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　　氮氣作為惰性氣體，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應，可抑制大多數微生物的生長(cháng)繁殖，常被充入產(chǎn)品包裝中以防止產(chǎn)品氧化變質(zhì)及霉變。充氮包裝的保質(zhì)效果與包裝中氮氣的含量有關(guān)，高濃度的氮氣能夠對產(chǎn)品進(jìn)行長(cháng)久保質(zhì)，而當氮氣含量降低到一定值時(shí)，則喪失保質(zhì)效果。包裝中氮氣含量的高低除了與所充填氮氣氣源的純度有關(guān)，還與包裝材料的阻隔性、密封性等有關(guān)，日常生產(chǎn)過(guò)程中出現的充氮包裝的產(chǎn)品在較短時(shí)間內發(fā)生變質(zhì)、發(fā)霉的現象極可能與包裝的阻隔性較差有關(guān)。

　　Labthink公司結合本次試驗以某種品牌充氮包裝的蛋糕為試驗樣品，分別測試存貯一定時(shí)間后包裝中的氣體成分含量及包裝材料的氮氣透過(guò)量、氧氣透過(guò)量。

　　目前，國內關(guān)于食品包裝中氣體成分含量的方法標準，GB/T41682-2022 《食品塑料包裝容器中頂空氣體含量的測定 傳感器法》已于2023年5月1日正式實(shí)施，該項目測試可依據參考此項標準要求進(jìn)行。包裝材料的氮氣、氧氣透過(guò)量的測試過(guò)程依據GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗方法 壓差法》進(jìn)行。

　　試驗我們分別采用C650H頂空氣體分析儀、VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試樣中的氣體成分含量、氣體透過(guò)量，這兩款設備均由濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

儀器試驗原理介紹：

　　1、頂空分析儀：食品、藥品成品包裝內常見(jiàn)的填充氣體主要為氧氣、二氧化碳、氮氣，頂空氣體分析儀中配置有氧氣傳感器與二氧化碳傳感器，可準確測試包裝中的氧氣、二氧化碳含量，并可據此推算出氮氣含量。

　　2、氣體滲透儀：該儀器以壓差法為設計原理。試樣裝夾于設備的上、下測試腔之間，將兩測試腔隔開(kāi)。試驗時(shí)，首先對低壓腔進(jìn)行抽真空，然后對整個(gè)系統抽真空，當達到規定的真空度后，低壓腔關(guān)閉，向高壓腔內充入一定壓力的試驗氣體，在兩測試腔間(即試樣的兩側)形成一個(gè)恒定的壓差，試驗氣體在壓力差的作用下，會(huì )從高壓腔向低壓腔內滲透，通過(guò)對低壓腔內壓強的監測，得到試樣的各項阻隔性系數。

測試試驗過(guò)程介紹：

1、包裝氣體成分含量測試：

(1) 打開(kāi)設備，設置采樣時(shí)間、分析時(shí)間等試驗參數。

(2) 隨機抽取6包充氮包裝的試樣進(jìn)行試驗。在試樣的中間部位粘貼一個(gè)密封墊，將設備的取樣針穿過(guò)密封墊，插入樣品包裝內部，注意取樣針不要接觸到樣品內部包裝的蛋糕。

(3) 按動(dòng)試驗按鈕，試驗開(kāi)始。樣品內部的氣體沿取樣針進(jìn)入設備內部，并經(jīng)過(guò)氣體檢測器進(jìn)行氣體含量的分析。試驗結束后，設備自動(dòng)顯示所測試樣品中氧氣、二氧化碳的含量值。

2、包裝氣體透過(guò)量的測試：

(1) 從待測的包裝樣品表面裁取3片直徑為97 mm的試樣。在試驗腔測試區域的周邊涂抹一層真空油脂，注意真空油脂不能污染測試區域，然后依次放置濾紙、試樣，并擰緊上腔密封。

(2) 設備連接氧氣氣源。設置試驗溫度、試驗濕度、試樣厚度等參數信息，點(diǎn)擊試驗選項，試驗開(kāi)始，打開(kāi)真空泵。設備根據試驗過(guò)程中測試到的壓力變化情況自動(dòng)計算并顯示試樣的測試結果。

(3) 待氧氣透過(guò)量測試完成后，設備重新連接氮氣氣源，設置參數，打開(kāi)真空泵，進(jìn)行試驗。

試驗結果與分析：

　　通過(guò)測試，試驗結果取各試樣測試結果的算術(shù)平均值。存儲一段時(shí)間后的樣品包裝中氧氣含量為16.4%，二氧化碳含量為0%，可計算出氮氣含量為83.6%；所用包裝材料的氧氣透過(guò)量為716.534 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，氮氣透過(guò)量為168.247 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。

　　從試驗過(guò)程來(lái)看，兩款設備的操作均較簡(jiǎn)單，試驗效率較好，測試結果的穩定性及準確性較高，可以真實(shí)反映所測試樣品內部各氣體成分的含量及所用包裝材料對氮氣、氧氣的阻隔性能。從試驗結果來(lái)看，所用包裝材料的氣體透過(guò)量較高，對氮氣的保存能力、對氧氣的阻隔能力較低，即氮氣向外部環(huán)境的散失量、環(huán)境中氧氣向包裝內部的滲透量均較大，使得包裝內部的氣體成分含量逐漸發(fā)生變化，這一結論通過(guò)氣體成分含量試驗結果得到印證。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的存儲后包裝內的氣體成分含量變化較大，氧氣含量明顯升高，而氮氣含量降低，使充氮包裝的預期保質(zhì)效果大打折扣，甚至完(分隔)全喪失。因此，充氮包裝所用包裝材料應具有較高的阻隔性能。

　　更多更深入的技術(shù)探討，我們（Labthink蘭光）期待與各行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)更多的技術(shù)交流與合作。