為了保證其較長(cháng)的保質(zhì)期，在選擇高阻隔材料進(jìn)行乳粉包裝的基礎上仍需采用充氮或氣調包裝，以求保護乳粉在惰性或酸性環(huán)境下不易被氧化。因此需采用有效的頂空氣體成分檢測設備對乳粉包裝內氣體成分進(jìn)行適時(shí)監控，方可預防因包裝密封不嚴或材料阻隔性較差引起的內部N2或CO2比例發(fā)生下降的質(zhì)量問(wèn)題。本文介紹了乳粉氣調包裝內部頂空氣體成分的檢測過(guò)程，以此為相關(guān)行業(yè)用戶(hù)提供較為詳細的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：乳粉、充氮包裝、氣調包裝、中空包裝容器、頂空氣體成分、頂空氣體分析儀、氮氣與氧氣比例、氮氣比例、O2與CO2比例、N2比例
測試意義：
   乳粉中蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養物質(zhì)含量較高，是體質(zhì)虛弱以及嬰幼兒群體日常攝入的主要物質(zhì)來(lái)源，因此對于如何保證乳粉內部的營(yíng)養物質(zhì)不被破壞以及如何延長(cháng)乳粉保質(zhì)期是很多乳粉生產(chǎn)企業(yè)面臨的重要難題。目前，乳粉包裝分為袋裝與罐裝兩類(lèi)，袋裝乳粉多采用鋁塑復合膜或鍍鋁復合膜材質(zhì)，而罐裝乳粉基本采用鋁合金罐或馬口鐵罐，上述包裝形式可以滿(mǎn)足較高的阻隔性及良好的密封性。
為了進(jìn)一步保證乳粉不易被氧化，較多品牌乳粉企業(yè)對包裝內部充入氮氣（N2）或一定比例的二氧化碳（CO2），即充氮包裝或氣調包裝，依靠N2這種惰性氣體杜絕包裝內部O2的存在，而充入一定比例的CO2則是為了保證內部酸性環(huán)境從而抑制乳粉中嗜氧菌的繁殖。然而，如果乳粉所使用的包材對N2或CO2的阻隔性比較差，或者乳粉包裝密封不嚴密，則易改變包裝內部N2或CO2的含量，從而使充氮包裝或氣調包裝無(wú)法起到對乳粉保護作用。針對上述問(wèn)題，我們可以采用有效的檢測設備對包裝內部頂空氣體成分進(jìn)行監測，例如頂空氣體分析儀，從而掌握包裝內O2、CO2以及N2的具體比例含量，及時(shí)管控乳粉成品包裝質(zhì)量。
檢測方法：
   密封測試儀LT-02可以測試空氣體分析常采用傳感器法，將從密封包裝物內部吸取的一定體積的氣體樣品注入特定氣體分析傳感器中，待一定測試時(shí)間后記錄傳感器輸出的特定氣體濃度值。每種氣體含量的檢測都需要使用不同的氣體分析傳感器。
目前，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，但國內外對頂空氣體的檢測儀器品種已較繁多，儀器技術(shù)水平及度也較高，因此包裝件內頂空氣體成分的監測應具有一定的普遍性。我們將采用Labthink蘭光公司自主研發(fā)的HGA-03頂空氣體分析儀對乳粉氣調包裝（鋁塑復合膜）樣品進(jìn)行O2與CO2氣體比例含量的檢測。
1、試驗儀器
   頂空氣體分析儀，同時(shí)配備O2和CO2兩種氣體的分析傳感器，O2和CO2測量范圍均為0 ~ 100%，O2和CO2測量精度分別為±0.5%、±2%，所需試樣氣體體積低，自動(dòng)模式取樣量?jì)H3.6 mL，手動(dòng)模式也低于5 mL。配置自動(dòng)升降樣品臺實(shí)現整個(gè)試樣刺破和分析過(guò)程*自動(dòng)化，采用防堵式結構設計有效避免粉末狀試樣對儀器造成堵塞。儀器可根據試樣的高度及試驗空間進(jìn)行自適調節，系統配置中英文雙語(yǔ)操作環(huán)境，滿(mǎn)足不同語(yǔ)言用戶(hù)的使用。該儀器可以準確、便捷的測定密封包裝袋、瓶、罐等中空包裝容器中O2和CO2的含量及其混合比例，例如咖啡、奶茶、奶粉、面包等食品以及藥品。適合在生產(chǎn)線(xiàn)、倉庫、實(shí)驗室等場(chǎng)合快速、準確的對氣體組分含量和比例做出評價(jià)，從而指導生產(chǎn)，保證貨架期。
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試樣置于干燥器內調節狀態(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)：濟南普創(chuàng )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
   頂空氣體分析儀將取樣器插入待測包裝物內部，從包裝物內頂空部位采集足夠體積的樣氣。將樣氣注入氣體分析傳感器中，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。每種氣體含量的檢測都需要使用不同的氣體分析傳感器，當檢測樣氣中的O2含量時(shí)需要將樣氣注入O2分析傳感器，而當檢測樣氣中的CO2含量時(shí)需要將樣氣注入CO2分析傳感器。
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
   密封測試儀自動(dòng)采集頂空氣體，儀器采用微電腦控制系統，可以對試驗數據進(jìn)行分析、處理、并提供報告輸出功能，所以整個(gè)測試過(guò)程方便快捷：
打開(kāi)儀器電源，預熱儀器。
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。
設置試驗參數，如測試時(shí)間、氣體采集體積等。
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。
樣氣將自動(dòng)經(jīng)注樣口、管路進(jìn)入氣體分析傳感器。
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。
關(guān)閉儀器電源。
5個(gè)樣品內頂空氣體中O2和CO2比例含量的算術(shù)平均值分別為2.1%、25.7%，每一個(gè)試樣的測試值與算術(shù)平均值的偏差不超過(guò)±10%。對于氣調包裝來(lái)說(shuō)，內部氣體除了O2、CO2，其余絕大部分為N2（因N2為惰性氣體，目前國內外未開(kāi)發(fā)出相應的氣體傳感器），其他氣體比例含量可忽略不計，所以N2比例含量可由100%減去O2、CO2的比例含量后獲取。
總結：
采用濟南普創(chuàng )機電有限公司密封測試儀進(jìn)行頂空氣體分析儀測試氣調包裝乳粉內頂空氣體成分時(shí)，可獲得度與重復性均較高的O2和CO2比例含量，可真實(shí)反映乳粉中氣體環(huán)境，有效監控有害O2的成分，保證內部CO2與N2的比例可滿(mǎn)足乳粉保質(zhì)期的需要。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。