氣調(diào)包裝-改良包裝內(nèi)氣體構(gòu)成的工藝技術(shù)
什么是頂空和氣調(diào)包裝
當(dāng)產(chǎn)品在密封包裝中銷售時(shí),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(diào)包裝(MAP)是一種將氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)和氮?dú)?N2)的特定混合物充入頂空以幫助產(chǎn)品保鮮保質(zhì)的技術(shù)工藝。
在包裝過程中,用科學(xué)配比的氣體混合物“沖洗”產(chǎn)品,以最有效地保存產(chǎn)品。一旦產(chǎn)品被放入包裝中,指定的氣體混合物被吹掃進(jìn)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(diào)包裝產(chǎn)品。
氣調(diào)包裝用于乳制品、果蔬、新鮮和腌制肉類、海鮮、當(dāng)產(chǎn)品在密封包裝中銷售時(shí),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(diào)包裝(MAP)是一種將氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)和氮?dú)?N2)的特定混合物充入頂空以幫助產(chǎn)品保鮮保質(zhì)的技術(shù)工藝。
企業(yè)與消費(fèi)者雙贏
使用氣調(diào)包裝的好處
延長保質(zhì)期
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(diào)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(xì)菌的生長。CO2 既溶于水又溶于脂,就會(huì)導(dǎo)致某些產(chǎn)品的包裝因氣體溶解時(shí)內(nèi)部壓力降低而塌陷。這種氣體會(huì)對產(chǎn)品的感官體驗(yàn)造成輕微污染。
O2 大多被排除在氣調(diào)包裝之外,因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致食品氧化變質(zhì)。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(biāo)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?yàn)楦鶕?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(guān)重要?dú)庹{(diào)包裝頂空氣體分析
為了提供最大程度的保護(hù)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(guān)重要的。不正確的氣體混合會(huì)導(dǎo)致各種不利影響,比如細(xì)菌生長,就會(huì)導(dǎo)致食物變壞、發(fā)臭、變色而無法食用;還會(huì)導(dǎo)致氧化,從而與氧氣反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量顯著下降,包括風(fēng)味和香味損失、變色和質(zhì)地變化。此外,不正確的氣體混合會(huì)導(dǎo)致包裝塌陷或膨脹,這兩種情況都會(huì)被消費(fèi)者拒之門外。事實(shí)上,如果這些影響中的任何一個(gè)發(fā)生,并且受影響的批次已經(jīng)在商店上架,它可能會(huì)在品牌聲譽(yù)和消費(fèi)者忠誠度方面產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果。
質(zhì)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(gè)包裝。然而,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差,要么是因?yàn)樵诜庋b密封之前 O2 沒有被徹底沖洗掉,要么就是因?yàn)榱魉俨蛔?。因此,有必要進(jìn)行頂空氣體成分測試,以確保保存適當(dāng)?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(huì)導(dǎo)致微生物生長,這是烘焙產(chǎn)品保質(zhì)期的最大限制因素。
***細(xì)菌通過降低肉類表面的氧氣張力,導(dǎo)致高鐵肌紅蛋白的形成,從而導(dǎo)致肉類變色。
***不正確的氣體混合會(huì)影響新鮮咖啡的香氣和味道。
準(zhǔn)確性、可靠性 頂空分析的關(guān)鍵要求
頂空氣體分析儀應(yīng)盡可能準(zhǔn)確可靠,這一點(diǎn)至關(guān)重要。它們還應(yīng)該能夠確保結(jié)果的可重復(fù)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(fēng)險(xiǎn)。甚至 0.1% 的頂空氣體分析誤差都會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的味道,并顯著降低其保質(zhì)期。因此選擇能夠保證精確度在非常小的百分比范圍內(nèi)的分析儀至關(guān)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(nèi)提供非常高的可靠性,且維護(hù)要求低。如果分析儀經(jīng)常發(fā)生故障,將會(huì)影響生產(chǎn)量和盈利能力。另外分析儀必須能夠?qū)崿F(xiàn)高水平的可重復(fù)性和精確度,以確保測試的一致性。一些器件可能會(huì)相對快速地降級(jí),導(dǎo)致其精度隨著時(shí)間推移而漂移,達(dá)到分析沒有價(jià)值的程度。選擇具有高重復(fù)性的分析儀對于讓您高枕無憂和維護(hù)品牌聲譽(yù)至關(guān)重要。
數(shù)據(jù)可追蹤性和審計(jì)
作為一項(xiàng)重要的安全措施,制造商必須能夠在需要時(shí)跟蹤產(chǎn)品數(shù)據(jù),以用于審計(jì)、驗(yàn)證和記錄目的。因此,頂空氣體分析儀能夠存儲(chǔ)其產(chǎn)生的結(jié)果非常重要,有助于確保數(shù)據(jù)的可追溯性。
方法 A:隨機(jī)抽樣
最直接的方法是以預(yù)定的時(shí)間間隔從包裝線上隨機(jī)抽取樣品,并對每個(gè)樣品進(jìn)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(shù),集成到包裝系統(tǒng)中的設(shè)備能夠分析每個(gè)包裝中的氣體成分。
隨機(jī)抽樣、連續(xù)分析
它們是如何工作的
【隨機(jī)抽樣】
在這種分析方法中,便攜式或臺(tái)式頂空氣體分析儀用于評估隨機(jī)選擇的代表性樣品中的氣體混合物,分析在包裝線或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行。操作者將針插入包裝,直接測量頂空氣體組成。因?yàn)獒槙?huì)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(jī)的速度和每小時(shí)進(jìn)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(zhǔn)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(gè)隨機(jī)樣本,等待分析結(jié)果的時(shí)間會(huì)妨礙他們在包裝線上執(zhí)行其他重要任務(wù)。
這種測試方法降低了復(fù)雜性,因?yàn)楸銛y式分析儀易于使用,單個(gè)分析儀應(yīng)該能夠靈活地服務(wù)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(diǎn)是這種類型的測試是勞動(dòng)密集型的,需要操作員手動(dòng)收集數(shù)據(jù),并且它不提供對每個(gè)包裝的連續(xù)監(jiān)控,并且因?yàn)闇y試是破壞性的,所以導(dǎo)致昂貴的包裝浪費(fèi)。
對于尚未準(zhǔn)備好投資連續(xù)在線氣體分析儀但仍希望改進(jìn)其氣調(diào)過程和產(chǎn)品質(zhì)量控制的生產(chǎn)商而言,使用便攜式分析儀進(jìn)行隨機(jī)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(shí)進(jìn)行,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)值超出規(guī)定的限值,可以調(diào)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(fèi)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(jìn)行,以應(yīng)對垂直和水平流動(dòng)包裝機(jī)上的高包裝速度。每分鐘可能有數(shù)千個(gè)包裝沿著生產(chǎn)線移動(dòng),因此確保氣體分析足夠快以防止生產(chǎn)瓶頸至關(guān)重要。僅使用少量氣體即可進(jìn)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(dòng)測量和記錄,提供統(tǒng)一、可追溯的數(shù)據(jù)報(bào)告。分析結(jié)果顯示在屏幕上,存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中,如果需要紙質(zhì)記錄,可以同時(shí)發(fā)送到打印機(jī)。在操作過程中,有時(shí)可能需要在幾個(gè)預(yù)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完全控制氣調(diào)過程并準(zhǔn)備在生產(chǎn)質(zhì)量保證方面進(jìn)行長期投資的生產(chǎn)商。
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