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(jiàn)的營(yíng)養食品。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)現象。所以，為了保證酸奶產(chǎn)品在其保質(zhì)期內不易發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，并且獲得更長(cháng)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(guò)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(guò)程等技術(shù)信息，為相關(guān)行業(yè)提供堅實(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(guò)率、氧化變質(zhì)、容器氧氣透過(guò)率測試、氧氣透過(guò)率測試系統
測試意義：
酸奶是向經(jīng)過(guò)巴氏殺菌的新鮮牛奶內添加特殊品種的有益菌（即發(fā)酵劑），經(jīng)過(guò)發(fā)酵后再冷卻灌裝的一種高營(yíng)養的乳制品。酸奶含有大量蛋白質(zhì)、脂肪、維生素以及有益菌等營(yíng)養物質(zhì)，并且易被人體消化吸收。鑒于加工需要及便于消費者食用，大多酸奶制品采用杯裝，而所使用的酸奶杯絕大多數為塑料類(lèi)，其材質(zhì)以PP、PS、PE為主，即常見(jiàn)的白色塑料杯，但也包括PE/紙/PE復合材質(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(wèn)題，對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(wèn)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。而如何監控酸奶杯對外界氧氣的阻隔性，酸奶杯的阻氧性是否滿(mǎn)足所標注的保質(zhì)期的質(zhì)量需要，則需依靠檢測其氧氣透過(guò)率此項指標，透過(guò)率越小，說(shuō)明阻氧性越高。本文以專(zhuān)業(yè)用于測試容器的氧氣透過(guò)率檢測儀器為基礎，詳細介紹了以PP為材質(zhì)的酸奶杯氧氣透過(guò)率的測試過(guò)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(guò)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(guò)薄膜的氧氣，并轉化為電流信號，從而計算出氧氣透過(guò)率，其檢測限低，可精確測試高阻隔材料的氧氣透過(guò)率，并且等壓法可突破壓差法因兩側壓差對塑料容器產(chǎn)生的不可避免的影響，從而可擴展測試容器的氧氣透過(guò)率。因此，國內外測試容器類(lèi)包裝材料的氧氣透過(guò)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容器造成的影響而研制出可測試低阻隔包裝容器（即對氣體的透過(guò)率較高）的氣體阻隔性。
國內外等壓法測試容器氧氣透過(guò)率試驗主要遵循ASTM F 1307 《用電量傳感器測定干燥固體包裝件氧傳輸率》的國際標準，暫無(wú)相關(guān)國內標準。我們將采用Labthink蘭光公司自主研發(fā)的C230H氧氣透過(guò)率測試系統結合上述標準對PP材質(zhì)的酸奶杯樣品進(jìn)行氧氣透過(guò)率試驗。
1、試驗儀器
C230H氧氣透過(guò)率測試系統（Labthink蘭光），采用先進(jìn)流體力學(xué)和熱力學(xué)設計的測試集成塊技術(shù)，支持同一條件下3個(gè)不同試樣測試，符合平行試驗的標準要求，在保證試樣獨立測試的基礎上，將試驗效率提高了3倍。設備內部溫度、濕度自動(dòng)調節，測試腔各自安裝溫濕度傳感器監測溫濕度情況，控制測試過(guò)程更加精準?？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(lèi)氧氣透過(guò)率測試范圍為0.01～200 cm3/(m2·day)(標準)，還可通過(guò)選配包裝件測試裝置，完成容器包裝類(lèi)產(chǎn)品的氧氣透過(guò)率測試，測試范圍為0.00005～1 cm3/(pkg·d)。
該儀器滿(mǎn)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多種國家和國際標準，可滿(mǎn)足不同溫濕度環(huán)境下塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等容器的氧氣透過(guò)率測試，如酸奶杯、可樂(lè )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(guò)率測試系統
2. 試樣的制備
將3個(gè)完好的酸奶杯樣品置于實(shí)驗室23℃、50%RH的環(huán)境中調節狀態(tài)48小時(shí)。
3. 試驗條件
地點(diǎn)：濟南蘭光包裝安全檢測中心
試驗溫度與濕度：23℃，50%RH
試驗方法：等壓法（即庫侖傳感器法）
4. 試驗步驟
4.1 試驗原理
C230H基于庫侖氧氣分析傳感器和等壓法測試原理，將預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流動(dòng)，高純氮氣在薄膜的另一側流動(dòng)，氧分子穿過(guò)薄膜擴散到另一側中的高純氮氣中，被流動(dòng)的氮氣攜帶至傳感器，通過(guò)對傳感器測量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，計算出氧氣透過(guò)率等結果；對于包裝件而言，高純氮氣則在包裝件內流動(dòng)，空氣或氧氣包圍在包裝件外側。
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部，再用密封袋將容器封口裝置托盤(pán)以上的部位包扎嚴密。按照上述方法裝夾其他2個(gè)試樣。
圖3 試樣制樣過(guò)程
4.3 檢測過(guò)程
C230H自動(dòng)化試驗，測試過(guò)程簡(jiǎn)單：
l 添加蒸餾水，打開(kāi)系統氣源，并按要求調節氣源壓力。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(kāi)電源、運行軟件。
l 設置試驗溫度、試驗參數、啟動(dòng)試驗。試驗參數包括控制參數（試驗模式、試驗循環(huán)次數、試驗時(shí)間、REZERO循環(huán)次數等）和試樣參數（類(lèi)型、面積、厚度等）。
l 試驗過(guò)程中進(jìn)行濕度、載氣流量調節。
l 試驗結束、數據處理。
l 關(guān)閉氣源和電源。
本次試驗的三個(gè)酸奶杯試樣的氧氣透過(guò)率平均值為0.0571 cm3/(pkg·d)。
總結：
采用Labthink蘭光C230H氧氣透過(guò)率測試系統測試塑料材質(zhì)的酸奶杯氧氣透過(guò)率時(shí)，可獲得高精度的阻氧性結果，準確反映酸奶杯的阻隔性能。本試驗采用的檢測設備及檢驗標準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(guò)率測試。Labthink蘭光一直致力于為全球客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的檢測服務(wù)與設備，多年來(lái)為全球客戶(hù)提供了上萬(wàn)次的阻隔性檢測服務(wù)，為客戶(hù)提供可靠的數據支持。了解關(guān)于更多相關(guān)檢測儀器信息，您可以登陸濟南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢(xún)。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。
