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食品厂使用氧分仪

食品厂使用氧分仪（也称氧气分析仪）是一个非常普遍且重要的质量控制环节。它主要用于控制和优化食品包装过程中的关键参数，直接关系到产品的保质期、安全和品质。

一、主要用途和重要性

氧分仪的核心作用是精确测量包装内部或环境中的氧气含量（O?%）。这对于食品厂至关重要，因为：

1.控制微生物生长： 许多腐败菌和致病菌（特别是需氧菌）需要在有氧环境下生长。降低氧气含量可以显著抑制其繁殖，延长保质期。

2.防止氧化变质：

油脂酸败： 含油食品（如坚果、薯片、油炸食品）接触氧气会发生氧化反应，产生哈喇味。

维生素损失： 维生素A、C等易被氧化，导致营养价值下降。

颜色变化： 如肉类的鲜红色（氧合肌红蛋白）会因缺氧变成暗红色（肌红蛋白），或因氧化变成褐色（高铁肌红蛋白）。水果切面也会因氧化褐变。

3.验证包装完整性： 通过检测成品包装内的残氧量，可以判断包装是否漏气、密封是否良好。

二、常见应用场景

1. 在线过程控制（安装在生产线上的氧分仪）

气调包装（MAP）生产线： 这是氧分仪最核心的应用。在包装充入混合气体（通常为N?、CO?、O?）的同时，在线氧分仪实时监测并反馈气体混合比例，确保充入的氧气含量达到工艺要求（例如，对于薯片要求<2%，对于新鲜肉类要求约70-80%）。它直接与气体混合器联动，实现自动调节。

隧道式氮气包装机： 对于瓶装、罐装液体（如果汁、食用油），在灌装后液面上方会有一个顶空空间。在线氧分仪会检测顶空中的氧气含量，确保充氮排氧的效果，防止氧化。

发酵过程控制： 在某些发酵食品（如酸奶、啤酒）的生产中，需要监测发酵罐内的氧气含量，以优化发酵菌种的活性和代谢产物。

2.离线质量检测（实验室或品控部门使用的便携式/台式氧分仪）

成品抽检： 定期从生产线上抽取包装成品，使用针式探头刺穿包装，抽取内部气体进行分析，测量残氧量。这是验证在线仪器是否准确、包装工艺是否稳定的重要手段。

包装材料阻隔性测试： 将食品包装材料制成空袋，充入一定浓度的氧气，定期检测袋内氧气浓度的变化，以评估包装材料对氧气的阻隔性能。

仓库环境监测： 监测充氮储存仓库或气调库中的氧气浓度，确保储存环境符合要求。

三、氧分仪的工作原理

1.电化学原理（燃料电池法）：

优点： 成本较低，测量精度高，对湿度不敏感，传感器寿命通常为1-2年。

缺点： 传感器为消耗品，需要定期更换；响应速度相对较慢。

适用： 非常适合离线抽检和大多数在线应用，是食品厂最主流的选择。

2.光学原理（荧光淬灭法）：

优点： 传感器寿命极长（几乎永久），响应速度非常快，不受背景气体干扰，无需校准或校准周期很长。

缺点： 初始投资成本高。

适用： 常用于要求响应速度极快的高速生产线（如饮料灌装线），或不易进行频繁校准的场合。

解决方案：必须选择具有相应防爆认证的仪器，如隔爆型或本安型。

四、如何选择和购买氧分仪

测量范围： 食品包装残氧量通常很低（0.1% - 5%），需选择低量程、高精度的型号。

应用场景： 在线控制选在线式，抽检选便携式或台式。

采样方式：

在线式： 通常采用流通式安装，让包装气体持续流过传感器。

离线式： 需配备针式探头和取样器，以便刺入包装取样。

精度和稳定性： 要求高的场合（如MAP）需要精度达到±0.1%或更高。

数据输出和接口： 在线仪器需要模拟量（4-20mA）或数字接口（RS485、以太网）与PLC系统连接。

品牌和服务： 选择知名品牌，确保传感器和备件的供应，以及良好的技术支持。

五、日常使用和维护要点

正确的维护是保证测量准确性的关键：

1.定期校准： 这是最重要的环节！必须使用已知浓度的标准气体（如纯氮气-0.1% O2，或空气-20.9% O2）定期对仪器进行校准。校准频率取决于使用频率和精度要求。

2.传感器寿命管理： 电化学传感器有使用寿命，需记录使用时间并及时更换。

3.防止污染： 食品包装内可能含有酒精、酸性蒸汽等，会污染或毒化传感器。必要时使用过滤器保护传感器。

4.正确取样： 离线检测时，要确保取样针头密封良好，防止外界空气进入样品，影响结果。

5.仪器清洁： 保持仪器和探头的清洁，避免食品残渣堵塞。

对于食品厂而言，氧分仪已从“可选”的检测工具转变为保障产品质量、延长货架期、减少浪费、满足法规要求的必备过程控制设备。正确选择、使用和维护氧分仪，是现代化食品工厂质量管理体系中不可或缺的一环。