測試意義：
因奶粉含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪等高營(yíng)養物質(zhì)，所以與N2、H2O等氣體長(cháng)期接觸時(shí)會(huì )出現緩慢氧化變質(zhì)、結塊、顏色與口感異常等質(zhì)量問(wèn)題。鑒于奶粉上述特殊性，生產(chǎn)廠(chǎng)家采用高阻隔包裝材料對其進(jìn)行保護，除了常見(jiàn)的鋁箔復合膜包裝袋以外，目前備受青睞的包裝材質(zhì)為金屬罐，其分為鋁合金與馬口鐵兩種材質(zhì)，有些高質(zhì)量要求的廠(chǎng)家甚至搭配三層封口形式進(jìn)行密封，即在罐口進(jìn)行一層錫箔密封后再依次加上金屬蓋、塑料蓋封口，以此保證金屬罐裝的高阻隔性及完好密封性。
為了確保金屬罐內的無(wú)氧或低氧環(huán)境，生產(chǎn)企業(yè)多采用充氮包裝或氣調包裝，即將盛有奶粉的罐內的空氣抽到預定的真空度后，再充入純N2這一種氣體（充氮包裝）或一定比例的N2、CO2氣體（氣調包裝），最后完成罐口密封。充入N2是為了保證奶粉在此惰性氣體環(huán)境中避免被氧化，而充入的CO2則是為了抑制奶粉中大多數需氧菌的生長(cháng)，并且促進(jìn)奶粉中水分與CO2反應形成液態(tài)碳酸，形成微負壓，防止漲罐。但是，金屬罐易出現密封不良的問(wèn)題，會(huì )進(jìn)一步導致內部氣體泄漏，外部空氣進(jìn)入罐內，導致奶粉被氧化或結塊等變質(zhì)現象。另外，有些生產(chǎn)企業(yè)對罐內N2、CO2氣體比例的調節無(wú)法準確控制，常會(huì )出現漲罐或者奶粉在保質(zhì)期內色澤發(fā)生變化等問(wèn)題。因此，需要采取有效的監測手段對金屬罐內頂空部位的氣體成分進(jìn)行檢測，以便于及時(shí)避免內在的質(zhì)量問(wèn)題。本文將介紹為大家介紹頂空氣體分析儀測試金屬罐裝奶粉中N2、CO2的比例含量，亦為乳制品生產(chǎn)企業(yè)提供乳粉成品包裝質(zhì)量管控的技術(shù)指導。
檢測方法：
頂空氣體分析采用氣體傳感器法，即從密封包裝物內部頂空部位吸取一定體積的氣體樣品，再將其注入某種特定氣體的分析傳感器中，待一定測試時(shí)間后記錄傳感器輸出的相應氣體濃度值。不同氣體的含量檢測需要使用不同的氣體分析傳感器。
國內密封包裝件內部頂空氣體的檢測暫未有針對性的標準方法，但頂空氣體檢測儀器已在市場(chǎng)上普遍存在，說(shuō)明包裝件內頂空氣體成分的監測已是大眾關(guān)注的指標。但是，市場(chǎng)上各種品牌的技術(shù)水平及精準度存在差異，特別是對于金屬罐此類(lèi)硬質(zhì)包裝內O2、CO2氣體的同時(shí)監測的儀器較為少見(jiàn)，如何選擇合適的檢測設備至為關(guān)鍵。因此，本文將采用Labthink蘭光公司自主研發(fā)的C650H頂空氣體分析儀對金屬罐奶粉樣品進(jìn)行O2與CO2氣體比例含量的同時(shí)檢測。
1、試驗儀器
C650H頂空氣體分析儀（Labthink蘭光），可同時(shí)配備O2和CO2（選配）兩種氣體的分析傳感器，可快速、準確的對包裝容器內氣體中O2、CO2含量做出評價(jià)。O2測量范圍為0.2%～21%，測量準確度為±0.2%，CO2測試范圍為2%～100%，測量精度分別為±2% 。設備配置了高精度的新型陶瓷氧傳感器，具有測試精度高、重復性好的特點(diǎn)，且傳感器非消耗型，使用壽命長(cháng)。儀器采用微電腦控制系統，PC材質(zhì)操作面板、菜單式界面、液晶顯示，系統支持中英文雙語(yǔ)操作環(huán)境，滿(mǎn)足不同語(yǔ)言用戶(hù)的使用需求；同時(shí)，儀器可對試驗數據進(jìn)行分析、處理、并提供報告輸出功能，內置數據存儲功能，滿(mǎn)足大數據量存儲的需求。設備采用便攜式設計，方便用戶(hù)在實(shí)驗室或生產(chǎn)現場(chǎng)使用。
2. 試樣的制備
在23℃、50%RH的標準環(huán)境下，將無(wú)明顯缺陷、泄露現象且密封良好的金屬罐試樣置于干燥環(huán)境內調節狀態(tài)48小時(shí)以上。試樣數量5個(gè)，取測試平均值作為試驗結果。
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：氣體傳感器法
4. 試驗步驟
4.1 試驗原理
C650H頂空氣體分析儀設備配置了高精度的新型陶瓷氧傳感器，試驗時(shí)，試樣內氣體通過(guò)真空泵抽取到傳感器中，傳感器實(shí)時(shí)輸出試樣內氣體中O2、CO2（選配）濃度的電流電壓信號，儀器通過(guò)獲取傳感器輸出的電流電壓信號計算氣體中O2、CO2（選配）的含量，到達實(shí)驗結束條件后，試驗停止，儀器記錄試樣內被測氣體中O2、CO2（選配）的濃度。
4.2 試樣處理
將密封墊貼到試樣的待測部位，注意要貼牢固，防止漏氣。
4.3 檢測過(guò)程
C650H儀器可自動(dòng)進(jìn)行試驗數據的分析、處理，并提供報告輸出功能，整個(gè)測試過(guò)程便捷易操作：
l 打開(kāi)儀器電源，預熱儀器。
l 將取樣針頭插入樣品。待試樣放置穩定后，將取樣針頭刺穿密封墊中間部位進(jìn)入試樣內部，但避免取樣針頭扎到包裝內的物品而導致針頭堵塞或斷裂。
l 設置試驗參數，如測試時(shí)間、氣體采集體積等。
l 點(diǎn)擊開(kāi)始試驗后，取樣器自動(dòng)從試樣內部采集足夠體積的樣氣。
l 樣氣將自動(dòng)經(jīng)注樣口、管路進(jìn)入氣體分析傳感器。
l 間隔一定的測試時(shí)間或者待氣體分析傳感器輸出的氣體濃度值穩定之后記錄試驗數據。
l 關(guān)閉儀器電源。
5個(gè)試樣內頂空氣體中O2和CO2比例含量的算術(shù)平均值分別為3.4%、28.8%。
總結：
C650H頂空氣體分析儀在監測奶粉金屬罐內氣體成分時(shí)，可提供準確的O2和CO2比例含量，并進(jìn)一步反映出內部N2比例含量，可為企業(yè)控制包裝密封性以及適合的N2、CO2充入比例提供堅實(shí)的技術(shù)指導。本試驗采用的檢測設備同樣適用于其他含有一定氣體的包裝容器中O2和CO2的含量及其混合比例的測定。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)提供了數以千計的包裝內部氣體成分的監控方案，為客戶(hù)提供可靠的數據支持。了解更多與包裝材料檢測有關(guān)的儀器信息，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。
