
在碳酸飲料、氣泡水等含氣飲品的質量管控中,二氧化碳氣容量(容積倍數) 是衡量產品口感、風味穩定性和保質期的核心物理指標。依據國家標準 GB/T 10792-2008《碳酸飲料(汽水)》,減壓器法是測定該指標的常規檢驗法。該方法規定,通過穿刺包裝釋放頂空壓力后,經標準化的劇烈振搖使溶解二氧化碳充分逸出達到氣液平衡,再通過測量平衡壓力與溫度,最終計算出容積倍數。本文將系統闡述執行該方法的專用設備——全自動二氧化碳氣容量容積倍數測試儀的標準操作規程、關鍵注意事項、日常維護保養要點以及常見故障的識別與排除方法,旨在幫助用戶確保檢測數據的準確性與儀器的長期穩定運行。
全自動測試儀的核心價值在于將繁瑣且易產生誤差的手動操作標準化、自動化。以典型的自動化機型為例,其標準操作流程如下:
開機與準備:連接符合要求的氣源(通常需≥0.6MPa的潔凈壓縮空氣),啟動儀器進行自檢。將待測樣品(如玻璃瓶可樂、易拉罐汽水、PET瓶氣泡水等)置于20°C±1°C的恒溫水浴中至少1小時,確保樣品溫度均勻且恒定,此步驟對結果準確性至關重要。
安裝與固定:根據樣品包裝類型(瓶、罐)和高度,調節儀器的測試架至合適位置。將恒溫后的樣品牢固放置在樣品座上,確保包裝與儀器的穿刺及密封裝置對中。
啟動測試:在觸摸屏人機界面上設置或確認參數(如振搖時間通常設為40秒),啟動自動測試程序。
自動執行:儀器將按預設程序自動完成穿刺密封 → 自動排氣 → 標準化機械振搖 → 高精度壓力與溫度同步測量的全過程。
結果輸出:內置處理器依據國標算法,自動計算并直接顯示二氧化碳氣容量(容積倍數),數據可存儲或導出。
操作過程中的關鍵注意事項:
溫度是首要關鍵:樣品溫度必須嚴格控制在標準范圍內,任何偏差都會直接導致壓力讀數顯著變化,從而影響最終結果的準確性。
樣品固定須牢固:特別是對于手動或半自動機型,在振搖過程中必須確保樣品瓶(罐)不會松動或滑脫,以防樣品損壞或測試失敗。
及時清潔:測試完成后,若穿刺針或樣品座沾染了飲料,應立即用濕布擦拭干凈,防止糖分結晶或腐蝕。
規范、及時的維護是保障儀器精度和延長使用壽命的基礎。維護工作可分為日常、每周和定期三個層面:
日常維護:
外觀清潔:使用柔軟的干布擦拭儀器外殼,清除灰塵和液體殘留。
管路沖洗:對于具有液體管路系統的儀器,每日測試結束后,建議使用去離子水沖洗系統,以防止糖漿或添加劑殘留。
功能檢查:每日開機后,可進行簡單的系統壓力檢查或使用標準物質進行快速驗證。
每周維護:
深度清潔:對穿刺針、密封膠墊等與樣品直接接觸的部件進行仔細清洗。密封膠墊若老化、變形,應及時更換,否則會導致測試中漏氣。
運動部件檢查:檢查并清潔測試架的導軌、絲杠等運動部件,必要時添加少量專用潤滑脂。
定期校準與專業保養:
定期校準:應依據使用頻率,定期(如每月或每季度)對儀器的核心傳感器(壓力、溫度)進行校準,確保其測量溯源性。校準錯誤可能導致嚴重的測量失真,必須嚴格按規程操作。
年度專業維護:建議每年由生產廠商或專業工程師進行一次全面保養,包括內部清潔、密封圈更換、關鍵參數調校等。
即使是精密的設備,在長期使用中也可能出現異常。以下是一些常見故障的現象、原因及初步排除方法:
| 故障現象 | 可能原因分析 | 初步排除方法 |
|---|---|---|
| 壓力讀數過低或為零 | 1. 樣品振搖不充分,CO?未釋放。 2. 穿刺針或氣路被結晶的糖分堵塞。 3. 密封膠墊老化導致嚴重漏氣。 4. 壓力傳感器本身故障。 | 1. 檢查并確保自動振搖機構工作正常。 2. 使用專用通針或工具清理穿刺針孔。 3. 更換新的密封膠墊。 4. 聯系專業技術人員檢修或校準傳感器。 |
| 測試結果重復性差 | 1. 樣品溫度未達到恒溫要求。 2. 樣品固定不牢,每次振搖狀態不一致。 3. 傳感器存在漂移,需要校準。 | 1. 嚴格執行樣品恒溫程序。 2. 確保每次測試前樣品都被牢固夾緊。 3. 對儀器進行重新校準。 |
| 測試過程中壓力值持續下降 | 系統存在漏氣點,常見于密封膠墊與瓶蓋之間、氣路接頭處。 | 1. 檢查并更換老化的密封膠墊。 2. 檢查各氣管接頭是否擰緊。 |
| 儀器無法啟動或執行動作 | 1. 外部氣源壓力不足或未連接。 2. 儀器電氣系統或控制系統故障。 | 1. 檢查并確保氣源壓力穩定在要求范圍內。 2. 檢查電源,聯系售后技術支持。 |
問:測試不同類型的碳酸飲料(如果汁型、可樂型、蘇打水),儀器設置需要調整嗎?
答:核心測試方法(減壓器法)和儀器基礎設置(如標準振搖時間)通常不需要針對飲料類型調整。關鍵在于所有樣品都必須嚴格遵循相同的恒溫標準(GB/T 10792規定為20°C),并且儀器需適配不同樣品的包裝形式。自動化儀器能確保不同品類檢測條件的一致性。
問:日常使用中,哪些不當操作最可能損壞儀器或影響傳感器壽命?
答:主要風險包括:使用腐蝕性清潔劑擦拭儀器外殼或傳感器;在未達到恒溫要求時匆忙測試;長時間不清潔導致穿刺針或管路堵塞;以及將儀器放置在高溫高濕、強電磁干擾或粉塵多的惡劣環境中。
問:如果儀器送檢校準后,測出的數據與生產線上的口感評價有出入,應該以哪個為準?
答:首先應回顧整個檢測流程,確認樣品恒溫、操作規范無誤。校準后的儀器提供的是客觀、定量的物理測量數據,符合國家標準。而口感是綜合感官體驗。兩者出現差異時,應分析是否存在其他工藝因素(如糖酸比、香氣)影響了口感,但二氧化碳含量這一單項指標必須以儀器檢測的合規數據為準,這是質量控制和產品合規的基石。
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