Analyse du gaz protecteur – Contrôle des emballages sous atmosphère modifiée (MAP)
Les fabricants de produits sensibles et qui moisissent sont confrontés à un défi majeur : garantir une qualité optimale de leurs produits tout au long de leur cycle de vie. Les emballages sous atmosphère protectrice préservent la fraîcheur, l’arôme et la texture des produits, et prolongent considérablement leur durée de conservation.
Dans l’industrie agroalimentaire et des produits de luxe, le Modified Atmosphere Packaging (MAP) s’est depuis longtemps imposé comme la référence absolue.
Les analyseurs de gaz optroniques KRÜSS de la série MAT sont conçus pour mesurer différents mélanges de gaz contenant du N₂, du CO₂ et de l’O₂.
Pour choisir correctement le meilleur appareil de mesure possible, il est important de connaître les gaz protecteurs et les applications concernés.
Contenu
Gaz de protection Azote (N2)
L’azote représente environ 78 % de la composition de l’air. C’est un gaz inerte et il n’entre donc pas en réaction directe avec les aliments. En tant que gaz de remplissage, il est notamment utilisé pour chasser l’oxygène de l’air. Cela permet d’empêcher indirectement l’oxydation des aliments et d’inhiber la croissance des micro-organismes dépendant de l’oxygène (aérobies).
Gaz de protection Dioxyde de carbone (CO2)
Le dioxyde de carbone est un gaz protecteur essentiel : il abaisse le pH de l’environnement du produit, limite la prolifération des moisissures et des bactéries et influe sur la perméabilité de la membrane cellulaire. La concentration doit toutefois être choisie avec précision, car un excès de CO₂ altère le goût. De plus, en raison de sa grande solubilité dans les graisses et dans l’eau, l’impression sur l’emballage peut s’effacer.
Gaz de protection Oxygène (O2)
L’oxygène représente environ 21 % de l’air et favorise la croissance des micro-organismes aérobies ; il accélère également le moisissement oxydatif. Dans les atmosphères protectrices, la teneur en O₂ est donc fortement réduite, voire totalement éliminée. La viande rouge fraîche constitue toutefois une exception : dans ce cas, la teneur en oxygène est augmentée de manière ciblée afin de préserver ou d’intensifier la couleur rouge.
Comment fonctionne l’emballage sous atmosphère protectrice (MAP=modified atmosphere packaging) ?
Remplacement de l’air Air ambiant dans l’emballage
Pour l’emballage sous gaz protecteur, on utilise différents mélanges de gaz composés d’azote (N₂), de dioxyde de carbone (CO₂) et d’oxygène (O₂). Ces gaz protecteurs existent également en tant que composants naturels de l’air.
L’emballage sous atmosphère protectrice : pour simplifier, l’air ambiant naturel présent dans l’emballage est remplacé par un mélange de gaz spécifique. Les concentrations des gaz protecteurs N₂, CO₂ et O₂ sont utilisées dans des proportions variables, en fonction des exigences et du produit.
Ces mélanges gazeux modifiés sont soumis à des contrôles permanents, tant sur la chaîne de conditionnement qu’en laboratoire ou sur le circuit commercial. L’assurance de qualité est assurée à l’aide d’analyseurs de gaz.
L’emballage sous atmosphère protectrice exige une précision de mesure absolue ; c’est pourquoi notre série MAT s’appuie sur des capteurs modernes et hautement performants. Ces modèles effectuent des mesures à l’aide de cellules électrochimiques à O₂ (EC), de capteurs infrarouges non dispersifs (NDIR) ou encore de capteurs au dioxyde de zircon (ZrO2). Toutes ces méthodes sont extrêmement précises et ne nécessitent que des quantités d’échantillons minimes, comprises entre 3 et 7 ml.
Les modèles MAT1400 et MAT1500 associent la technologie NDIR à un capteur ZrO₂ hautement sensible, ce qui en fait des appareils idéaux pour les mesures exigeantes.
Fonctionnement illustré par l’exemple d’un capteur (ZrO₂) : une membrane en ZrO₂ dopée à l’yttrium, chauffée à 750 °C, sépare le gaz mesuré de l’air ambiant. Les ions oxygène migrent vers le côté où la concentration en O₂ est la plus faible. Un film de platine placé des deux côtés détecte la différence de tension qui se produit. La mesure de la tension entre les deux faces de la membrane s’effectue à l’aide d’électrodes, ce qui permet de calculer laconcentration en oxygène.
Technologie du capteur pour analyseurs de gaz
Pour une adaptation optimale à chaque application, différents modèles sont disponibles en option avec différentes technologies de capteurs. Pour chaque Application et processus spécifique, il convient de sélectionner la technologie de capteur éprouvée correspondante. La gamme de capteurs disponibles permet une adaptation optimale en termes de plage de mesure et de précision :
- Cellule électrochimique (EC) pour la mesure de l’O2
- Cellule au dioxyde de zirconium (ZrO2) pour la mesure de l’O2
- Capteur à infrarouge non dispersif (NDIR) pour la mesure du CO2
Le tableau suivant vous donne un premier aperçu. Nous pouvons discuter des modèles d’appareils adaptés à vos besoins spécifiques lors d’une consultation personnelle.
N’hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin de conseils supplémentaires.
| Analyseur de gaz | Modèle MAT1100 | Modèle MAT1200 | Modèle MAT 1400 | Modèle MAT1500 |
|---|---|---|---|---|
| Domaine d’application |
Contrôle sporadique par échantillonnage O2 |
Mesure combiné d’O2 et de CO2 |
Un nombre élevé d’échantillons ou concentration élevée d’O2 |
Un nombre élevé d’échantillons ou concentration élevée d’O2 + mesure combinée O2/CO2 |
| Avantage de la variante de modèle | Variante économique, rapidement opérationnelle, faible dérive | Variante économique, faible dérive, mesure du CO2 compensée pour l’environnement | Longue durée de vie, mesure rapide, haute précision pour les plus faibles concentrations d’O2, large plage de mesure, sans dérive | Longue durée de vie, mesure rapide, haute précision pour les plus faibles concentrations d’O2, large plage de mesure, ZrO2 : sans dérive, NDIR : sans dérive, mesure du CO2 compensée pour l’environnement |
| Technique de détection d’O2 | Cellule électrochimique à oxygène (EC) | Cellule électrochimique à oxygène (EC) | Capteur en dioxyde de zirconium (ZrO2) | Capteur en dioxyde de zirconium (ZrO2) |
| Technique de détection de l’ CO2 | – – – | Capteur infrarouge non dispersif (NIR) | – – – | Capteur infrarouge non dispersif (NIR) |
| Technique de détection N2 | – – – | Détermination arithmétique | – – – | Détermination arithmétique |
Essais en atmosphère modifiée – Exemples
MAT1100 garantit la fraîcheur
Les en-cas, les fruits à coque, les épices et le café conservent plus longtemps leur fraîcheur si leur teneur élevée en matières grasses est protégée contre l’oxydation. C’est précisément ce qu’offre un emballage sous atmosphère d’azote pur : il élimine l’oxygène et empêche le rancissement. Pour un contrôle rapide et économique de cette atmosphère protectrice, le MAT1100 : un analyseur de gaz compact garantissant une assurance de qualité fiable.
Exactement. Rapide. MAT1400.
Afin de garantir la durée de conservation du lait en poudre – en particulier des aliments pour bébés, qui sont particulièrement sensibles –, l’oxygène est systématiquement éliminé de l’emballage. Dans la pratique, la mise en bouteille s’effectue généralement sous azote pur, avec une teneur résiduelle en oxygène minimale. Pour le contrôle, qui est ici exigé avec une grande fiabilité, l’assurance de qualité s’appuie sur l’analyseur de gaz MAT1400.
MAT1500 dans la gamme d’applications n° 1
Les produits carnés bio frais bénéficient d’emballages sous atmosphère protectrice qui doublent, voire triplent leur durée de conservation sans perte de qualité, ce qui permet de réduire à la fois le gaspillage et les matériaux d’emballage. Pour des contrôles précis, le secteur fait confiance au MAT1500, idéal pour la viande fraîche avec une composition de 70 à 80 % d’O₂ et de 20 à 30 % de CO₂, grâce à ses capteurs ZrO₂ et NDIR.
Profils de gaz de protection et secteurs d’activité
Chaque secteur industriel utilise des mélanges de gaz protecteurs spécifiques : outre le secteur agroalimentaire, les analyseurs de gaz sont également utilisés dans le cadre de l’assurance de qualité des industries d’Électronique, pharmaceutique ou cosmétique.
Chaque industrie travaille avec des mélanges différents pour chaque gaz protecteur. Différentes concentrations sont donc utilisées en fonction de l’utilisation.
Il existe par exemple le conditionnement sous azote pur ou les atmosphères protectrices à l’équilibre (Equilibrium Modified Atmosphere = EMA) pour les fruits et légumes emballés, préparés et coupés. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des mélanges de gaz pouvant être utilisés dans différents secteurs industriels.
Aperçu des gaz de protection & industries
Aperçu des domaines d’application
Les analyseurs de gaz sont des appareils indispensables dans les processus d’emballage modernes : voici les domaines d’application de ces appareils d’analyse :
- Mesures ponctuelles sur la ligne pendant le processus d’emballage
- Contrôle après révision : modification du film ou des matériaux d’emballage
- Modification de la machine d’emballage : joints scellés, joints soudés
- Échantillons de réserve, assurance de qualité en laboratoire
- Contrôles lors de la livraison
Voici un aperçu global des secteurs et industries qui utilisent l’analyse de gaz. Vous découvrirez également quel modèle MAT convient à quelle application.
Aperçu des applications et des modèles d’appareils
Étalonnage et ajustage
https://youtu.be/s-8BJMf8o4U
Les résultats des essais relatifs au conditionnement sous atmosphère modifiée doivent être traçables. La traçabilité signifie le contrôle compréhensible et sans faille des résultats de mesure par des mesures comparatives avec une norme reconnue.
Pour ce faire, nos analyseurs de gaz utilisent des matériaux de référence tels que des mélanges de gaz de contrôle et d’étalonnage de haute qualité. Cela permet de garantir qu’un appareil de mesure est prêt à l’emploi sans aucun écart par rapport à la norme.
Vous pouvez également faire appel à notre service de maintenance pour le contrôle technique des composants, l’ajustage des analyseurs de gaz, suivi d’un étalonnage conforme aux exigences d’audit. Vous avez ainsi la garantie que votre appareil continuera à fournir des résultats de mesure pendant une longue période d’utilisation, avec une traçabilité documentée et des standards reconnus.
N’hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin de conseils supplémentaires.
Mode d’emploi – Vidéos pratiques réalisées par des experts
https://www.youtube.com/watch?v=l1MHimF1vYkbr%20data-mce-bogus=1/
Documents
| Titel | Herunterladen |
|---|---|
| Broschüre Gasanalysatoren | HerunterladenVorschau |
| Übersicht Gasgemische und Industrien | HerunterladenVorschau |
| Anwendungsbereiche Gas-Analysatoren Krüss-Modelle | HerunterladenVorschau |
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