八寶（bǎo）粥碗阻氧性能測（cè）試標準及過程介紹

摘要（yào）：本文結合八寶粥碗阻氧性能檢測原理和過程詳細論述了ASTM F 1307標準關於容器氧氣透過率測試方法的規定，以期幫助相關人士進一步了解容器氧氣透過率測（cè）試的過程（chéng）和要求。

關鍵（jiàn）詞：八寶粥碗、氧氣透過（guò）率、ASTM F 1307

作者： 濟南MD传媒视频機電技術有（yǒu）限公司

　　八寶粥是（shì）中國傳統美（měi）食，因其色澤鮮豔（yàn）、質軟香甜而成為人們日常養（yǎng）生健美之食品。為適應現代快節奏的生活方式，獨立包裝（zhuāng）型八寶粥走俏市場。由於八寶粥（zhōu）營養豐富，水分充足，其環境是微生物（wù）繁殖的理想場所。在運輸和貯存過程中，氧氣的滲透會加速八寶粥腐敗、黴變和（hé）發酵變化（huà），從而（ér）使食品變質，無法食用。為此，企（qǐ）業除了采取一（yī）定的保鮮（xiān）技術和高（gāo）溫滅菌措施，還要（yào）選擇具有較高阻氧性能的（de）包裝材料，以達到消滅微生物、破壞其生長環境、延長貨架期的目的。

　　八寶粥（zhōu）常見兩種（zhǒng）包裝形式：罐狀和碗狀。罐狀一般由（yóu）馬口鐵等（děng）材料製成，阻隔性和密封性能優異，但材料成本較（jiào）高；碗（wǎn）狀包裝采用了成本較低的塑（sù）料基（jī）質，由於塑料的種類和加工（gōng）方式不（bú）同會導致吸塑（sù）成型後（hòu）整體（tǐ）阻氧性能顯現差異，因此需要加強對塑料碗狀包裝的阻氧性能監測（cè）。

　　目前（qián），我國（guó）尚無包裝容器阻氧（yǎng）性能檢測標準，因（yīn）此在進行容器氧氣透過率測試時一般遵循ASTM F 1307標準。接下來結合此標準中規定的試驗方法對八寶粥碗阻（zǔ）氧性能檢測過程進行詳細介紹。

實（shí）驗環境

　　實驗地（dì）點：MD传媒视频實驗室；實驗溫度（dù）：23℃；實驗氣體：純幹氧氣（qì）；實驗方法：等壓法

實（shí）驗儀器

　　PERME?博密?OX2/230氧氣透過率測試係統

測試方法

　　據ASTM F 1307所述，采用庫侖氧氣傳感器及相關設備（bèi）進行測試，這種方法別稱等壓法。氧氣透過率是將包裝物固定在測試裝置上（shàng）並在測試環境中達到滲透平衡後測定的。包裝物裝夾完成（chéng）後能（néng）夠形成如下測試環境：包裝物內（nèi）側被氮氣流緩慢淨化、外（wài）側暴露（lù）在氧氣濃度已知的（de）環境中（包裝（zhuāng）物可以暴露在環境大氣中，它含有20.8％的氧（yǎng）氣，或者是浸在100％的氧氣環境中）。當（dāng）氧氣滲透通過包裝物（wù）壁進入載氣氮氣流中，它會被載氣流攜帶至庫侖傳感器（qì）處，庫（kù）侖傳感器探測到氧氣會輸出電流，電流的大小與單位時間內流入傳感器的氧氣總量成正比。

試樣製備與裝夾

　　ASTM F 1307要求，將試樣裝夾到儀器（qì）上的方法取（qǔ）決於（yú）試樣（yàng）的（de）外（wài）形（xíng）、類型以及測試對象。對於多數試驗，試樣可以暴露在（zài）環境大氣中（20.8％氧氣）。但是如（rú）果試（shì）樣的阻隔性很好，可以（yǐ）把試樣浸入100％的氧氣環（huán）境中來增加測試濃度（dù）梯度，這對試驗更加有利。這可以通過用一個塑料袋或是其它容器罩（zhào）在（zài）試樣外麵並向其中注入氧氣來實現（xiàn）。）圖1是標準中給出的試樣裝夾示意圖，需要注意在容器封口處、以及各進氣（qì）管、出氣管的密封處理。圖2為實際（jì）黃銅（tóng）板及其管件圖（tú）示（shì）。

圖 1. 塑料瓶、桶的典（diǎn）型固定（dìng）方式              

圖2. 試樣裝夾裝置

　　在（zài）八寶粥碗阻氧性能試驗中，將試（shì）樣用透明快固膠密（mì）封在容器（qì）裝（zhuāng）夾裝置上，而後裝在測試儀（yí）器上，用密封袋將容器裝夾裝置托盤以上的部位包紮起來。如圖３所示。

　　　　　　　　圖（tú）3：試樣密封                          

測試過程
　　ASTM F 1307對測試過程是這樣描述的：1、Preparation of apparatus（儀（yí）器準備）；2、Attachment of the package（試樣（yàng）裝夾）；3、Purging the system（吹掃係統）使用50—60ml/min的氮氣流吹掃係統以（yǐ）清除（chú）包裝物內的空氣，而後降（jiàng）低氮氣速度至5-15ml/min，保持30分鍾。此（cǐ）過程注意要繞開（kāi）傳感器。4、Establish package E_e（記錄數據E_e）。整個係統被氮氣（qì）以（yǐ）新速率吹掃30分鍾後，把氮氣接入傳感（gǎn）器。此時傳感器輸出的電流通（tōng）常會大幅上升，這就意味著氧氣已隨著氮氣進入傳感器（qì）。當傳感器的連續輸出值趨於穩定不變時，操作（zuò）者便可記錄下傳感器輸出的電流數值，即為E_e。5、Establish package zero level(E₀) （記錄數據E₀）。再（zài）次繞開傳感器，移走包裝物，並在載氣裝置（zhì）間插（chā）入一個不鏽鋼材質（zhì）的（de）“高阻隔包（bāo）裝物”回路。10-15分鍾後，將載氣引入傳（chuán）感器，並保持30分鍾或傳感器輸出電（diàn）流降低並達到一個（gè）較低的（de）穩定值。此時這個數值可記為E₀。而（ér）後將設備至於備用狀態。氧氣透過率（O₂GTR）計算公式為：

（O₂GTR）＝（E_e－E_0）／R_L＊Q

注（zhù）：Q為校正因子。R_L為負荷電阻（zǔ）值。

　　在八（bā）寶粥碗氧氣透過率測試中，由於采用的（de）是遵循ASTM F 1307研製的自動化（huà）檢測儀器（qì），因此測試過程較為簡單（dān）：

　　1、添加蒸餾水，打開係統氣（qì）源，並按要求調節氣源壓力。根據試驗要求，添（tiān）加適量蒸餾（liú）水以（yǐ）達到要求的O₂、 N₂濕度。2、打開電源、運行軟件。3、設置試驗溫（wēn）度、試驗參數、啟動試驗。試驗參（cān）數包括控製參數（試驗模式（shì）、試驗循環次數、試驗時間、REZERO循環次數等）和試樣參數（類型、麵積、厚（hòu）度等）。4、試驗過程中進行濕度、載氣流量調節。5、試驗結束、數據處理。7、關閉氣源和電源。本次試驗結果為八寶粥碗氧氣透過率0.0043 cc/pkg·day。

測試注意要點

　　1、時常（cháng）關注傳感器的使用情況，注意更換。由於氧（yǎng）氣傳感器（qì）屬於消耗型傳感器，持續且較高濃度的（de）氧氣會使傳感器損耗較大（dà），因此在不使用的時候最好（hǎo）在其內部保持一低流速的氮氣流。當傳感器輸出信號出（chū）現較明顯的衰減（jiǎn）且無法通過標定係統來彌補時需要（yào）更換傳感器。

　　2、測試低阻隔包（bāo）裝時可適當降低混合（hé）氣體的氧氣含量。由於低（dī）阻隔包裝材料/容器（qì）具有較大的氧氣透過率，易造成傳感器（qì）的飽和。因此可以在包裝物外邊罩一阻隔性較好的塑料袋，增加袋內測試氣體的（de）混合氣（qì）體成分和含量，從而達到降（jiàng）低氧濃度的目的。

　　八寶粥碗僅是塑料包裝容器的（de）一個典型代表（biǎo），其他如果凍杯、酸奶杯等進行氧（yǎng）氣透過率測試皆可遵循此試驗方法。ASTM F 1307是目前用於檢（jiǎn）測包裝物透氧性的標準方法，但檢測過程較（jiào）為複雜，若操作者經驗不足，易在多個環節導致試驗失（shī）敗。希望（wàng）通過本（běn）文些許（xǔ）分（fèn）析對相關科研、檢（jiǎn）測人士以一定的指導和幫助。