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氣調包裝-改良包裝內氣體構成的工藝技術

什么是頂空和氣調包裝

當產(chǎn)品在密封包裝中銷售時，包裝通常包含一定量的剩余空間，即沒有被產(chǎn)品占據(jù)的空間，這就被稱為頂部空間，也就是常說的頂空。而氣調包裝(MAP)是一種將氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)和氮氣(N2)的特定混合物充入頂空以幫助產(chǎn)品保鮮保質的技術工藝。

在包裝過程中，用科學配比的氣體混合物“沖洗”產(chǎn)品，以有效地保存產(chǎn)品。一旦產(chǎn)品被放入包裝中，指ding的氣體混合物被吹掃進包裝中以替換常規(guī)空氣，然后密封即可完成一件合格的氣調包裝產(chǎn)品。

氣調包裝用于乳制品、果蔬、新鮮和腌制肉類、海鮮、烘焙類、預制食品、咖啡等食品。它還用于醫(yī)療保健產(chǎn)品，如外科植入物和藥物泡罩包裝。

企業(yè)與消費者雙贏

使用氣調包裝的好處

延長保質期

通過只使用大氣氣體，氣調包裝是保存食品最自然的方法，它為消費者和生產(chǎn)者都創(chuàng)造了巨大的利益。通過使天然和未加工的包裝食品更長時間保持新鮮，氣調包裝延長了產(chǎn)品的保質期，減少食品浪費。例如，腌肉的保質期可以從 3 天延長到 21 天，奶酪從 7 天延長到 180 天，新鮮意大利面從 3 天延長到 60 天。這種延長的保質期是在不需要添加人工防腐劑的情況下實現(xiàn)的，這一事實對今天的消費者是非常具有吸引力的。

提高品味吸引力

氣調包裝工藝還能夠保留產(chǎn)品的視覺外觀，并有助于確保始終如一的良好味覺體驗，提高產(chǎn)品及其生產(chǎn)商的聲譽，且有助于建立和保持消費者的忠誠度。

物流和成本優(yōu)勢

對于制造商來說，氣調包裝的使用為他們的供應鏈帶來了巨大的好處。食品可以更久儲存，運輸可以更遠距離，同時保持新鮮。氣調包裝還有助于制造商降低成本，因為冷藏產(chǎn)品比冷凍產(chǎn)品更便宜。超市也受益于延長保質期的產(chǎn)品的可用性，這些產(chǎn)品只需要一個冷卻器而不是冰箱。

不同食品使用不同氣體比例

確保正確氣體組合

出于各種原因，氣調包裝頂空所需的 O2、CO2 和 N2 的比例將根據(jù)所包裝產(chǎn)品的類型而變化。例如，N2 是一種惰性氣體，用于替換和排除包裝中的氧氣，或者作為填充氣體，換句話說，用于“填充”氣體混合物。與 N2 不同，CO2 是可溶的，其主要功能是抑制需氧細菌的生長。CO2 既溶于水又溶于脂，就會導致某些產(chǎn)品的包裝因氣體溶解時內部壓力降低而塌陷。這種氣體會對產(chǎn)品的感官體驗造成輕微污染。

排除(大部分)氧氣的藝術

O2 大多被排除在氣調包裝之外，因為它會導致食品氧化變質。但如果把控 O2 的含量，它亦能抑制厭氧生物的生長；它能保持紅肉的新鮮度和自然色澤(目標氣體成分為 80%  O2 和 20% CO2 )；它還允許呼吸作用的發(fā)生，這對于新鮮果蔬非常重要，因為根據(jù)產(chǎn)品的不同，新鮮水果和蔬菜中的氧氣濃度可以從 3% 到 18% 不等。

至關重要

氣調包裝頂空氣體分析

為了提供zui大程度的保護并確保最佳的新鮮度，頂空包含 O2、CO2 和 N2 的正確混合是至關重要的。不正確的氣體混合會導致各種不利影響，比如細菌生長，就會導致食物變壞、發(fā)臭、變色而無法食用；還會導致氧化，從而與氧氣反應導致產(chǎn)品質量顯著下降，包括風味和香味損失、變色和質地變化。此外，不正確的氣體混合會導致包裝塌陷或膨脹，這兩種情況都會被消費者拒之門外。事實上，如果這些影響中的任何一個發(fā)生，并且受影響的批次已經(jīng)在商店上架，它可能會在品牌聲譽和消費者忠誠度方面產(chǎn)生極其嚴重的后果。

質量取決于測試

氣體混合器用于確保將正確數(shù)量和比例的氣體注入每個包裝。然而，有時會出現(xiàn)偏差，要么是因為在封裝密封之前 O2 沒有被che底沖洗掉，要么就是因為流速不足。因此，有必要進行頂空氣體成分測試，以確保保存適當?shù)幕旌衔铮⒎乐股鲜霾焕绊懙陌l(fā)生。

***不正確的氣體混合會導致微生物生長，這是烘焙產(chǎn)品保質期的最大限制因素。

***細菌通過降低肉類表面的氧氣張力，導致高鐵肌紅蛋白的形成，從而導致肉類變色。

***不正確的氣體混合會影響新鮮咖啡的香氣和味道。

準確性、可靠性

頂空分析的關鍵要求

頂空氣體分析儀應盡可能準確可靠，這一點至關重要。它們還應該能夠確保結果的可重復性，并且它們生成的數(shù)據(jù)需要是可追溯的。

對于某些食品類型，高度精確地分析頂空氣體成分尤為重要，例如奶粉，如果包裝中不僅僅含有非常少量的氧氣，那么它就有很高的氧化酸敗風險。甚至 0.1% 的頂空氣體分析誤差都會嚴重影響產(chǎn)品的味道，并顯著降低其保質期。因此選擇能夠保證精確度在非常小的百分比范圍內的分析儀至關重要。

可靠性的重要性

頂空氣體分析儀還必須在較長的生命周期內提供非常高的可靠性，且維護要求低。如果分析儀經(jīng)常發(fā)生故障，將會影響生產(chǎn)量和盈利能力。另外分析儀必須能夠實現(xiàn)高水平的可重復性和精確度，以確保測試的一致性。一些器件可能會相對快速地降級，導致其精度隨著時間推移而漂移，達到分析沒有價值的程度。選擇具有高重復性的分析儀對于讓您gao枕無憂和維護品牌聲譽至關重要。

數(shù)據(jù)可追蹤性和審計

作為一項重要的安全措施，制造商必須能夠在需要時跟蹤產(chǎn)品數(shù)據(jù)，以用于審計、驗證和記錄目的。因此，頂空氣體分析儀能夠存儲其產(chǎn)生的結果非常重要，有助于確保數(shù)據(jù)的可追溯性。

方法 A：隨機抽樣

最直接的方法是以預定的時間間隔從包裝線上隨機抽取樣品，并對每個樣品進行分析。

方法B：連續(xù)在線氣體分析

通過連續(xù)在線氣體分析技術，集成到包裝系統(tǒng)中的設備能夠分析每個包裝中的氣體成分。

隨機抽樣、連續(xù)分析

它們是如何工作的

【隨機抽樣】

在這種分析方法中，便攜式或臺式頂空氣體分析儀用于評估隨機選擇的代表性樣品中的氣體混合物，分析在包裝線或實驗室進行。操作者將針插入包裝，直接測量頂空氣體組成。因為針會穿透包裝，所以這些樣品上使用的包裝必須隨后被破壞，這就是為什么這種方法被稱為破壞性測試。然而，產(chǎn)品本身可以重新包裝。

速度和靈活性的重要性

使用這種方法分析的生產(chǎn)百分比取決于包裝機的速度和每小時進行的測試次數(shù)。為了最大限度地提高人員效率，選擇能夠盡快執(zhí)行準確測試的分析儀非常重要。操作人員可能需要每 15 或 30 分鐘測試多個隨機樣本，等待分析結果的時間會妨礙他們在包裝線上執(zhí)行其他重要任務。

這種測試方法降低了復雜性，因為便攜式分析儀易于使用，單個分析儀應該能夠靈活地服務于多條包裝生產(chǎn)線，并處理同一條生產(chǎn)線上的不同產(chǎn)品。但缺點是這種類型的測試是勞動密集型的，需要操作員手動收集數(shù)據(jù)，并且它不提供對每個包裝的連續(xù)監(jiān)控，并且因為測試是破壞性的，所以導致昂貴的包裝浪費。

對于尚未準備好投資連續(xù)在線氣體分析儀但仍希望改進其氣調過程和產(chǎn)品質量控制的生產(chǎn)商而言，使用便攜式分析儀進行隨機取樣是一種合適的頂空氣體分析方法。

【連續(xù)頂空分析】

在連續(xù)分析方法中，氣體混合物的評估在包裝封閉時進行，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)值超出規(guī)定的限值，可以調整劑量。如果數(shù)值超出上限，分析儀將通知操作員并停止生產(chǎn)線，以防止?jié)撛诘睦速M和重新包裝。

連續(xù)分析是高速包裝生產(chǎn)線的理想選擇

這種分析方法無需穿透和破壞包裝，因此被稱為無損檢測。測試必須足夠快地進行，以應對垂直和水平流動包裝機上的高包裝速度。每分鐘可能有數(shù)千個包裝沿著生產(chǎn)線移動，因此確保氣體分析足夠快以防止生產(chǎn)瓶頸至關重要。僅使用少量氣體即可進行連續(xù)分析，這使其成為測試頂空最小的包裝的合適方法。

簡單的數(shù)據(jù)處理是必須的

連續(xù)在線氣體分析儀在無縫過程中自動測量和記錄，提供統(tǒng)一、可追溯的數(shù)據(jù)報告。分析結果顯示在屏幕上，存儲在計算機數(shù)據(jù)庫中，如果需要紙質記錄，可以同時發(fā)送到打印機。在操作過程中，有時可能需要在幾個預先配置的產(chǎn)品配置文件之間快速切換，分析儀必須能夠處理這種情況。

連續(xù)在線分析適用于希望wan全控制氣調過程并準備在生產(chǎn)質量保證方面進行長期投資的生產(chǎn)商。

埃幸工業(yè)智能IMachine 作為包裝品控方案供應商始終竭為您設計正確可靠的品控方案提供的產(chǎn)品可從基本的離線質量控制擴展到全自動在線質量保證，以滿足您不斷變化的需求。無論您需要對氣調包裝中的頂空氣體成分進行生產(chǎn)線末端質量控制檢查，還是更高級別的在線頂空氣體分析，埃幸都能滿足您的要求。

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