摘要: 本文詳細(xì)介紹了氣調(diào)包裝中氮?dú)獾陌b功效，并針對(duì)相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行了說(shuō)明，結(jié)合實(shí)際材料阻隔性的檢測(cè)方法闡述了進(jìn)行材料的透氮性能檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用的方法以及一些注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：氮?dú)?透氮性,氣調(diào)包裝,真空包裝
隨著包裝理論研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)包裝內(nèi)部環(huán)境中的氧氣、二氧化碳以及一些其他氣體的含量都會(huì)給內(nèi)容物的品質(zhì)帶來(lái)影響，其中以食品、藥品zui為敏感。
1． 氮?dú)獾陌b功效與氣調(diào)包裝
由于氧氣、二氧化碳等氣體濃度可引起食品、藥品等品質(zhì)發(fā)生變化，為了減少由于包裝內(nèi)部環(huán)境氣體對(duì)內(nèi)容物的影響，zui初我們采取真空包裝方式（即在物品用塑料薄膜包裝后利用真空設(shè)備抽出包裝中的氣體）以有效避免由于氧氣等氣體的存在對(duì)內(nèi)容物的影響。真空包裝在熟食制品包裝、腌臘制品包裝、豆制品包裝上應(yīng)用非常廣泛，然而在實(shí)際使用中還是遇到了一些問(wèn)題，例如：
一、由于包裝內(nèi)環(huán)境中幾乎沒(méi)有氣體，因此包裝材料會(huì)貼附在內(nèi)容物的表面。如果內(nèi)容物有棱角或者易碎的話，在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中很可能會(huì)出現(xiàn)包裝袋破裂或者內(nèi)容物破損等情況。
二、由于包裝材料兩側(cè)具有非常大的壓差，有利于外界氣體通過(guò)薄膜材料滲透進(jìn)入包裝內(nèi)部。通常，氧氣、二氧化碳這些能影響內(nèi)容物品質(zhì)的氣體對(duì)包裝材料的滲透性能要高于氮?dú)獾纫恍?duì)包裝物品質(zhì)沒(méi)有影響的惰性氣體。而要減少滲透進(jìn)入包裝內(nèi)的氧氣量需要使用阻隔性能優(yōu)的材料，但包裝成本也會(huì)相應(yīng)增加。
三、一些食品不適宜采用真空包裝形式。例如新鮮果蔬的包裝，因?yàn)楣咴诓烧笕杂泻粑饔茫虼水?dāng)它們被包裝在真空環(huán)境中，會(huì)由于氧氣含量過(guò)少而引起一些厭氧菌的生長(zhǎng)。
氣調(diào)包裝（MAP）在保留了真空包裝優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)它的一些不足之處加以改良，是一種采用氮?dú)獾炔换顫姎怏w（或者按照一定比例配置的混合氣體）置換包裝容器中空氣的包裝技術(shù)，因此也稱為置換氣體包裝、充氣包裝。這種包裝方法是根據(jù)好氧性微生物需氧代謝的特性，在密封的包裝容器中改變氣體的組成成分，降低氧氣的濃度，抑制微生物的生理活動(dòng)、酶的活性和鮮活商品的呼吸強(qiáng)度，達(dá)到防霉、防腐和保鮮的目的。其中氮?dú)馐嵌栊詺怏w，起充填作用，可使袋內(nèi)保持正壓（即使包裝袋內(nèi)充氣壓強(qiáng)大于包裝袋外大氣壓強(qiáng)），可以防止袋外空氣進(jìn)入袋內(nèi)，對(duì)內(nèi)容物起保護(hù)作用，能有效地防止內(nèi)容物受壓破碎變形，并且不影響包裝袋外觀及印刷裝潢效果。
2． 氣調(diào)包裝的主要檢測(cè)項(xiàng)目
在氣調(diào)包裝所使用的填充氣體中氮?dú)夂縵ui大，這主要是因?yàn)榈獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，對(duì)內(nèi)容物的品質(zhì)沒(méi)有影響。因此氣調(diào)包裝相對(duì)于其它包裝來(lái)講，除了要對(duì)包裝材料進(jìn)行基礎(chǔ)檢測(cè)外，還需要進(jìn)行以下兩項(xiàng)檢測(cè)：材料對(duì)于氮?dú)獾淖韪粜阅芤约暗獨(dú)獾募兌取?/div>
檢測(cè)材料對(duì)于氮?dú)獾淖韪粜允菫榱耸箽庹{(diào)包裝在存放的過(guò)程中避免氮?dú)鉂舛瘸霈F(xiàn)明顯下降，進(jìn)而引起包裝內(nèi)部其它氣體濃度上升，引起內(nèi)容物的品質(zhì)發(fā)生變化。目前，包裝業(yè)內(nèi)對(duì)材料氮?dú)庾韪粜詸z測(cè)的重視程度不高，有些時(shí)候這項(xiàng)檢測(cè)甚至被忽略，而是通過(guò)檢測(cè)材料的氧氣透過(guò)量（材料的氧氣阻隔性檢測(cè)現(xiàn)在普及程度較高）然后換算成材料的氮?dú)馔高^(guò)量。實(shí)際上，對(duì)于不同的材料其氧氣透過(guò)量和氮?dú)馔高^(guò)量的比值是不一樣的，而且溫濕度的變化也會(huì)對(duì)這個(gè)比值產(chǎn)生影響。從深層次上講，這是由于材料結(jié)構(gòu)以及氣體分子的特性與材料阻隔性之間的關(guān)系所導(dǎo)致的，材料的結(jié)構(gòu)包括聚合物鏈結(jié)構(gòu)以及高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，氣體分子的特性主要指分子的大小以及極性等。可見(jiàn)，在材料的氧氣透過(guò)量的基礎(chǔ)上乘一個(gè)比例系數(shù)來(lái)估算材料的氮?dú)馔高^(guò)量是不可取的方法。
如果在食品包裝中使用氣調(diào)包裝形式，還應(yīng)該注意填充氣體中的氮?dú)獾募兌龋仨氝_(dá)到純氮級(jí)，即食品級(jí)，氣體中的雜質(zhì)組分含量必須低于不危及人體健康的安全界限標(biāo)準(zhǔn)。N2中所含主要雜質(zhì)組分有O2、CO、CO2和H2等，純氮?dú)獾膰?guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)它們的含量都有明確的規(guī)定。
3． 材料的氮?dú)庾韪粜詸z測(cè)
雖然現(xiàn)在可用于檢測(cè)材料的透氣性的測(cè)試方法有壓差法和等壓法兩大類，但是對(duì)于氮?dú)獾耐高^(guò)性檢測(cè)只能使用壓差法。這主要是因?yàn)榈獨(dú)獾男再|(zhì)不活潑，目前要實(shí)現(xiàn)微量氮的氣體濃度檢測(cè)比較困難，相應(yīng)的傳感器也非常少。而且對(duì)于等壓法而言，檢測(cè)結(jié)構(gòu)中需要借助載氣來(lái)運(yùn)輸滲透通過(guò)試樣的微量檢測(cè)氣體（目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的可檢測(cè)氣體有氧氣和二氧化碳）進(jìn)入傳感器檢測(cè)，但是目前使用的載氣就是氮?dú)?，如果檢測(cè)氣體是氮?dú)?，則載氣必須另外選擇其他氣體，致使試驗(yàn)成本（試驗(yàn)過(guò)程中載氣的消耗量很大）、載氣獲取的方便程度以及尾氣處理都更加困難?？梢?jiàn)即使用于微量氮檢測(cè)的傳感器技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，利用等壓法檢測(cè)材料透氮性的經(jīng)濟(jì)可行性也受到懷疑。鑒于此，要檢測(cè)材料對(duì)氮?dú)獾淖韪粜阅苤荒芊艞壔瘜W(xué)檢測(cè)方法，目前檢測(cè)材料的氮?dú)庾韪粜圆捎玫氖俏锢頇z測(cè)方法——壓差法。
壓差法的原理簡(jiǎn)單明了，就是使試樣兩側(cè)形成0.1MPa的測(cè)試氣體壓差，然后等滲透過(guò)程穩(wěn)定后按照下腔壓力的變化量計(jì)算材料的滲透性能。這里對(duì)測(cè)試氣體的性質(zhì)沒(méi)有特別的要求，而且氣體使用量很小，只要不是腐蝕性氣體（腐蝕管路以及腔體）都可以按照這種方法進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)然對(duì)于部分氣體的實(shí)際應(yīng)用還應(yīng)考慮到測(cè)試環(huán)境、尾氣處理以及氣體濃度安全性等多方面的因素。使用壓差法測(cè)試材料的氮?dú)庾韪粜阅苁撬幕緳z測(cè)方法之一，設(shè)備重復(fù)利用性好，無(wú)損耗性元器件，可一機(jī)多用，而且利用真空法（壓差法中的代表方法，測(cè)試原理圖參見(jiàn)圖1）還可以測(cè)得材料對(duì)氮?dú)獾娜芙舛认禂?shù)和氮?dú)庠诓牧现械臄U(kuò)散系數(shù)。
圖1. VAC-V1壓差法氣體滲透儀測(cè)試原理圖
4． 總結(jié)
由于氣調(diào)包裝等新型包裝形式的推廣應(yīng)用，使得氮?dú)獾淖韪粜詸z測(cè)逐漸受到關(guān)注。利用材料的透氧性能計(jì)算得到材料的透氮性能是不可取的方式，目前可用于檢測(cè)材料的透氮性能的方法只有壓差法。
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