摘要：咖啡膠囊產(chǎn)品為高濃縮咖啡粉，為保證咖啡香醇持久，其所使用的膠囊杯體及鋁箔蓋膜對外界氧氣、水蒸氣等氣體的阻隔性應較高，以保證自身香氣不易散失且不發(fā)生結塊現象。本文對不易監測阻隔性的咖啡膠囊杯體入手，利用可測試容器的OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統進(jìn)行咖啡膠囊杯體氧氣透過(guò)率的檢測，驗證杯體的阻氧性，并介紹了氧氣透過(guò)率的檢測原理及方法，可為相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)解決目前對咖啡膠囊阻隔性不易監控的棘手問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞：咖啡膠囊、包裝容器、阻氧性、阻隔性、氧氣透過(guò)量（率）、氧氣透過(guò)率測試系統、等壓法

1、意義

　　咖啡膠囊類(lèi)似藥用膠囊，即在膠囊包裝里裝入咖啡粉物質(zhì)，采用太空艙技術(shù)鋁箔無(wú)氧密封。因膠囊杯體采用食品級PP包裝材料，質(zhì)地較為堅硬，在高溫下亦可維持原型，可實(shí)現高壓水蒸汽的注入，從而使咖啡在壓力的作用下*析出帶有咖啡脂的濃縮咖啡，保持咖啡的香醇?？Х?/span>膠囊采用獨立設計的鋁箔材料封蓋，搭配聚丙烯材質(zhì)的杯體使得膠囊整體具有良好的保香性、阻氧性、遮光性，可有效防止咖啡粉吸潮變質(zhì)，使咖啡保質(zhì)期可達到2年。但PP材質(zhì)的杯體的厚度以及質(zhì)量好壞決定了咖啡膠囊對外界的氧氣、水蒸氣以及內部咖啡香氣的阻隔性（即阻氧性、阻濕性及保香性）的高低，因此，對于杯體相關(guān)阻隔性能的監測對于判斷所使用的咖啡膠囊杯體質(zhì)量?jì)?yōu)劣極為重要。本文以Labthink蘭光自主研發(fā)生產(chǎn)的OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統進(jìn)行杯體容器氧氣透過(guò)率的檢測，即杯體對外部氧氣的阻隔性，可為相關(guān)咖啡制造行業(yè)提供有力的技術(shù)參考。

圖1  咖啡膠囊包裝

2、參考標準

　　目前，國內尚無(wú)容器氧氣透過(guò)率的檢測標準，本文依據美國標準ASTM F1307-2002(2007)《用電量傳感器測定固體包裝件氧氣透過(guò)率的標準試驗方法》進(jìn)行檢測，該標準也是目前檢測容器氧氣透過(guò)率的主要參考標準。

3、試驗樣品

　　某品牌咖啡膠囊所使用的PP材質(zhì)杯體。

4、試驗設備

　　對于氧氣透過(guò)率數值較小的容器樣品，通常采用等壓法原理進(jìn)行氧氣透過(guò)率的測試，即ASTM F1307中規定的等壓法，本文采用的Lanthink蘭光OX2/230氧氣透過(guò)量測試系統則是此原理檢測設備。

圖2  OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統

4.1 設備原理

　　OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統采用等壓法測試原理，將預先處理好的試樣裝夾于測試腔之間，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)，氧氣分子穿過(guò)薄膜擴散到另一側的高純氮氣中，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，從而計算出氧氣透過(guò)率等參數。對于包裝容器而言，高純氮氣在容器內流動(dòng)，空氣或高純氧氣則包圍在容器的外側。

4.2 適用范圍

• 容器類(lèi)：適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過(guò)率測試，如可樂(lè )瓶、花生油桶、利樂(lè )包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。
• 薄膜類(lèi)：適用于各種塑料蓋膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料的氧氣透過(guò)率測試。
• 片材類(lèi)：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氧氣透過(guò)率測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
• 可滿(mǎn)足標準： ASTM F1307、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多項國家和標準。

4.3 設備參數

• 容器類(lèi)試樣的測試范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率為0.00001 cm³/(pkg·d)；薄膜類(lèi)試樣的測試范圍為0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，分辨率為0.001 cm³/(m²·d)。
• 可同時(shí)測試3個(gè)相同或不同的試樣，系統zui多可支持10臺儀器的并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗的系統。
• 試驗溫度控制范圍15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃。
• 試驗濕度控制范圍0%RH、35%RH~90%RH，控濕精度為±1%RH。
• 寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍，試樣兩側均可加濕，實(shí)現試樣在不同溫濕度條件下的測試。
• 專(zhuān)業(yè)的壓力補償技術(shù)保證了試驗結果的高精度及可重復性。
• 可與水蒸氣透過(guò)率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實(shí)現氧氣、水蒸氣透過(guò)率同時(shí)測試。
• 支持Lystem^TM實(shí)驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。

5、試驗過(guò)程

(1) 用快固膠將膠囊杯體杯口邊緣封固在容器試樣用封口裝置上，密封完成后，將其裝夾到儀器中，再用密封袋將杯體樣品及封口裝置進(jìn)行密封包扎。

(2) 打開(kāi)儀器控制軟件，設置試驗溫度、試驗濕度等試驗參數，點(diǎn)擊試驗選項，試驗開(kāi)始。

(3) 調節濕度、載氣流量。

(4) 試驗結束后，記錄儀器自動(dòng)計算的試驗結果。

6、試驗結果

　　本文所測試的咖啡膠囊杯體樣品的氧氣透過(guò)率為5.0347 cm³/(pkg·d)。

7、結論

　　咖啡膠囊杯體的阻隔性對保存咖啡香氣、防止被氧化及潮解結塊至關(guān)重要，尤其是對外界氧氣及水蒸汽的阻隔性，即氧氣透過(guò)率或水蒸氣透過(guò)量越小，產(chǎn)品保質(zhì)期越長(cháng)。OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統在測試咖啡膠囊杯體對氧氣阻隔性方面，具有精度高、穩定性好、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可檢測杯體鋁箔蓋膜的阻隔性情況。Labthink蘭光作為包裝檢測設備制造*，始終致力于為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)、的包裝檢測設備和貼心、的包裝檢測服務(wù)，滿(mǎn)足了來(lái)自世界各地的包裝檢測設備及服務(wù)需求，并得到*。了解相關(guān)的包裝檢測設備及服務(wù)，您可登陸濟南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢(xún)。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。