測試意義：
因奶粉含有大量的蛋白質、脂肪等高營養物質，所以與N2、H2O等氣體長期接觸時會出現緩慢氧化變質、結塊、顏色與口感異常等質量問題。鑒于奶粉上述特殊性，生產廠家采用高阻隔包裝材料對其進行保護，除了常見的鋁箔復合膜包裝袋以外，目前備受青睞的包裝材質為金屬罐，其分為鋁合金與馬口鐵兩種材質，有些高質量要求的廠家甚至搭配三層封口形式進行密封，即在罐口進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氧或低氧環境，生產企業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，并且促進奶粉中水分與CO2反應形成液態碳酸，形成微負壓，防止漲罐。但是，金屬罐易出現密封不良的問題，會進一步導致內部氣體泄漏，外部空氣進入罐內，導致奶粉被氧化或結塊等變質現象。另外，有些生產企業對罐內N2、CO2氣體比例的調節無法準確控制，常會出現漲罐或者奶粉在保質期內色澤發生變化等問題。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行檢測，以便于及時避免內在的質量問題。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，亦為乳制品生產企業提供乳粉成品包裝質量管控的技術指導。
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上普遍存在，說明包裝件內頂空氣體成分的監測已是大眾關注的指標。但是，市場上各種品牌的技術水平及精準度存在差異，特別是對于金屬罐此類硬質包裝內O2、CO2氣體的同時監測的儀器較為少見，如何選擇合適的檢測設備至為關鍵。因此，本文將采用Labthink蘭光公司自主研發的C650H頂空氣體分析儀對金屬罐奶粉樣品進行O2與CO2氣體比例含量的同時檢測。
1、試驗儀器
C650H頂空氣體分析儀（Labthink蘭光），可同時配備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。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，且傳感器非消耗型，使用壽命長。儀器采用微電腦控制系統，PC材質操作面板、菜單式界面、液晶顯示，系統支持中英文雙語操作環境，滿足不同語言用戶的使用需求；同時，儀器可對試驗數據進行分析、處理、并提供報告輸出功能，內置數據存儲功能，滿足大數據量存儲的需求。設備采用便攜式設計，方便用戶在實驗室或生產現場使用。
2. 試樣的制備
在23℃、50%RH的標準環境下，將無明顯缺陷、泄露現象且密封良好的金屬罐試樣置于干燥環境內調節狀態48小時以上。試樣數量5個，取測試平均值作為試驗結果。
3. 試驗條件
地點：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，試樣內氣體通過真空泵抽取到傳感器中，傳感器實時輸出試樣內氣體中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 檢測過程
C650H儀器可自動進行試驗數據的分析、處理，并提供報告輸出功能，整個測試過程便捷易操作：
l 打開儀器電源，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，如測試時間、氣體采集體積等。
l 點擊開始試驗后，取樣器自動從試樣內部采集足夠體積的樣氣。
l 樣氣將自動經注樣口、管路進入氣體分析傳感器。
l 間隔一定的測試時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 關閉儀器電源。
5個試樣內頂空氣體中O2和CO2比例含量的算術平均值分別為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，可提供準確的O2和CO2比例含量，并進一步反映出內部N2比例含量，可為企業控制包裝密封性以及適合的N2、CO2充入比例提供堅實的技術指導。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提供專業的檢測服務與設備，多年來為全球客戶提供了數以千計的包裝內部氣體成分的監控方案，為客戶提供可靠的數據支持。了解更多與包裝材料檢測有關的儀器信息，您可以登陸濟南蘭光公司網站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。
