荧光淬灭法测量食品包装的透氧性和氧气残留

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ISO 9001 ： 2000Certificate No.： CC 2492 科藝儀器有限公司 A&PINSTRUMENT CO.，LTD. 香港九龙九龙湾宏冠道8号金汉工业大厦1楼1室(正门向宏照道) Tel： 2755 6578 Fax： 2755 4549 E-mail： anpcohk@hkstar.com， www.anpico.com 荧光淬灭法测量食品包装的透氧性和氧气残留 在长时间保存的 PET 瓶灌装饮料和啤酒中，氧气会慢慢透过 PET 瓶的瓶壁和瓶盖密封处进入瓶中，轻则影响啤酒和饮料的口感，，重则引起啤酒和饮料的变质，因此PET瓶的透氧性是 PET瓶的重要检测指标之一。但长期以来 PET 瓶的透氧性测试一直很难直接完成，多数情况是以检测 PET 瓶的片材的透氧性代替整瓶的检测。其实这种检测有两个不全面的地方：1、瓶盖密封处的透氧性相对瓶壁来说更大，更不容忽视；2、瓶的形状是多样的，同一个PET瓶，因为形状的影响，瓶壁各个部分的厚度是有差别的，因此各个部分透氧性也是有差异的，所以用检测 PET 瓶片材的办法来检测 PET 瓶是片面的。另外，整瓶检测也有两种方法，一种是空瓶检测(检测空瓶的透氧性)，另一种是模拟真实场景(将瓶中灌满含 CO2的水)进行检测。德国 Presens公司的非接触式探头和微型针式探头可以有效进行上述检测。寄可以测量饮料中的溶解氧同时又可以测量顶层空间中的氧气含量。其主要测量原理和检测方法如下： 1、 基本原理 氧分子的动力学光淬灭原理。 (1)没有氧气存在时荧光指示剂吸收能量到达激发态后通过自身发光慢慢释放能量； (2)有氧气存在，氧气使光学指示剂分子产生钝化： 激发态的发光体碰撞淬灭产生钝化叫碰撞淬灭或动力学淬灭。碰撞过程中能量从激发指示器分子转移到氧分 子，从而使氧分子从基本态转变为活跃状态。结果指示器分子不再显示发光性，总体发光信号减少。 科藝儀器有限公司 ISO 9001 ： 2000 A&P INSTRUMENT CO.，LTD. 香港九龙九龙湾宏冠道8号金汉工业大厦1楼1室(正门向宏照道) Tel： 2755 6578Fax： 2755 4549 E-mail： anpcohk@hkstar.com， www.anpico.com 这样按照 Stern-Volmer公式，样品中氧气浓度和发光强度之间就存在下列关系 T t=f([O2]) (1) T：有氧情况下发光衰减时间 t 0：无氧情况下发光衰减时间 KSV： Stern-Volmer 常数 [O2]：含氧量 从上述公式可以得出氧的含量。 2、 探头主要特点 精度、准确性超出同类产品；最低可以探测到含量为1ppb的溶解氧； 测量原理为物理方法，探头本身不消耗氧气，不会造成测量结果与实际情况的偏差； 同一个探头既可以测量气相中的氧气，又可以测量饮料中的溶解氧；可以模拟饮料的真实情形(在PET瓶中装满碳酸水)测量PET瓶的透氧性； 探头可以承受高温灭菌和伽马射线消毒； 测量时间可以自行设定(从数秒钟到数小时测量一次)，既可以短时间测试，又可以长期在线测量； 光纤传输介质、光敏探头设计，测量速度快，数秒钟即完成测量。 即插即用，无需配置真空泵、氧气钢瓶、氮气钢瓶等；测量不受气体流速等影响。 3、 探头类型和测量方法 食品和包装领域常用探头有两种：一种是非接触式贴片探头，用于PET瓶或其他透明包装容器内的氧气含量，另一种是针式微型探头，可以刺入食品包 sensor bip装用于测量顶层空间或者饮料中的溶解氧。 科藝儀器有限公司 A&PINSTRUMENT CO.，LTD. 香港九龙九龙湾宏冠道8号金汉工业大厦1楼1室(正门向宏照道) Tel： 2755 6578 Fax： 2755 4549 E-mail： anpcohk@hkstar.com， www.anpico.com (1)、非接触式贴片探头 测量方法：将贴片式探头(荧光敏感材料)贴在容器内壁，然后密封容器，将光纤固定在容器外，，一端对准容器内的贴片，另一端连接到主机。主机发射荧光并通过光纤传输到容器内的探头进行激发，产生荧光淬灭效果，并将信号传回到主机，通过软件进行分析，得出氧气含量。 基本测量组件 基本测量组件如上图所示： 北京 BEIJING 成都 CHENGDU 廣州 GUANGZHOU 上海 SHANGHAI 深圳SHENZHEN 武漢 WUHANTel 電話：(010)62074835 (028)8521 6348 (020)8108 2921 (021)5523 3800 (0755)8232 3032 (027)8752 8177Fax 傳真：((C010)6207 7434 (028)8524 2667 (020)81083921 (021)5523 3811 (0755)8232 5946 (027)8752 8183 科藝儀器有限公司 ISO 9001 ： 2000 A&PINSTRUMENT CO.，LTD. 香港九龙九龙湾宏冠道8号金汉工业大厦1楼1室(正门向宏照道) Tel： 2755 6578 Fax： 2755 4549 E-mail： anpcohk@hkstar.com， www.anpico.com (2)针式微型氧探头 探头为涂有光敏感材料的硅材料，直径140um， 包裹在不锈钢保护针管内。测量时可以将探头伸出保护套。探头通过光纤连接到主机上。光纤长度为2.5米(可以根据客户要求加长，最长60米)。测量时将针式探头插入食品包装内，由主机发出激发光，激发探头上的荧光物质，利用荧光淬灭原理，测量淬灭时间，从而得出其中的氧气或溶解氧。 测量咖啡饮料中的氧含量 4、 探头主要参数： 序列 Fibox 3 系列 OXY-4/10系列 Microx TX3 系列 分支 Fibox 3 Fibox 3Trace OXY-4/10Mni OXY-4/10Micro OXY-4/10Trace Microx TX3 Microx TX3Trace 通道数量 单通道 4/10 通道 单通道 温度补偿 有 无 有 可用探头 PSt3 PSt3PSt6 PSt3 PSt1 PSt3 PSt6 PSt1 PSt1TOS7 量程 0~100% 0~4.2% 0~100% 0~50% 0~4.2% 0~50% 0~3% 检出限 15ppb 1ppb 15ppb 20ppb 1ppb 20ppb 1ppb 北京 BEIJING 成都 CHENGDU 廣州 GUANGZHOU 上海 SHANGHAI 深圳SHENZHEN 武漢 WUHANTel 電話：(010)62074835 (028)8521 6348 (020)81082921 (021)5523 3800 (0755)8232 3032 (027)8752 8177Fax 傳真：((C010)6207 7434 (028)8524 2667 (020)81083921 (021)5523 3811 (0755)8232 5946 (027)8752 8183 科藝儀器有限公司 A&PINSTRUMENT CO.，LTD. 香港九龙九龙湾宏冠道8号金汉工业大厦1楼1室(正门向宏照道) Tel： 2755 6578 Fax： 2755 4549 E-mail： anpcohk@hkstar.com， www.anpico.com 主机通过 RS232 接口跟电脑相连，同时有两个 0-5V 电压信号输出和-I一个脉冲信号输入口，用于客户的其他控制系统。测量时间间隔可以通过软件进行设置，可以几秒钟测量一次、几分钟测量一次或者数小时测量一次。测量结果可以以表格，图片等方式保存。 探头和主机之间通过利用光纤来实现信号的传输，由于光纤传感器具有体积小、重量轻、电绝缘性好、无电火花、安全、抗电磁干扰、灵敏度高、便于利用现有光通信技术组成遥测网络等优点，对传统的传感器起到扩展、提高的作用，在很多情况下能完成传统的传感器很难甚至不能完成的任务。实验证明，荧光淬灭法克服了电化学法和差压法的不足，具有很好的光化学稳定性、重现性，无延迟，精度高，寿命长。 如需了解更多内容，请联系德国 Presens 公司中国总代理： 科艺仪器有限公司 网站：www. anpico. com 电话：021-55233800-826 传真：021-55233800 联系人：鲍官平：13918054508 邮件： bpbao@anpico.com 北京 BEIJING 成都 CHENGDUJ廣州 GUANGZHOU 上海 SHANGHAI 深圳SHENZHEN 武漢 WUHANTel 電話：( ( ( ( ( (ax 傳真：(C( ( ( ( ( (