樣品上裁取直徑為108 × 108 mm的試樣3個。

3. 試驗條件（jiàn）

地（dì）點：濟南MD传媒视频（guāng）包（bāo）裝安全檢測中心

試驗溫度與濕度：23℃，0%RH

試驗方法：等壓法（即庫（kù）侖（lún）電量傳感（gǎn）器法）

4. 試驗步（bù）驟

4.1 試驗原理

　　OX2/230采用等壓法測試原理，將預先處理好（hǎo）的試樣夾緊於測試腔之間，氧氣在薄膜的一側流動，高純氮氣在薄膜的另一側流動。氧氣分（fèn）子（zǐ）穿過薄（báo）膜擴散到另一側中的高純氮氣中，被流（liú）動的氮氣（qì）攜帶至傳感（gǎn）器。通過分析傳感（gǎn）器接收的氧氣濃度，從而計算出氧氣透過率（lǜ）等參數。對於包裝容器而（ér）言，高純氮氣在容器內流動（dòng），空氣（qì）或高純氧氣包（bāo）圍在容器的外側。

4.2 試樣裝夾

　　在透氣室（shì）外表麵的凸邊邊緣塗抹一層真空油脂（zhī），避免油脂塗在腔體空（kōng）穴中間圓盤上。將從（cóng）同一個樣（yàng）品上裁取的3個已狀態調節完畢的試樣分別裝夾於OX2/230氧氣透過率測試係統的3個透氣室外表麵（miàn）塗抹的（de）真空油脂上，避免試樣（yàng）皺（zhòu）折，輕輕按壓使試樣（yàng）與真（zhēn）空油脂良（liáng）好接觸。蓋上透氣室蓋，緊固密封好。

4.3 檢測過程

OX2/230為高智能化的檢測設備，測（cè）試（shì）過程便捷易操（cāo）作（zuò）：

l  添加蒸餾水，打開係統氣源，並按要求調（diào）節氣源壓力。根據試驗要求，添加適量蒸餾水以達到要求的O₂、N₂濕度。

l  打開電源、運行軟件（jiàn）。

l  設置試驗溫度、試（shì）驗參數、啟動試（shì）驗。試驗參數包括設備控製參數（試驗模式、試驗循環次數、試驗時（shí）間、REZERO循環次數（shù）等）和試樣參數（類型、麵積、厚度（dù）等）。

l  試驗結束、數據（jù）處理。

l  關閉（bì）氣源和電源（yuán）。

　　三個無菌磚包材試樣的（de）氧氣透過率分別為（wéi）0.2004 cm³/m²·24h、0.1908cm³/m²·24h、0.2127，每個樣品3個試樣之間試驗（yàn）結果的相對平均偏差均低於10%。所以，所檢測的液態奶（nǎi）無菌磚包裝材料的（de）氧氣透過率可以滿足液態奶在6個月保質期內的阻隔性需求。

總結：

　　OX2/230氧氣透過率測試係統在監測液態奶無菌磚阻氧性能時，可獲（huò）得重複性與再（zài）現性較高的氧氣透過率結果（guǒ），可準確反映無菌磚（zhuān）包材的阻隔性能。本（běn）試驗（yàn）采用的檢測設備及檢驗標準同樣適（shì）用於（yú）其他用途的軟塑複合膜材料的氧氣透過率（lǜ）測試，例如奶粉鋁（lǚ）塑複合膜、肉製品包裝等。