Un,Analyse de l'espace supérieurLes principes fondamentaux

L'analyse de l'espace de tête évalue indirectement l'interaction entre le produit et le gaz en détectant la concentration de composants gazeux (tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone, l'azote, etc.) à l'intérieur de l'emballage. Son principe repose sur un équilibre de distribution gaz - liquide / gaz - solide en deux phases: lorsque l'échantillon est placé dans un récipient fermé hermétiquement, les composants volatils atteignent un équilibre dynamique entre la phase gazeuse et la Phase condensée (liquide ou solide), la teneur en composants de l'échantillon pouvant être inversée par analyse de La composition de la phase gazeuse. Par exemple, les techniques de chromatographie en phase gazeuse de l'air de tête permettent une détection très sensible en extrayant les substances volatiles dans la phase gazeuse en combinaison avec la séparation chromatographique.

II. Effets des principaux composants gazeux sur la durée de conservation

Oxygène (o₂)

Mécanisme d'action: l'oxygène est le principal déclencheur de l'oxydation des aliments, de la reproduction microbienne. L'oxydation des graisses produit des peroxydes et des époxydes, ce qui entraîne une mauvaise odeur des aliments et la production de substances toxiques; Les vitamines et les acides aminés perdent leur valeur nutritive par oxydation; L'oxydation pigmentaire s'estompe ou brunit. En outre, les micro - organismes aérobies, tels que la plupart des bactéries, se multiplient en présence d'oxygène, accélérant la détérioration des aliments.

Cas: dans l'emballage des produits de riz, si la mauvaise barrière provoque l'infiltration d'oxygène, la concentration d'azote de 99% à 85,1% et la concentration d'oxygène à 6,2%, la durée de conservation sera considérablement réduite.

Dioxyde de carbone (co₂)

Mécanisme d'action: des concentrations élevées de dioxyde de carbone (> 30%) peuvent inhiber la reproduction des microorganismes aérobies tout en se dissolvant dans l'humidité des aliments pour former de l'acide carbonique, abaisser le pH et inhiber davantage l'activité microbienne. Mais de faibles concentrations de CO2 peuvent favoriser la croissance microbienne.

Cas: dans l'emballage de la viande, la concentration de CO2 contrôlée par l'analyse de l'espace de tête retarde la reproduction microbienne et prolonge la durée de conservation.

Azote (n₂)

Mécanisme d'action: l'azote, en tant que gaz inerte, ne réagit pas chimiquement avec les aliments et peut réduire la vitesse d'oxydation des graisses, des arômes et des couleurs. Les emballages azotés réduisent les réactions d'oxydation en déplaçant l'oxygène.

Cas: dans l'emballage du café, contrôle précis du rapport azote / CO2 pour préserver la fraîcheur et l'arôme du café.

Autres gaz

Argon (AR): a un effet bactériostatique qui inhibe les réactions oxydatives et ralentit la respiration, mais est plus coûteux et moins appliqué.

Monoxyde de carbone (CO): peut se lier à la myoglobine de viande vive pour former de la carboxymoglobine rouge vif qui maintient la couleur vive de la viande, mais est limitée en raison de sa toxicité.

Dioxyde de soufre (so₂): peut inhiber la reproduction des moisissures et des bactéries, mais n'est pas approprié comme gaz d'emballage conditionné à l'air en raison d'une odeur particulière.

Iii. Rôle clé des matériaux d'emballage et de la gestion des gaz

Barrière

La quantité d'oxygène et d'azote transmise par le matériau d'emballage affecte directement la concentration de gaz interne. Par exemple, un emballage mal obstrué peut provoquer l'infiltration d'oxygène et la dispersion d'azote, endommageant l'environnement de réglage du gaz.

Cas: un certain emballage de produits de riz en raison de la mauvaise barrière, la concentration d'azote a diminué de 14,9% pendant la période de stockage, la concentration d'oxygène a augmenté de 6,2%, la durée de conservation a été considérablement réduite.

Résistance au pétrissage

Les matériaux contenant de l'aluminium (tels que le papier d'aluminium ou le film d'aluminium) emballent si la résistance au pétrissage est mauvaise, le pétrissage ou l'extrusion par des forces extérieures sont faciles à former des plis, des trous d'épingle, ce qui entraîne une diminution des propriétés de barrière à l'oxygène.

Cas: le transport d'oxygène de l'emballage après le pétrissage augmente considérablement, accélérant l'oxydation des aliments.

étanchéité

La qualité de l'étanchéité du corps du sac d'emballage ou du site thermoscellé affecte directement la capacité de rétention du gaz. La force de thermoscellage est trop faible, trop élevée ou inégale, ce qui peut facilement conduire à des fuites d'air.

Cas: emballage mal scellé sur le site de thermoscellage, fuite de gaz facile pendant la période de stockage, endommageant l'environnement de réglage de l'air.

Quatre,Analyse de l'espace supérieurScénarios d'application pratique

Industrie alimentaire

Emballage de viande / fruits et légumes: les conditions de stockage et la durée de conservation sont évaluées par la détection de la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone. Un environnement pauvre en oxygène et riche en CO2 retarde la croissance microbienne et les réactions d'oxydation.

Emballage des produits laitiers: la détection de la teneur en oxygène assure un stockage sans oxygène ou à faible teneur en oxygène et empêche la détérioration oxydative; La surveillance de la teneur en CO2 évalue les propriétés d'étanchéité.

Conditionnement du café: contrôle précis du rapport azote / CO2 pour préserver la fraîcheur et l’arôme du café.

Industrie pharmaceutique

Détecter la composition du gaz à l'intérieur de l'emballage du médicament, assurer la stabilité pendant le stockage et le transport; Analyser les impuretés volatiles et améliorer la qualité et la pureté des médicaments.

Surveillance environnementale

La surveillance en temps réel des polluants atmosphériques (p. ex., dioxyde de soufre, oxydes d'azote) fournit un appui aux données du secteur de l'environnement.

V. Solutions et orientations d'optimisation

Amélioration des matériaux d'emballage

Choisissez un matériau d'emballage avec une barrière élevée et une bonne résistance au pétrissage ou Améliorez la qualité de votre revêtement existant.

Cas: une entreprise a augmenté le taux de rétention de la concentration d'azote de 85,1% à plus de 95% en améliorant la barrière des matériaux d'emballage.

Optimisation du processus de thermoscellage

Ajustez les paramètres de la machine d'étanchéité thermique, améliorez les performances d'étanchéité du site d'étanchéité thermique et assurez - vous que la force d'étanchéité thermique est uniforme.

Cas: après optimisation du procédé de thermoscellage, le taux de fuite d’air de l’emballage est passé de 5% à 0,5%.

Mise à niveau de la technologie d'analyse de l'espace de tête

Avec un analyseur de gaz d'air de tête de haute précision, la composition du gaz à l'intérieur de l'emballage est surveillée en temps réel, fournissant un support de données pour l'emballage à air conditionné.

Cas: une entreprise a prolongé la durée de conservation du produit de 6 à 12 mois grâce à la technologie d'analyse de l'espace de tête.