摘要：甜甜圈作為膨化食品，一般采用充氣包裝，可防止甜甜圈不被氧化、不易壓碎，同時可延長保質(zhì)期。因此，應(yīng)加強對甜甜圈包裝內(nèi)部氣體成分進行重點監(jiān)控，預(yù)防因包裝密封不嚴或包裝材料阻隔性較差引起包裝內(nèi)部氣體比例變化引起的質(zhì)量問題。本文利用HGA-02頂空氣體分析儀測試甜甜圈充氮包裝內(nèi)部氣體成分，并詳述了試驗過程及試驗原理、設(shè)備參數(shù)等內(nèi)容，為相關(guān)行業(yè)用戶提供詳細的技術(shù)參考。

　　關(guān)鍵詞：膨化食品、甜甜圈、充氮包裝、N₂ 比例、O₂比例、頂空氣體成分、頂空氣體分析儀

1、現(xiàn)狀

　　甜甜圈是用面粉、白砂糖、奶油和雞蛋加工而成的油炸類食品，含有大量蛋白質(zhì)和油脂，所以，為了保證甜甜圈不易被氧化或壓碎，較多甜甜圈生產(chǎn)企業(yè)對包裝內(nèi)部充入氮氣（N₂），即充氮包裝，依靠N₂這種惰性氣體杜絕包裝內(nèi)部O₂的存在。如果甜甜圈所使用的包材對N₂、O₂的阻隔性較差，或者甜甜圈包裝密封較差，則包裝內(nèi)部N₂或O₂的含量易發(fā)生變化，從而使充氮包裝無法起到對甜甜圈的保護作用，出現(xiàn)甜甜圈不酥脆、哈喇味等問題。因此充氣包裝內(nèi)部氣體成分分析是許多甜甜圈生產(chǎn)企業(yè)重點關(guān)注的問題。

　　針對上述問題，可采用有效的檢測設(shè)備對包裝內(nèi)部頂空氣體成分進行監(jiān)測，例如頂空氣體分析儀，從而掌握包裝內(nèi)O₂、N₂的具體比例含量，及時管控甜甜圈成品包裝質(zhì)量。

圖1  甜甜圈充氮包裝

2、檢測標(biāo)準(zhǔn)

　　目前，國內(nèi)密封包裝件內(nèi)部頂空氣體的檢測暫未有針對性的標(biāo)準(zhǔn)方法，但國內(nèi)外對頂空氣體的檢測儀器品種已較繁多，儀器技術(shù)水平及度也較高，因此包裝件內(nèi)頂空氣體成分的監(jiān)測應(yīng)具有一定的普遍性。本文將采用HGA-02頂空氣體分析儀對甜甜圈氣調(diào)包裝（鋁塑復(fù)合膜）樣品進行O₂與N₂氣體比例含量的檢測。

3、試驗樣品

　　某食品企業(yè)生產(chǎn)的甜甜圈成品包裝。

4、試驗設(shè)備

　　本文采用的檢測設(shè)備為Labthink蘭光自主研發(fā)生產(chǎn)的HGA-02頂空氣體分析儀。

圖2  HGA-02頂空氣體分析儀

4.1 測試原理

　　頂空氣體分析常采用傳感器法，將取樣器插入待測包裝物內(nèi)部，從包裝物內(nèi)頂空部位采集足夠體積的樣氣。將樣氣注入氣體分析傳感器中，間隔一定的測試時間或者待氣體分析傳感器輸出的氣體濃度值穩(wěn)定之后記錄試驗數(shù)據(jù)。每種氣體含量的檢測都需要使用不同的氣體分析傳感器，當(dāng)檢測樣氣中的O₂含量時需要將樣氣注入O₂分析傳感器，而當(dāng)檢測樣氣中的CO₂含量時需要將樣氣注入CO₂分析傳感器。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于密封包裝袋、包裝容器等包裝容器中的O₂和CO₂的含量及其混合比例的測試。

• 密封包裝袋：適用于膨化食品、即食食品、咖啡、奶酪、奶茶、奶粉、面包、豆粉、氣調(diào)包裝、藥品等各種包裝袋中的O₂和CO₂的含量及其混合比例的測試。
• 包裝容器：適用于罐裝咖啡、罐裝奶粉、罐裝食品、奶酪、罐頭、利樂包裝、飲料等包裝容器中的O₂和CO₂的含量及其混合比例的測試。

(2) 本設(shè)備可擴展測試安瓿瓶、西林瓶頂部氣體O₂和CO₂的含量及其混合比例的測試。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 測試氣體種類：O₂、CO₂。
• O₂或CO₂測量范圍：0 ~ 100%。
• O₂測量精度：0% ~ 2%，±0.3%（值）；2% ~ 100%，±0.5%（相對值）。
• CO₂測量精度：0% ~ 100%，±0.5%（值）。
• 系統(tǒng)配置中英文雙語操作環(huán)境，滿足不同語言用戶的使用。
• 便攜式設(shè)計，電源和電池雙供電模式，方便用戶在實驗室或生產(chǎn)現(xiàn)場使用。
• 支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和試驗報告。

5、試驗過程

　　(1) 取無明顯缺陷、泄露現(xiàn)象且密封良好的試樣5個，將密封墊貼到試樣的待測部位。注意要貼牢固，防止漏氣。

　　(2) 打開儀器電源，預(yù)熱儀器。

　　(3) 將取樣針頭插入樣品。待試樣放置穩(wěn)定后，將取樣針頭刺穿密封墊中間部位進入試樣內(nèi)部，但避免取樣針頭扎到包裝內(nèi)的物品而導(dǎo)致針頭堵塞或斷裂。

　　(4) 設(shè)置試驗參數(shù)，如測試時間、氣體采集體積等。

　　(5) 點擊開始試驗后，取樣器自動從試樣內(nèi)部采集足夠體積的樣品氣體。

　　(6) 樣品氣體將自動經(jīng)注樣口、管路進入氣體分析傳感器。

　　(7) 間隔一定測試時間或者待氣體分析傳感器輸出的氣體濃度值穩(wěn)定之后記錄試驗數(shù)據(jù)。

6、試驗結(jié)果

　　5個樣品內(nèi)部頂空氣體中O₂比例含量的平均值為2.2%，且每一個樣品的測試值與平均值的偏差不超過±10%。對于充氮包裝來說，內(nèi)部氣體除了O₂外，其余絕大部分為N₂（因N₂為惰性氣體，目前國內(nèi)外未開發(fā)出相應(yīng)的氣體傳感器），其他氣體比例含量可忽略不計，所以N₂比例含量可由100%減去O₂的比例含量后即可獲取。

7、結(jié)論

　　采用HGA-02頂空氣體分析儀可以準(zhǔn)確、便捷的測定密封包裝袋、奶粉罐、安瓿瓶等中空包裝容器中O₂和CO₂的含量及其混合比例。適合在生產(chǎn)線、倉庫、實驗室等場合快速、準(zhǔn)確的對氣體組分含量和比例做出評價，從而指導(dǎo)生產(chǎn)，保證貨架期。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業(yè)的檢測服務(wù)與檢測設(shè)備，多年來為客戶提供了數(shù)以千計的包裝內(nèi)部氣體成分的監(jiān)控方案，為客戶提供可靠的數(shù)據(jù)支持。了解關(guān)于更多包裝阻隔性、機械性能等相關(guān)檢測儀器信息，您可以登陸濟南蘭光公司查看或致電濟南蘭光咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術(shù)交流與合作。