氧氣(qì)和水蒸氣是影響絕大多數產品保質(zhì)期的主要因素,研究發現通過控製包裝內氣體(tǐ)成分的比例可(kě)有效延長產品保質期(qī)或改善保存質量,這成為阻隔性功能薄膜快速發展和(hé)應用的(de)主要動(dòng)因。然而值得注意的是包裝內填充氣體(MAP和CAP包裝(zhuāng)所使用的填充氣體幾(jǐ)乎都不含氧氣)的外逸會轉(zhuǎn)而引起包裝內氧氣比例的增加,加之(zhī)在灌裝完成時會有少(shǎo)量空氣殘存在包裝中,因此包裝內的實際(jì)氣體成分(fèn)會與預想的有所出入。由(yóu)此會引起哪些(xiē)問題?又該(gāi)如何解決這些問題?本文將(jiāng)詳細介紹頂空氣體分析(xī)檢測與包裝成品質量控製的關係以及(jí)頂空氣體分析儀選購中的注意事項。
1 為什麽要進行頂(dǐng)空氣體分析
實際(jì)包裝內(nèi)部總(zǒng)是存在一定的氣體(tǐ),例如(rú)風(fēng)味小吃、烘焙食品、肉製品、乳製品(pǐn)、咖啡(fēi)、果汁、碳酸(suān)飲料、藥片、針(zhēn)劑、口(kǒu)服液、香水、洗浴用品等等,即使是所(suǒ)謂的“真空包裝”也隻是盡量降低包裝內的氣體含量而並不能達到完全排除的效果。包裝內部的(de)氣體成分自灌(guàn)裝結束到打開包裝使用(yòng)產(chǎn)品之前是很難利用其它技術手段來進(jìn)行控製和改變的,采用阻隔性包裝(zhuāng)材料隻能給氣體滲入/滲出包裝材料帶來阻礙,並不能消除包裝內部已有的氧氣等氣體(不包括在包裝中添加除氧技術的情況)。因此包裝(zhuāng)內部如果含有氧(yǎng)氣或者其它產品敏感氣體則依舊會給產品的品質帶來影響,並逐步改變包裝內部的氣體構成。為了盡量(liàng)降低特(tè)定氣(qì)體的(de)含量,MAP和CAP包(bāo)裝的(de)應用(yòng)非常廣泛,對(duì)延長(zhǎng)產品保質期起關鍵作用(yòng)的惰性氣體主要是由性質穩定的氮氣和二氧化碳構成,但(dàn)是隨著產品(pǐn)存儲時間的(de)延長,氣體構成也會逐步發生變化。可見,無(wú)論采(cǎi)用哪種包裝形式,我們始(shǐ)終難以時刻掌握包裝內部的氣體成分,這樣就(jiù)對分(fèn)析產品品質、保質(zhì)期(qī)預計的有效性、包裝設(shè)計的合理性帶來了困難。頂空(kōng)氣體(tǐ)分析——檢測包(bāo)裝內頂部聚集的(de)氣體(tǐ)成分可以有效解決這個問題,如(rú)今它(tā)已經成為檢驗(yàn)包裝設計質量的重要手(shǒu)段以及驗證產品保質期的重要方法(fǎ)之一。
2 頂空氣體分析的檢測重點
氧氣和二氧化碳是頂空氣體分析檢測(cè)的(de)重點。
氧氣不但對(duì)食品中的營養成分(fèn)有一定的(de)破壞作用,例如氧會使食品中的油(yóu)脂發生氧化,出現異味,甚至還會產生有毒物質,同(tóng)時氧也是大部分細菌繁殖生長的條件(細菌繁殖是食品變質的主要原因),但是當氧氣含量在2%以下,二(èr)氧化碳(tàn)含量在7%以上時,食品和細菌均處於冬(dōng)眠狀態,可有(yǒu)效延長食品的保質期。許多藥品,如低(dī)價的(de)鐵鹽、碘化物、亞硝酸鹽、以及(jí)含不飽和碳鏈等類有機藥品,都可以被(bèi)空氣中的(de)氧緩慢氧化,發生變色、異臭、分解、變質失效,有的還可能產生毒性。化妝(zhuāng)品大多含有油脂成分,油(yóu)脂中的不飽和鍵很(hěn)易氧化而引起變質(酸敗),而氧是造(zào)成酸敗的最主要外因(yīn)。
二氧化(huà)碳氣體是(shì)CAP包裝(zhuāng)和MAP包裝中(zhōng)的重要氣(qì)體成分,它的含量的變化(huà)與產品保(bǎo)質期的長短密切相關,而且包裝內二氧化碳含量的保(bǎo)持更是直接關(guān)係碳酸(suān)飲料的口味(wèi)和品質(zhì)。藥品包裝也需要注意二氧化(huà)碳的影響(xiǎng),因為某些藥品可與空氣中的二氧化碳(tàn)結合,造(zào)成變質失效,如某些氫氧化物、氧化物和鈣鹽類(lèi)藥品都可以吸收二氧化碳(tàn)而生成碳(tàn)酸鹽。
3 設備(bèi)選擇需要注意的因素
當前市(shì)麵上的頂空氣體(tǐ)分析儀種類繁多,但是要選擇一個實用、可靠的設備還是應該把以下幾方麵(miàn)的因素考慮在內:
1. 檢測氣體的種類(lèi)。當前所有的(de)頂空氣體分析儀都能進行氧氣含(hán)量的檢測,但並非所有的設備都能檢(jiǎn)測二氧化碳的含量。通過氧含量可以分析(xī)出產品當(dāng)前的質量情(qíng)況,但是無法判斷該產品未來(lái)的保質效果。因此,盡可(kě)能擴大可測氣體的種類是提高保質期預期準確性的一個有(yǒu)效方法。
2. 樣氣的體積。我們知(zhī)道,隨著包裝小型化趨勢的發展,越來越(yuè)多的獨立小包裝層出(chū)不窮,相應地包(bāo)裝內氣體體積大(dà)大縮(suō)小。然而(ér)頂空氣體分析儀的探測器必須吸收足(zú)夠數量的測試氣體才能進(jìn)行檢測,而且如果使用探針取樣,則探針的內容積以及連接設備的軟管體積也需要被考慮(lǜ)在內。測試氣體體積需求量大是傳統手持式頂空氣體分析儀的一個主要缺點,但是台式設備可以通過直接(jiē)進樣(yàng)的方式來解決這個問題。
3. 係統響應時間。所有的(de)頂空氣體(tǐ)分析儀都采(cǎi)用同樣的方式進行探針刺入(rù)處的密封,但(dàn)是實際上在探針刺入之始周圍細小的泄漏也(yě)開始了,泄漏(lòu)會“汙染”包裝內的測試氣體,因此係統(tǒng)響應時間的長短對測試(shì)效果會有一定(dìng)的影響。
4. 傳感器使用壽命(mìng)。一般來講,頂空氣體分析儀的氣體傳感器始終(zhōng)處於測試氣體濃(nóng)度下,受傳感器的測試原理以及氣體含量的影(yǐng)響,傳感器是有使用壽命的,而(ér)且無法延(yán)長(zhǎng),屆(jiè)時隻能更換傳感器,所以在選擇設備時(shí)也應注意傳感器的(de)使用壽命。
5. 設備的便攜性以及數(shù)據輸出的方便性。如今(jīn),為了更好地檢測產品的實際質(zhì)量,測試過程很(hěn)可能(néng)不是在實驗室裏完成的,則產品的便攜性在這裏就體現出來了,便攜性(xìng)好的設(shè)備可以隨檢測人員在倉庫、賣場、運輸途中、甚至是產品使用之前進行檢測,但是便攜性差的設備隻能在實驗室中(zhōng)使(shǐ)用,在測試效率上(shàng)也會有所降低。不過(guò),目前便攜式頂空(kōng)氣體分析儀(yí)多不(bú)具備測試結果的即時打印功能,盡管測試數據(jù)可以(yǐ)保(bǎo)存在設備(bèi)中,但是如果(guǒ)檢測量很大的話還是(shì)容易引起混亂(luàn)。
4 HGA-01頂空氣體分析(xī)儀的優勢(shì)
Labthink最新推出了HGA-01
頂空氣體分析儀(yí),吸取了台式和便攜式設備的優點,並(bìng)具(jù)有很多獨特的優勢(shì)。首先,能同時檢測氧氣和二氧(yǎng)化碳(tàn)兩種氣體的含量,而且量程和精度都達到國(guó)際一流產品的水平。其次,具有自動進樣和手動進樣兩種進樣(yàng)方式,同時進行氧氣和二氧化碳含量的檢測,手動進樣最小量已經到達國際最高水平,使得(dé)小(xiǎo)型包裝的檢測完全可以實現。第三,配置專用針頭、密封墊以及過濾器,同時在抽氣時間和響應(yīng)時間上也得到了最大程度的提高(gāo),完全可以確保測試數據的真實有效。第四,配備了國際最長壽命的氣體傳感器,可(kě)以滿足至少(shǎo)6年的正常使用。第五,盡(jìn)管HGA-01頂空氣體分析儀的(de)體積比一(yī)般便攜式設備要大(dà),但是它具有傳統便攜式設備所(suǒ)不具有的打印功能(néng),而且Labthink為(wéi)它配備了專業、便(biàn)攜的工具箱,使它可以方便地(dì)使用於各種環(huán)境中並進行試樣的快速檢測。
5 總結
頂空氣體分析檢測可使我們更加方便、準確、快速地掌控包裝內部氣體成分的變化,成為分析產品品質、保質期有效性、包裝設計合理性的重要數據支持,是加(jiā)強(qiáng)產品質量控製必不可少的檢(jiǎn)測手段,而實用(yòng)、可靠的設備更是進行質量控製、保證檢測質量的基礎。