摘要：氧气是影响食品在货架期内质量的重要因素，尽量降低食品接触的氧气量，是保证食品质量、延长货架期的有效手段。本文以常见果汁饮料包装用塑料瓶的氧气透过量测试过程为例，介绍了容器类包装阻氧性能的测试方法，并通过对试验原理、试验设备OX2/230氧气透过率测试系统参数、使用范围及试验过程等内容的描述，为企业监控容器类包装材料对氧气的阻隔性能提供参考。
关键词：氧气透过量、氧气透过率、容器包装、阻氧性能、氧气透过率测试系统、果汁饮料、塑料瓶
1、意义
民以食为天，食品安全是影响国计民生的大事，随着一系列食品安全事件的爆发，人们更加关注入口食品的安全性。食品的成分包括蛋白质、脂肪、糖、维生素、矿物质元素等，这些营养物质的特性决定了大部分食品对氧气、光比较敏感，易氧化变质，并易滋生微生物。食品包装是将食品孤立于外界环境的一道屏障，对食品具有保护作用，包装材料对环境中氧气阻隔性能的高低是影响其对食品保质效果的决定性因素之一，因此，通过对所使用包材阻氧性能的监测，及时了解包装的氧气透过率，能够有效防止食品因包装氧气透过量高而出现发霉、酸败等安全问题。
食品包装按照包装形式可以分为包装袋、包装容器等，本文以包装容器的氧气透过量的测试为例。
图1 常见的饮料瓶包装
2、试验样品
某品牌果汁饮料包装用塑料瓶。
3、检测依据
目前，包装材料氧气透过量的测试方法主要包括等压法(又称库仑计法)、压差法，本文根据等压法原理，依据GB/T 31354-2014 《包装件和容器氧气透过性测试方法 库仑计检测法》进行试验。
4、试验设备
本文采用OX2/230氧气透过率测试系统对试验样品进行测试，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图2 OX2/230氧气透过率测试系统
4.1 试验原理
等压法原理是指试验过程中试样两侧的压力保持一致，通过库仑计对渗透的氧气进行定量测试。对于容器类试样的测试过程为， 试样的外侧流动高纯的氧气，试样内侧通过进气管导入高纯的氮气，在浓度差的作用下，氧气从试样外侧渗透到内侧，被氮气从出气管引入设备库仑计处进行定量分析，从而得到容器类试样的氧气透过量。
4.2 适用范围
(1) 本设备适用于容器、塑料薄膜、片材、纸张、纸板及复合材料等包装的氧气透过率测试。容器类包括用于塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三片罐、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等；薄膜类材料包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
此外，本设备配置特殊夹具还可以应用于医药包装、汽车油箱、电池塑料外壳、塑料管材、太阳能背板等特殊包装氧气透过率测试。
(2) 本设备可满足多项国家和标准，如GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。
4.3 设备参数
容器测试范围为0.0001 ~ 60 cm3/(pkg·d)，分辨率为0.00001 cm3/(pkg·d)，薄膜测试范围为0.01 ~ 6500 cm3/(m2·d) ，分辨率为0.001 cm3/( m2·d)；可同时测试3个或三个不同的试样；试验温度范围为15℃ ~ 55℃，控温精度 ±0.1℃；控湿范围为0%RH、35%RH ~ 90%RH，控温精度±1%RH；可测试O2、空气等气体；系统多可支持10台仪器并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统；可与水蒸气透过率测试系统搭配，组成混合测试系统，由一台计算机统一控制，实现氧气、水蒸气透过率同时测试的高效、便捷的试验方式；支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告。
5、试验过程
(1) 装夹样品
用快固胶将果汁饮料瓶样品的瓶口密封在容器试样装夹结构的托盘上，固定好后，将装夹结构与设备连接。
图3 试样密封图
(2) 设置参数
设置试样名称、试验温度、湿度等参数，并选择试验模式。
(3) 启动试验
点击“试验”选项，试验开始，启动气源，调节湿度及载气流量。
(4) 试验结束
试验结束后，设备自动显示测试结果值。
6、试验结果
本次测试的某品牌果汁饮料包装用塑料瓶的氧气透过量为0.1327 cm3/( pkg·d)。
7、结论
高阻隔性包装材料能够降低货架期内果汁接触到的氧气量，从而有效的保持果汁饮料的外观、口感及营养成分，延长保质期。本文利用OX2/230氧气透过率测试系测试了果汁包装用塑料瓶的氧气透过量，设备易于操作，测试精度高，试验结果的重复性好，能够准确的反映出所测试样品对氧气的阻隔性能。除了氧气透过量外，还需关注果汁包装塑料瓶的扭矩、密封性能等指标，以防止出现瓶口不易开启、果汁泄漏等问题。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发、生产与包装检测服务的高新技术企业，目前已有设备包括气体透过率测试仪、氧气透过率测试仪、水蒸气透过率测试仪、旋转扭矩、密封性能试验仪等等，了解相关的检测设备及服务，您可登陆www.labthink.com查看。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作！