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Gassensoren für die Entwicklung von modifizierten atmosphärischen Verpackungen

Eine große Anzahl der Lebensmittel, die wir kaufen, sind in modifizierter atmosphärischer Verpackung (MAP) enthalten. Obst, Gemüse, Fleisch und Backwaren sind in einer modifizierten Atmosphäre enthalten, um ihre Haltbarkeit zu verlängern. MAP bedeutet, dass Essen schmeckt und länger frisch aussieht, ohne dass das Essen selbst verändert wird.


MAP erreicht dies, indem die Luft, die normalerweise in dem Lebensmittelbehälter eingeschlossen ist, durch eine optimale Mischung von Gasen ersetzt wird, die auf das Lebensmittel zugeschnitten ist.1

Die typischen Gasgemische, die in MAP verwendet werden, sind Kombinationen von N2 und CO2, und für einige Lebensmittelarten ist O2 ebenfalls enthalten. "Normale" Luft hat eine Zusammensetzung von 78% N2, 21% O2 und 1% Argon neben anderen Spurengasen.2

Von diesen Gasen wird Sauerstoff am sorgfältigsten verwendet, da er mit dem Nahrungsmittel reagieren kann oder die notwendigen Bedingungen für das Wachstum von Mikroorganismen schafft, die zum Lebensmittelverderb führen.

MAP wird häufig in der Lebensmittelindustrie verwendet, da es eine Möglichkeit bietet, die Haltbarkeit ohne die Verwendung von chemischen Zusätzen von Konservierungsmitteln zu verlängern. Bei Produkten wie Salaten stellt ein sorgfältig ausgewählter MAP sicher, dass das Produkt für die Verbraucher wünschenswert ist, indem es frisch und frisch am Verkaufsort bleibt.

Die besten Bedingungen für die Lebensmittelkonservierung

Um die konservierenden Vorteile von MAP zu maximieren, ist die verwendete Gaskombination auf das zu verpackende Nahrungsmittel zugeschnitten. Zum Beispiel, Fleisch im Allgemeinen profitieren von einem MAP mit 70-80% O2, während Meeresfrüchte und Schalentiere in der Regel von niedrigen O2 Ebenen und mehr CO2 profitieren. Die Anforderungen für den Massenversand und die endgültigen, einzeln verpackten Einzelhandelsprodukte unterscheiden sich ebenfalls oft, da die meisten Großverpackungen sehr hohe CO2-Konzentrationen erfordern

Die Unterschiede zwischen den idealen Gaszusammensetzungen für die Lagerung von Fleisch und Fisch resultieren größtenteils aus dem Vorhandensein von Myoglobin im Fleisch. Myoglobin, das ein Eisen-enthaltendes Protein ist, das auch in menschlichem Gewebe vorhanden ist, hat eine tiefpurpurfarbene Farbe und kann mit kleinen Gasmolekülen reagieren, um verschiedene Komplexe zu bilden.

Wenn es mit O2 reagiert, bildet es Oxymyoglobin, das die helle rote Farbe hat, die mit frischem Fleisch verbunden ist. Wenn jedoch das Oxymyoglobin oder Myoglobin oxidiert wird, bildet es Metmyoglobin, welches eine bräunliche Farbe hat und mit einer verdorbenen Nahrung assoziiert ist. 4

Ob die O2-Bindungsreaktion oder der Oxidationsprozess dominiert, hängt stark von der Sauerstoffkonzentration in der umgebenden Atmosphäre ab. Für die meisten vorgegarten oder nicht Fleischprodukte ist eine O2-freie Umgebung jedoch vorteilhaft. Infolgedessen wird CO2 zum Gas der Wahl.

Die wichtigste Rolle von Kohlendioxid besteht darin, dass Sauerstoff aus dem Inneren der Verpackung ausgeschlossen wird, was zur Zersetzung von Lebensmitteln (außer rohem Fleisch) führen kann. Bei hohen Konzentrationen kann CO2 auch als Insektizid wirken und Schädlinge daran hindern, Produkte anzugreifen.

Bei gekochtem Fleisch sind CO2-Konzentrationen von mindestens 30% erforderlich, um das Fleisch so lange wie möglich zu konservieren. Auch Fisch, Meeresfrüchte, Fertiggerichte, Gemüse und Teigwaren profitieren von ähnlichen CO2-Konzentrationen, während härtere Käse und Backwaren von CO2-Konzentrationen von etwa 50% profitieren können.

Für pflanzliche Lebensmittel ist es besonders wichtig, das Gasgemisch für MAP-Bedingungen genau bestimmen zu können. Dies liegt daran, dass einige O2 der Pflanze helfen zu atmen, aber dies muss mit einer erhöhten CO2-Konzentration ausgeglichen werden, um die Atmungsrate zu verlangsamen und die Frische länger zu erhalten. Überhöhte CO2-Konzentrationen können jedoch auch eine determinante Wirkung haben, so dass die Konzentrationen exakt ausgeglichen werden müssen.

Leitfäden mit Empfehlungen für optimale MAP-Bedingungen für verschiedene Produkte3 verfügbar, in der Lage, solche Umgebungen zu erstellen, beruht auf der Fähigkeit, die Konzentrationen der verschiedenen Gase genau zu überwachen und zu bestimmen. Idealerweise müssen die für MAP verwendeten Gassensoren in der Lage sein, Echtzeit-Gasüberwachung und -analyse durchzuführen.

Sensoren von Edinburgh Sensoren für modifizierte atmosphärische Verpackung

Die Guard-Serie und die GasCard-Serie von Gassensoren der Edinburgh Sensors Guardian- und GasCard-Serie von Echtzeit-Gasüberwachungsgeräten zeichnen sich durch eine fast 10-jährige Erfahrung in der Gassensor-Technologie aus. Beide Geräte bieten hochpräzise, ​​qualitativ hochwertige Online-Gasmessfunktionen für die Erkennung von CO40, die sich ideal für MAP-Anforderungen eignen.

Die Guardian-Serie stellt einen vollständigen, eigenständigen Gasmonitor dar, der die Infrarotdetektion für die Echtzeitüberwachung von CO2 unter Bedingungen verwendet, bei denen Konzentrationen zwischen 0 - 3000 ppm und 0 - 100% Volumen liegen. Mit einer beeindruckend schnellen 1.5-Minuten-Aufwärmzeit wurde der Sensor benutzerfreundlich konzipiert und verfügt über ein On-Device-Display mit Setup-Menüs, die auch für die grafische Anzeige historischer Messwerte über einen Benutzer verwendet werden können. definierter Zeitraum.

Da der Sensor unter den Bedingungen 0 - 95% relative Feuchte und 0 - 45 ° C betrieben werden kann, ist er ideal für Anwendungen in MAP geeignet, insbesondere wenn CO2 - Konzentrationen von vorrangigem Interesse sind.

Während die Guardian-Serie als Stand-Alone-Sensoren konzipiert wurde, bietet Edinburgh Sensors auch die GasCard-Reihe für Anwendungen an, bei denen eine Integration in ein anderes Gassensorgerät erforderlich ist. Die GasCard-Reihe ist auch in der Lage, Temperatur- und Atmosphärendruck in Echtzeit zu korrigieren und bietet Empfindlichkeiten von 0 - 5000 ppm für CO2.

Die GasCard nutzt die RS232-Kommunikation, um sowohl die Steuerung als auch die Echtzeit-Datenprotokollierung zu ermöglichen. Optional ist eine On-Board-LAN-Unterstützung möglich. Es kann unter atmosphärischen Bedingungen arbeiten und kann auch für die Detektion zusätzlicher Gase angepasst werden oder mit anderen Gasmessgeräten integriert werden, wenn eine größere Vielseitigkeit erforderlich ist. Alle GasCards verfügen über einen individuellen Kundendienst und technischen Support, einschließlich Unterstützung für die Systemintegration.

Referenzen

1. B. Ooraikul, Lebensmittelverpackung mit modifizierter Atmosphäre, Springer, 1991

2. Wetter und Klima-Grundlagen, (Zugriff Januar 2018)

3. Modifiziertes atmosphärisches Verpackungsplakat, (Zugriff Januar 2018)

4. Fleisch-Farbpigmente, (Zugriff Januar 2018)

Prozessindustrie Informer

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