婴幼儿配方奶粉是婴幼儿的重要食品，关系到亿万家庭的幸福和民族的未来。国家食品药品监督管理局发布了一系列婴幼儿食品管理政策。2019年，国家发改委会同工业和信息化部、市场监管总局、商务部、海关总署、农村农业部、卫生健康委员会，出台婴儿配方乳粉改良系列政策（900号）。由此可见，国家对奶粉质量非常重视，无论是从自身业务发展的角度，还是从响应国家标准的角度，以及社会责任的态度，都越来越重视奶粉的质量检验。为了保证奶粉的安全，除了对原料和生产过程进行监控外，产品包装的密封性尤为重要。几乎所有奶粉企业都建立了网上抽检机制，确保流通环节产品的安全。

本文从质量监控和节约成本的角度，对国内外奶粉包装封口试验及其应用进行了探讨，希望能为行业带来一些不同的解决方案。

虽然婴儿奶粉是一种干燥食品，但它对氧气和水分特别敏感。包装封口是保证奶粉质量的重要途径和最终保证。如果密封不好导致氧气侵入，奶粉容易氧化变质，导致需氧菌生长；水汽侵入保证内部会出现结块，影响口感和质量。目前，马口铁罐和铝塑复合软包装是奶粉的主要包装形式。随着袋装奶粉市场的扩大，包装检验标准逐步提高。奶粉气调包装（map）的质量控制过程存在很大的风险。气调包装（map）大多采用氮气灌装工艺或氮气/二氧化碳混合物作为填充保护气体，本文对奶粉包装检验的技术要求进行了简要分析。

目前，国内对包装密封性能的主要测试标准是GB/t15171-1994《软包装密封性能试验方法》。通过对设备真空室进行抽真空，使样品在真空室内浸在水中的内外压差来检查样品的漏气是否导致连续的气泡，从而判断样品的密封性能；或者对真空室进行抽真空，产生样品内外压差，通过观察样品膨胀和真空释放后样品形状的恢复情况来判断样品的密封性。包装密封性检测技术

GB/t15171于1994年颁布，并在整个食品行业实施。在食品工业早期，它是最有效、最经济的控制方法之一。随着行业的发展和消费者期望值的提高，这种方法已经不能满足当前行业的需要。主要问题如下：

检测限不够。软包装一般只能承受-60kpa以内的压力。增加压力会使软袋膨胀甚至爆裂，试验无法完成。在-60kpa.30s的试验条件下，即使是硬包装也只能检测到相当于20-50um的泄漏率。然而，大多数食品企业对软袋包装条件下的压力测试在-30-50kpa之间，测试时间为30s~2min，这意味着传统水法的泄漏率约为20um，无法满足食品最佳保质期的检测要求。首先，比较了泄漏孔径、泄漏通道和泄漏率之间的关系。

由图1可知，1e-3mabr.l/s（0.001mbar.l/s）约等于6~10um的泄漏孔径。然而，图2显示，在这种泄漏率下，包装的含氧量从0上升到约1.8大约需要100天。在1ma/2的条件下，1μm/2的含氧量从1μm/2增加到1.0μm/d时，其含氧量从1μm/2增加到1.0μm。产品在工厂生产，通过各种流通环境，最后送到消费者手中，通常需要一周以上的时间。产品销往偏远地区，甚至更长时间。奶粉的保质期一般是两三年。因此，水检方法远远不能满足保证质量和安全的需要。包装密封性检测技术

水检测方法的另一个缺陷是无法量化。人工目测无法重现结果，人为因素影响较大，无法给出具体泄漏值。企业在提高热封参数等质量标准时，只能凭经验进行调整，给包装生产带来了巨大的麻烦。

如上所述，一般测试时间在1分钟以上，效率相对较低。而且，奶粉作坊现场也没有积水。在调试机器时，必须经过外协车间的测试并反馈。问题经常发生。延迟一天甚至更长时间的生产，影响效率。

最致命的缺点是水法具有破坏性。所有用水检测的样品，无论是否合格，都不允许再销售，造成了极大的浪费。一家工厂的现场检查人员告诉我们：一般情况下，从每条生产线中随机抽取20袋，在30分钟内进行密封试验。生产时间为每天8小时，有效作业生产天数为255天。一年内将从每条生产线抽取约81600袋样品进行密封试验。只考虑原材料，不考虑人工和能源消耗，按12元的成本计算，每条生产线每年将使用近10万元的这种废弃物正在进行泄漏抽检。如果一个较大的企业有五条或更多的生产线，损失将成倍增加。在微利时代，这不得不被视为巨额支出。因此，从绩效提升的角度来看，越来越多的企业期待更好的替代方案。

在柔性室中的升压方法是一个特殊的测量室，它包含两层叠加的柔性箔，包裹着待测试的包装（图4）。这里的真空室是两层柔性箔之间的空间。如果是抽真空的，环境压力使箔材变形以适应包装的形状，可以认为箔材起到了二次包装的作用。在箔材和包装之间的中间容积，压力可低至几毫巴，这对包装的压力膨胀和压缩没有影响。该方法的核心是柔性腔的容积测量和测量过程中的压差测量。数据越准确，检出限越高。

泄漏率测量和基准泄漏率测量的准确性和稳定性，压力测量的准确性和箔室的实际体积。一般来说，灵敏度随箔室的增加而降低。这是因为某些原因：首先，一个大的箔室有很大的体积。因此，给定泄漏所测得的压力上升很小，很难获得。大表面积要求更高的参考泄漏率，从而导致更大的不确定性。在30cm×40cm的总腔室尺寸和10s的时间积累下，最小检出率为1×10-3mbar·L/s，与水检测法相当。一般情况下，用压力上升法在柔性箔室中测量的泄漏率在10-3 mbar·L/s到100 mbar·L/s之间。

具有完全自主知识产权的INFICON contura S400是柔性箔室容积测定与压力上升法相结合的一个实例，是世界上第一个将柔性箔腔升压法与体积测量技术相结合的先锋产品。该技术大大扩展了食品包装泄漏检测的范围，最小泄漏率可相当于10μm泄漏量的100%检测。该方法的性能不受外界气源、场地条件和压缩气体稳定性因素的影响。最重要的是，与示踪气体法相比，必须填充二氧化碳和其他气体才能有效检测。该方法不需要气体，适应性广。即使是真空包装，也只有包装内的压力高于30巴时才能检测到。依托医务室在真空检测领域的强大技术实力，康图拉S400内置真空泵可快速抽至2mbar，单组检测可在5秒内完成。另外，原装有机玻璃防护罩可光学显示检测状态，对应“正在检测”、“产品泄漏”、“产品合格”三色指示灯，使检测结果简单、清晰、一目了然；直观的检测数据结果可以通过数据接口方便的输出，具有更多的统计过程控制和趋势识别，帮助食品企业及时发现和改进密封不良产品。所有数据可与生产管理系统并行连接。

背景：自2017年12月起，德国比森霍芬的一家婴儿食品制造商开始使用康图拉S400。初始测量的目的是寻找可以替代水检测方法的无损检测设备，制造商长期以来一直将此项目作为性能优化项目来推广。最后，英飞康借用了康图拉S400直到2018年1月，在此期间，设备的现场测试应覆盖所有生产产品的包装形式，包括软袋包装的婴儿奶粉、儿童辅食、罐装奶粉等产品。提交并汇总了一系列产品，测量结果如下：

测试结果：所列装配线上的所有包装都是可靠的、可重复的。未经任何处理的样品的泄漏率在0.001mll/s到0.393ml/s之间，为了验证仪器检测未知泄漏的能力，在BEBA-comfort产品上用微毛细管制作了人工泄漏通道。测量的泄漏率为0.904 MLL/S（见测量数据表）。我们添加的所有其他泄漏也都被清楚地识别出来。无需测量内部和外部体积来检测大泄漏。同时向有泄漏的样品注入CO2/N2混合气体。用吸枪检漏仪可以确定泄漏位置。测量值表中列出了相应的注释。

试验结论：康图拉S400柔性腔能缓解和支撑软袋包装。因此，在测量过程中，包装没有损坏。测量后，包装可返回生产过程，无浪费。由于定制了测试架测试台，罐装奶粉也可以在没有任何问题或损坏的情况下进行测试（见下图）。用conturas400可以检测到10μM的泄漏。与其他泄漏检测方法相比，该技术具有很大的优势，特别是对于货架期较长的产品。这样，比森霍芬网站上的所有产品都可以根据需要进行微泄漏和大泄漏检查。

如前一篇文章所述，创新的柔性腔加压方法可以实现无损定量的泄漏率检测。除克服水检测方法检测限不足造成的质量风险外，还可以进行无损检测，使合格样品继续销售，特别是奶粉、保健食品和中高端食品。本文从节约成本、降低成本、提高效率等方面分析了无损检漏对企业的帮助。除了奶粉行业，其他食品或香港制造企业也面临着同样的问题。

在食品生产企业中，一条生产线在旺季24小时开工，淡季开工16小时，停产后重新开工。在生产线调试和首件确认阶段，如果顺利的话，可以在4小时左右完成。正常生产后，按300天启动日计算，每小时需抽取10袋样品，淡季需160袋，旺季需240袋，淡季约210天，旺季约90天。一年总损失约57600袋样品。据客户不完全统计，本项目检测至少使用5万袋。按每包1元的成本计算，仅这一件样品每年的损失就超过50万。因此，为了节约成本，顾客必须想办法把水检验合格的产品晾干后继续销售，或者降低检测频率。不管怎么处理，都带来了质量安全隐患。近年来，食品管理日趋严格，企业不敢冒质量风险，开始寻求新的解决方案。下表列出了不同食品类型制造商的制造成本和检测成本（个别客户案例，仅供参考）

上图以250个工作日为基数，每天2班（8小时/班），检测频率为30分钟，检测数量约为10包。产品附加值越高，成本损失越大。即使是普通的干物质食品每年也要消耗1.5万美元的成品。如果能将该项目作为一个降低成本、节约成本的项目，无疑是提高制造企业效率最有效、最直接的手段之一。

现代食品工业不仅满足了人们的基本生理需求，更承载着不同消费群体的意义。它在社交媒体、休闲娱乐和人们追求健康生活方面发挥着重要作用。如果封口不好，造成食品结霜、变质、微生物超限等质量问题，将对产品销售和形象产生巨大影响。为了保证食品在储藏过程中的良好品质，传统的大量水浴检测方法会造成大量浪费。因此，建议采用创新的检测技术，对包装的封口数据进行比对，避免出现更多的食品质量安全问题，浪费大量有效合格的成品资源。