*，氧氣、水蒸汽等氣體是引起食品、藥品變質(zhì)的主要因素，因此，切斷包裝內(nèi)氧氣或水蒸汽的來源并對包裝內(nèi)部的氣體成分進行控制，可以有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期并提高保存效果，于是MAP包裝、CAP包裝、真空包裝等新型包裝配合各種阻隔性包裝材料獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。然而，盡管我們調(diào)整了包裝內(nèi)的氣體成分，同時采用了高阻隔材料阻擋外界的氧氣、水蒸汽等氣體的滲入，但是有時實際的包裝效果還是會與預(yù)計結(jié)果相差很大。本文將對包裝內(nèi)氣體成分的變化原因以及檢測方法進行詳細(xì)介紹。

    1. 包裝內(nèi)的氣體分析

    包裝完成后，其中的氣體構(gòu)成會達(dá)到暫時的穩(wěn)定。但是隨著產(chǎn)品存儲時間的延長，包裝內(nèi)部的氧氣或者其它產(chǎn)品敏感氣體含量會逐步發(fā)生變化，進而改變包裝內(nèi)部的氣體構(gòu)成，并進而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。分析可知包裝內(nèi)部氧氣、水蒸汽等氣體含量的增長主要是有以下兩類原因?qū)е碌摹?/p>

    首先，是來自包裝外部的氣體。氣體進入包裝物的途徑有兩種：滲透和泄漏，二者zui大的不同在于透過的氣體量及透過位置。滲透是指氣體從高濃度一側(cè)進入材料表面，通過材料擴散至低濃度一側(cè)，滲透速度的快慢主要取決于包裝材料的阻隔性能，選擇高阻隔材料進行包裝可以有效解決這個問題。而泄漏是氣體通過材料的裂縫、微孔或兩材料間的微小間隙泄出或進入包裝，在包裝袋的熱封部位、容器的瓶口等位置出現(xiàn)泄漏的概率較高，要想解決這個問題，需要嚴(yán)格生產(chǎn)工藝同時根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對工藝進行及時調(diào)整。作為一個包裝件，滲透和泄漏是同時存在的，所以在進行檢測的時候也應(yīng)該注意檢測二者的綜合影響效果。

    其次，是來自包裝內(nèi)部的氣體。主要包括殘留氣體以及產(chǎn)品吸附氣體。殘留氣體是在包裝工藝結(jié)束（包裝封口完畢）之后殘存在包裝內(nèi)部的一定濃度的氧氣等氣體。雖然在MAP包裝、CAP包裝、真空包裝這些包裝工藝中有對包裝內(nèi)部氣體（尤其是其中的氧氣）進行置換和除氣的操作，但是由于操作精度和時間的局限性，除氣的效果并不好，即使是所謂的“真空包裝”也只是盡量降低包裝內(nèi)的氣體含量而并不能達(dá)到*排除的效果。產(chǎn)品吸附氣體需要特別引起注意，因為除了金屬和玻璃之外其他的材料都是有一定的氣體吸附功能的，而所吸附的氣體總量是與材料的疏松程度、氣體接觸時間有關(guān)的。然而吸附不等于吸收，當(dāng)包裝中原本的大氣環(huán)境發(fā)生變化之后，包裝內(nèi)氣體濃度的降低使得之前吸附在產(chǎn)品表面的這些氣體再次被“釋放”出來。

    2. 檢測方法

    盡管包裝內(nèi)部氣體成分的變化比較緩慢，但是這種變化依舊會影響產(chǎn)品的保質(zhì)期，因此生產(chǎn)企業(yè)也采取了各種可能的氣體控制方式，盡量減緩包裝內(nèi)部氧氣、水蒸汽含量的增長。例如采用多層阻隔性包裝材料提高包裝物的阻隔性，在材料內(nèi)、瓶蓋內(nèi)或者其他位置添加干燥劑、吸收劑或氧捕捉劑，不但可以吸收包裝內(nèi)原本的殘留氣體，對于外部氣體的滲入也是一層有效的防護。然而這些措施的效果如何呢？這就需要對于包裝物進行檢測分析來加以判斷了。下面針對前一部分提到的幾種包裝內(nèi)氣體成分的變化原因分別介紹一下檢測方法。

    2.1 阻隔性檢測

    對于使用高阻隔材料的包裝物來講，阻隔性檢測相當(dāng)重要。過去我們只能檢測薄膜、片材的阻隔性，但是在實際包裝中我們所見到的包裝形式都是容器、包裝袋等，檢測材料的阻隔性只能為zui終的包裝材料選擇給出一個參考值，但是無法說明zui終包裝物整體阻隔性的優(yōu)劣，因為包裝物各處的厚度并不均勻，而且材料性質(zhì)在生產(chǎn)過程中發(fā)生了變化，所以估算結(jié)果往往與實際檢測結(jié)果存在一定的差距。基于此，不但應(yīng)該檢測包裝材料的阻隔性，同時也應(yīng)該檢測包裝物整體的阻隔性，結(jié)合兩方面的數(shù)據(jù)才能判斷材料的選擇是否正確。目前容器整體的透氧性、透濕性檢測方法都有了一定的發(fā)展，相應(yīng)檢測設(shè)備也已問世，可以很好的滿足包裝物整體的阻隔性檢測需求（圖1是Labthink蘭光研制的可進行容器透氧性測試的TOY-C1 等壓法薄膜/容器透氧儀；圖2是可進行容器透濕性測試的TSY-W3 電解法水蒸氣透過率測試儀）。

    2.2 密封性檢測

    檢測包裝物的密封性能可說明包裝物的泄漏情況。如果氣體或液體通過包裝件的泄漏點泄出或進入包裝，就會加速內(nèi)容物的變質(zhì)，同時使得包裝材料的阻隔性失去效用。然而對于每種具體包裝形式來講，與密封性能相關(guān)的指標(biāo)都不相同。對于熱封制袋來講，熱封操作的高溫處理會影響到附近包裝材料的機械強度，所以熱封邊附近的材料也常常會成為軟包裝袋密封性的薄弱點；而且在對軟包裝袋加壓時，實際上袋子各處所受的壓力分布并不均勻，而zui先出現(xiàn)泄漏的位置是承壓強度zui低的部分，所以要正確評價軟包裝袋的密封性能必須對包裝物成品進行測試。軟包裝袋整體密封性檢測的方法主要是依靠袋內(nèi)增壓，因此我們在檢測軟包裝袋密封性能時需要在軟包裝袋內(nèi)外形成壓力差來模擬它的實際受壓狀態(tài)，實現(xiàn)方法有正壓法（向包裝袋內(nèi)充氣直接增加包裝袋內(nèi)的壓力，Labthink蘭光生產(chǎn)的LSSD-01泄漏與密封強度測試儀就是采用這種方法）和負(fù)壓法（通過抽真空方式降低包裝袋外的壓力，典型產(chǎn)品是Labthink蘭光MFY-01密封性測試儀）兩種。而對于采用螺紋密封方式的容器類包裝來講，體現(xiàn)塑料瓶蓋與瓶口配合好壞的瓶蓋密封性能成為影響塑料容器整體密封性能的首要因素，相關(guān)檢測也可以通過Labthink LSSD-01泄漏與密封強度測試儀進行。

    2.3 頂空氣體分析

    對于殘存在包裝內(nèi)部的那些氣體來講，不能因為包裝工藝的完結(jié)就對其不再關(guān)注。包裝內(nèi)部的氣體成分自灌裝結(jié)束到打開包裝使用產(chǎn)品之前是很難利用其它技術(shù)手段來進行控制和改變的，采用阻隔性包裝材料只能給氣體滲入/滲出包裝材料帶來阻礙，并不能消除包裝內(nèi)部已有的氧氣等氣體（不包括在包裝中添加除氧技術(shù)的情況）。如果殘留氣體的含量超過產(chǎn)品保存的zui高濃度要求，則無論采用多好的高阻隔材料及多完善的密封包裝形式都無法滿足產(chǎn)品的保質(zhì)期要求。所以，我們需要檢測殘留在包裝內(nèi)的氣體成分，并依此調(diào)整包裝工藝。

    殘留氣體以及產(chǎn)品吸附氣體都可以通過對包裝物的頂空氣體進行檢測——檢測包裝內(nèi)頂部聚集的氣體成分——來獲得，只是在檢測時間上有區(qū)別。如果要檢測殘留氣體，那么在包裝工藝結(jié)束之后就需要立刻檢測；但是如果要檢測產(chǎn)品吸附氣體則應(yīng)在包裝工藝結(jié)束一段時間之后再進行，同時隨著產(chǎn)品存在時間的延長應(yīng)進行多次測試并繪制氣體濃度曲線進行綜合分析，因為氣體從產(chǎn)品表面解吸也是一個很緩慢的過程。這類檢測通過Labthink HGA-01 頂空氣體分析儀就能完成。當(dāng)然我們也可以通過降低包裝環(huán)境中的特定氣體濃度來加快吸附在產(chǎn)品表面的氣體解吸。

    3. 總結(jié)

    綜上所述，盡管包裝內(nèi)氣體成分的變化難以避免，但是我們可以通過檢測包裝物的整體阻隔性、包裝物的密封性以及包裝內(nèi)部頂空氣體的成分變化來綜合判斷產(chǎn)品能否達(dá)到預(yù)計的保質(zhì)期，同時通過這些檢測我們也可以發(fā)現(xiàn)包裝設(shè)計中所存在的薄弱環(huán)節(jié)，為進一步改進包裝結(jié)構(gòu)提供準(zhǔn)確測試數(shù)據(jù)。