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摘要：針對所測試的國內(nèi)外多款品牌薯片包裝內(nèi)O2與CO2的含量及混合比例，分析國內(nèi)外薯片生產(chǎn)企業(yè)采用普通空氣包裝與充氮包裝的整體形勢，結(jié)合保質(zhì)期內(nèi)薯片的變質(zhì)情況分析上述兩種包裝形式的優(yōu)劣，為薯片生產(chǎn)企業(yè)在包裝形式選擇及生產(chǎn)質(zhì)量管控方面提供參考，推動頂空分析技術(shù)在該行業(yè)監(jiān)管過程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：頂空分析,O2與CO2比例含量,普通空氣包裝,充氮包裝,保質(zhì)期

　　薯片食品通常油脂含量較高，在氧氣濃度較高或光照強烈的環(huán)境中，容易氧化變質(zhì)，產(chǎn)生哈喇味，而且薯片食品的水分含量較低，易吸濕，口感易變差[1]，因此，此類食品一般使用高阻隔的鍍鋁復(fù)合膜作為包裝材料，其具有很好的阻氧性、阻濕性以及遮光性。另外，薯片是易脆食品，因此軟塑包裝中多采用充氣包裝，可有效避免薯片被壓碎。有些品牌的薯片包裝在選用上述材料的基礎(chǔ)上又進行了充氮包裝形式，進一步保護油脂成分不被氧化[2-3]。在一定的保質(zhì)期內(nèi)，是否需要充氮包裝以及氮氣的比例含量是否合適，需要定期測試各環(huán)節(jié)的成品包裝內(nèi)部氣體成分比例，并結(jié)合薯片指標(biāo)性項目綜合分析，以監(jiān)測包裝內(nèi)O2、CO2以及N2比例對薯片質(zhì)量的影響。

　　包裝內(nèi)無機氣體成分的分析可借助頂空分析儀，該設(shè)備利用氣體分析傳感器，可準(zhǔn)確、便捷的測定多種包裝中O2或（與）CO2的含量及其混合比例。本研究針對市場上薯片食品在貨架期時出現(xiàn)的變質(zhì)問題，利用濟南蘭光機電技術(shù)有限公司研制的HGA-03頂空氣體分析儀對市售的多款國內(nèi)外品牌的薯片包裝進行了O2與CO2比例含量的分析，綜合分析了包裝形式以及內(nèi)部氣體成分比例對薯片保質(zhì)期內(nèi)的質(zhì)量影響，可為薯片生產(chǎn)企業(yè)在包裝形式選擇及生產(chǎn)質(zhì)量管控方面提供一定的技術(shù)參考，而且也有助于頂空分析技術(shù)的擴展應(yīng)用[4]。

1. 試驗

1.1 試驗材料

　　分別選取三款國內(nèi)品牌以及五款國外品牌薯片食品的成品包裝，包裝材料均為鍍鋁復(fù)合膜。其中七款為油炸薯片，一款為焙烤薯片。為了保護品牌信息，薯片名稱均以“國內(nèi)品牌”或“國外品牌”后依次編號代替，每款薯片成品包裝均包含5個待測試樣品，分別編號為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4、樣品5。

1.2 試驗設(shè)備

　　HGA-03頂空分析儀：濟南蘭光機電技術(shù)有限公司研制，可同時測定O2與CO2的含量及其混合比例。O2和CO2氣體測量范圍均為0 ~ 100%。0 ~ 2%范圍內(nèi)的O2測量精度為±0.1%，2 ~ 100%范圍內(nèi)的O2測量精度為±0.5%，0 ~ 100%范圍內(nèi)的CO2測量精度為±2%。可測試任意高度及小體積氣體含量的試樣，對于粉末試樣也設(shè)計了防堵塞裝置，整個試樣刺破和分析過程*自動化。適用于膨化食品、奶粉、藥品、氣調(diào)包裝、充氮包裝等各種形式成品包裝袋、罐裝、容器中的O2和CO2的含量及其混合比例的測試，也適用于醫(yī)藥安瓿瓶頂部氣體含氧、二氧化碳、混合比例氣體的測試。

1.3 試驗步驟

　　將密封墊貼到已經(jīng)處理的試樣的待測部位，注意要貼牢固，防止漏氣。再把待測樣品放置穩(wěn)定，待取樣針頭自動刺穿密封墊中間部位進入樣品中。刺穿力應(yīng)適當(dāng)，避免取樣針頭扎到包裝內(nèi)的物品。取樣器從包裝內(nèi)部采集足夠體積的樣氣后，取樣針頭從樣品中自動抽出，并迅速將抽取的樣氣經(jīng)注樣口全部注入檢測裝置內(nèi)。樣氣將經(jīng)注樣口、管路進入氣體分析傳感器。間隔一定的測試時間或者待氣體分析傳感器輸出氣體濃度值穩(wěn)定之后記錄試驗數(shù)據(jù)。

2. 結(jié)果與討論

　　對國內(nèi)外八款薯片品牌的頂空氣體中O2和CO2的比例含量的測定結(jié)果列于表1及表2中。通過對表中數(shù)據(jù)進行總結(jié)，可得出如下結(jié)論：

2.1 普通空氣包裝形式對薯片質(zhì)量的影響

　　由表1可以看出，因為O2與CO2比例含量與空氣中的比例基本相符，所以三款國內(nèi)品牌的薯片（油炸型）均采用普通空氣包裝形式，國外品牌中僅品牌1的薯片（油炸型）采用了普通空氣包裝形式。國外品牌2的薯片因其為烘焙工藝，不含有油炸用油脂，所以采用了普通空氣包裝形式。上述現(xiàn)象反映了國內(nèi)薯片生產(chǎn)企業(yè)對于油炸型薯片的質(zhì)量管控相對薄弱，出于節(jié)省成本的目的，僅采用鍍鋁復(fù)合膜包裝保護薯片不被氧化，但是相比同樣保質(zhì)期限的充氮包裝，普通空氣包裝的薯片會出現(xiàn)在所標(biāo)注的保質(zhì)期內(nèi)發(fā)生氧化變質(zhì)并伴有哈喇味的現(xiàn)象。導(dǎo)致上述質(zhì)量問題的原因在于未*干燥的薯片中的油脂會在一定的內(nèi)部濕度及儲存溫度下，與包裝內(nèi)的O2發(fā)生反應(yīng)，從而發(fā)生油脂酸敗。

表1  普通空氣包裝薯片成品中氣體成分分析

2.2 充氮包裝中各氣體成分對薯片質(zhì)量的影響

　　由表2可以看出，因為O2含量低于空氣中正常O2含量，而CO2含量并未有明顯增大的趨勢，所以三款國外品牌的油炸型薯片采用了充氮包裝。其中國外品牌3的薯片包裝的5個樣品的O2含量均在13%左右，可以排除包裝阻隔性及密封性的干擾，所以該品牌的薯片包裝并未全部充N2，可能是該比例含量N2在保證保質(zhì)期內(nèi)薯片變質(zhì)的概率較小的前提下可以節(jié)省生產(chǎn)成本。國外品牌4與國外品牌5的O2含量絕大部分在3%以下，個別樣品的O2含量與CO2含量表現(xiàn)出異常增大，這應(yīng)該與成品包裝密封不嚴(yán)密或阻隔層局部位置出現(xiàn)缺陷有關(guān)，O2與CO2在貨架期時緩慢的進入包裝內(nèi)部，而N2也有輕微滲透，從而引起內(nèi)部氣體成分中O2與CO2的比例含量發(fā)生變化。所以，充氮包裝的薯片發(fā)生氧化變質(zhì)的概率很低，而發(fā)生氧化變質(zhì)的產(chǎn)品則是由于包裝熱封口漏氣或者包裝中阻隔層損壞導(dǎo)致的空氣滲入。為了產(chǎn)品在較長的保質(zhì)期內(nèi)不發(fā)生變質(zhì)，建議油炸型薯片應(yīng)采用充氮包裝以置換包裝內(nèi)O2成分，阻止油脂成分在有氧環(huán)境下的化學(xué)變化[5]。

表2  充氮包裝薯片成品的氣體成分分析

3. 結(jié)論

　　通過分析國內(nèi)外多款品牌的薯片成品包裝中O2與CO2比例含量，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)品牌油炸型薯片均采用普通空氣包裝代替充氮包裝，而國外品牌油炸型薯片絕大多數(shù)采用充氮包裝，因此造成了市面上國內(nèi)品牌薯片在保質(zhì)期時間以及產(chǎn)品質(zhì)量方面（如氣味、口感、色澤）均低于國外部分品牌薯片的現(xiàn)象。烘焙型薯片在阻氧性方面要求較低，所以所采用的普通空氣包裝形式不會影響其食品保質(zhì)期內(nèi)的質(zhì)量。部分國外品牌薯片中O2與CO2含量異樣，說明成品包裝因熱封不嚴(yán)密或阻隔層的性能下降而出現(xiàn)了不同程度的泄露。

參考文獻

[1] 伍雨江. 油炸馬鈴薯原薯片中油脂氧化控制技術(shù)研究[D]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.

[2] 張怡, 張富新, 顧浩峰. 充氮包裝對全脂羊奶粉貯藏期間脂肪氧化穩(wěn)定性的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2013.

[3] 王興東, 趙江. 氮氣的包裝功效以及相關(guān)檢測[J]. 包裝工程, 2007, 28(9): 213-214.

[4] 馮怡. 包裝頂空氣體分析與貨架期的關(guān)系[J]. 中國包裝, 2012, (3): 25-27.

[5] 王素雅, 劉錦, 袁建. 大豆充氮儲藏中油脂品質(zhì)變化研究[J]. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2013, 34(1): 91-95.