關鍵詞：薯片、充氮包裝、N2比例、O2比例、頂空氣體成分、頂空氣體分析儀
1、現狀
薯片屬於油炸類食品，含有大量油脂和蛋白質，所以，防止薯片出現不酥脆、哈喇味等問題是許多薯片生產企業重點關注的問題。目前，薯片包裝分為袋裝與桶裝兩類，袋裝薯片多採用鋁塑複合膜或鍍鋁複合膜材質，罐裝薯片基本採用紙鋁塑複合桶，上述包裝形式可以滿足較高的阻隔性及良好的密封性。
為了保證薯片不易被氧化或壓碎，薯片生產企業對包裝內部充入氮氣（N2），即充氮包裝，依靠N2這種惰性氣體杜絕包裝內部O2的存在。如果薯片所使用的包材對N2的阻隔性較差，或者薯片包裝密封不嚴密，則易改變包裝內部N2或O2的含量，從而使充氮包裝無法起到對薯片的保護作用。
針對上述問題，我們可以採用有效的檢測設備對包裝內部頂空氣體成分進行監測，例如頂空氣體分析儀，從而掌握包裝內O2、N2的具體比例含量，及時管控薯片成品包裝質量。
圖1 薯片充氮包裝
2、檢測標準
目前，國內密封包裝件內部頂空氣體的檢測暫未有針對性的標準方法，但國內外對頂空氣體的檢測儀器品種已較繁多，儀器技術水平及精準度也較高，因此包裝件內頂空氣體成分的監測應具有一定的普遍性，我們將採用對薯片氣調包裝（鋁塑複合膜）樣品進行O2氣體比例含量的檢測。
3、試驗樣品
某工廠生產的薯片成品包裝。
4、試驗設備
Labthink蘭光公司自主研發的HGA-02頂空氣體分析儀。
頂空氣體分析常採用感測器法，將取樣器插入待測包裝物內部，從包裝物內頂空部位採集足夠體積的樣氣。將樣氣注入氣體分析感測器中，間隔一定的測試時間或者待氣體分析感測器輸出的氣體濃度值穩定之後記錄試驗數據。每種氣體含量的檢測都需要使用不同的氣體分析感測器，當檢測樣氣中的O2含量時需要將樣氣注入O2分析感測器，而當檢測樣氣中的CO2含量時需要將樣氣注入CO2分析感測器。
4.2適用範圍
(1) 本設備適用於密封包裝袋、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：適用於即食食品、咖啡、乳酪、奶茶、奶粉、麵包、豆粉、氣調包裝、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：適用於罐裝咖啡、罐裝奶粉、罐裝食品、乳酪、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) 本設備可擴展測試安瓿瓶頂部氣體O2和CO2的含量及其混合比例的測試。
4.3設備參數
測試氣體種類：O2、CO2
O2或CO2測量範圍：0 ~ 100%
O2測量精度：0% ~ 2%，±0.3%（絕對值）；2% ~ 100%，±0.5%（相對值）。
CO2測量精度：0% ~ 100%，±0.5%（絕對值）
系統配置中英文雙語操作環境，滿足不同語言用戶的使用。
攜帶型設計，電源和電池雙供電模式，方便用戶在實驗室或生產現場使用。
支持LystemTM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。
5、試驗過程
(1) 取無明顯缺陷、泄露現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，預熱儀器。
(3) 將取樣針頭插入樣品。待試樣放置穩定后，將取樣針頭刺穿密封墊中間部位進入試樣內部，但避免取樣針頭扎到包裝內的物品而導致針頭堵塞或斷裂。
(4) 設置試驗參數，如測試時間、氣體採集體積等。
(5) 點擊開始試驗后，取樣器自動從試樣內部採集足夠體積的樣品氣體。
(6)樣品氣體將自動經注樣口、管路進入氣體分析感測器。
(7) 間隔一定測試時間或者待氣體分析感測器輸出的氣體濃度值穩定之後記錄試驗數據。
6、試驗結果
5個樣品內頂空氣體中O2比例含量的平均值為1.6%，每一個試樣的測試值與算術平均值的偏差不超過±10%。對於充氮包裝來說，內部氣體除了O2外，其餘絕大部分為N2（因N2為惰性氣體，目前國內外未開發出相應的氣體感測器），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、結論
採用HGA-02頂空氣體分析儀可以準確、便捷的測定密封包裝袋、安瓿瓶等中空包裝容器中O2和CO2的含量及其混合比例。適合在生產線、倉庫、實驗室等場合快速、準確的對氣體組分含量和比例做出評價，從而指導生產，保證貨架期。
