Mengapa Kantong Keripik Diisi Gas Nitrogen? Penjelasannya

Mengapa Kantong Keripik Diisi Nitrogen?

Nitrogen mengatasi dua masalah penting dalam pengemasan sekaligus: paparan oksigen dan kerusakan fisik.

Mengurangi Oksigen dan Ketengikan

Udara biasa mengandung sekitar 21% oksigen.

Oksigen tersebut dapat bereaksi dengan lemak dalam makanan ringan yang digoreng melalui oksidasi lipid. Seiring berlangsungnya oksidasi, minyak dapat menghasilkan aroma dan rasa tengik yang menyerupai karton, cat, atau minyak lama.

Sebuah studi tahun 2024 mengenai kemasan keripik yang tersedia di pasaran mengidentifikasi oksidasi sebagai salah satu mekanisme penting yang membatasi masa simpan dan menyatakan bahwa pengurangan oksigen awal melalui pengemasan atmosfer termodifikasi dapat membantu membatasi oksidasi lemak. ^[1]

Nitrogen bermanfaat karena relatif inert dalam kondisi pengemasan pangan yang normal. Pembilasan kemasan dengan nitrogen menggantikan sebagian besar udara biasa sebelum penyegelan.

Proses ini tidak menghentikan oksidasi selamanya, tetapi mengurangi salah satu pemicu utamanya.

Menciptakan Bantalan Pelindung

Ruang kosong berisi nitrogen juga melindungi keripik secara mekanis.

Keripik kentang tipis dan rapuh. Tanpa ruang yang cukup di sekelilingnya, tekanan selama pengemasan ke dalam kardus, penumpukan, pengangkutan, dan penanganan di toko dapat diteruskan lebih langsung ke produk.

Panduan Linde tentang atmosfer termodifikasi untuk makanan ringan kering menjelaskan bantalan gas di sekitar keripik sebagai fungsi pelindung kemasan. ^[2]

Jadi, gas di dalam kantong bukan sekadar ruang yang terbuang.

Menunjang Masa Simpan

Paparan oksigen yang lebih rendah dapat membantu memperpanjang masa simpan dengan menjaga mutu, tetapi nitrogen hanya bekerja sebagai bagian dari sistem yang lebih besar.

Kinerja jangka panjang juga bergantung pada:

• stabilitas minyak dan produk;
• oksigen residu;
• daya penghalang film;
• integritas segel;
• paparan cahaya;
• suhu;
• lama penyimpanan.

Sebuah kantong dapat keluar dari mesin dengan kadar oksigen rendah, tetapi tetap mengalami penurunan mutu jika kemudian oksigen masuk melalui film, segel yang lemah, atau kerusakan kemasan.

Apakah Nitrogen Menjaga Keripik Tetap Renyah?

Tidak secara langsung.

Nitrogen terutama membantu mengendalikan oksigen dan menyediakan ruang kosong pelindung. Hilangnya kerenyahan sangat berkaitan dengan penyerapan kelembapan.

Keripik kering menyerap air dari udara lembap. Ketika kadar air meningkat, strukturnya yang renyah dapat menjadi lebih lunak atau liat.

Panduan Linde terkini untuk makanan ringan kering juga membedakan pengendalian oksidasi dari kebutuhan akan penghalang uap air untuk mempertahankan kerenyahan. ^[2]

Pedoman sederhananya adalah:

Nitrogen terutama mengendalikan oksigen. Kemasan mengendalikan kelembapan.

Kantong yang dibilas nitrogen dengan baik tetapi memiliki perlindungan uap air yang buruk tetap dapat membuat keripik di dalamnya melempem. Sebaliknya, penghalang kelembapan yang kuat tetapi menyisakan terlalu banyak oksigen di dalam kemasan tetap dapat menimbulkan masalah cita rasa akibat oksidasi.

Apa Sebenarnya Isi Kantong Keripik—dan Apakah Nitrogen Aman?

Udara biasa terdiri atas sekitar 78% nitrogen dan 21% oksigen.

Pembilasan nitrogen mengubah atmosfer tersebut dengan menggantikan sebagian besar udara biasa sehingga lebih sedikit oksigen yang tersisa di sekitar produk.

Tidak Selalu 100% Nitrogen

Pernyataan seperti “setiap kantong keripik mengandung 99% nitrogen” tidak boleh dianggap berlaku secara universal.

Komposisi gas akhir bergantung pada:

• efisiensi pembilasan;
• volume kemasan;
• volume yang ditempati produk;
• laju aliran gas;
• kecepatan mesin;
• pengaturan waktu;
• penyegelan;
• kebocoran.

Untuk pengendalian produksi, pertanyaan yang lebih tepat adalah:

Berapa banyak oksigen yang tersisa setelah penyegelan?

bukan sekadar:

Berapa banyak nitrogen yang dialirkan?

Apakah Setiap Kantong Keripik Menggunakan Nitrogen?

Tidak.

Pembilasan nitrogen lazim digunakan, tetapi pengemasan atmosfer termodifikasi tidak diterapkan secara universal.

Studi pasar tahun 2024 menganalisis 108 kemasan keripik, dan 44 di antaranya mencantumkan penggunaan MAP. ^[1]

Temuan tersebut tidak mengidentifikasi campuran gas yang tepat dalam setiap produk, tetapi jelas menunjukkan bahwa pengemasan atmosfer termodifikasi tidak digunakan pada semua kemasan yang dijadikan sampel.

Kebutuhan akan MAP dapat bergantung pada:

• target masa simpan;
• stabilitas minyak;
• distribusi;
• daya penghalang kemasan;
• tingkat perputaran produk;
• formulasi produk.

Apakah Nitrogen dalam Kantong Keripik Aman?

Nitrogen dengan tingkat kemurnian yang sesuai diizinkan untuk digunakan pada pangan di Amerika Serikat.

Menurut 21 CFR §184.1540, nitrogen dijelaskan sebagai gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Peraturan tersebut mewajibkan kemurnian yang sesuai dengan tujuan penggunaannya dan menegaskan nitrogen sebagai GRAS untuk penggunaan pangan berdasarkan praktik manufaktur yang baik saat ini. ^[3]

Hal itu bukan berarti setiap sumber nitrogen industri otomatis layak digunakan untuk pengemasan pangan.

Pasokan gas, tingkat kemurnian, perpipaan, penyaringan, dan penanganannya harus sesuai untuk aplikasi pangan yang dimaksud.

Mengapa Kantong Keripik Menggembung atau Tampak Setengah Kosong?

Ruang kosong di dalam kantong keripik memiliki fungsi tertentu.

Fungsi yang paling jelas adalah menjadi bantalan bagi keripik yang rapuh agar tekanan dari luar tidak langsung mengenai produk.

Ruang kosong juga harus disesuaikan dengan:

• berat isi;
• kepadatan keripik;
• dimensi kantong;
• pengendapan produk;
• pengoperasian mesin;
• penyegelan;
• kondisi pengangkutan.

Konsumen sebaiknya menggunakan keterangan berat bersih untuk menilai jumlah makanan yang dijual, bukan hanya melihat dimensi kemasan.

Ruang Kosong Fungsional

Peraturan AS membedakan ruang kosong fungsional dan nonfungsional.

Menurut 21 CFR §100.100, ruang kosong dalam kemasan dapat bersifat fungsional jika diperlukan, antara lain untuk melindungi isi, memenuhi persyaratan mesin pengemas, mengakomodasi pengendapan yang tidak dapat dihindari, atau menjalankan fungsi bawaan kemasan lainnya. ^[4]

Hal ini bukan berarti setiap jumlah ruang kosong pada setiap kemasan otomatis dapat dibenarkan.

Artinya, ruang kosong pelindung dapat menjalankan fungsi pengemasan yang sah.

Mengapa Keripik Kentang Tidak Dikemas Vakum?

Pengemasan vakum menghilangkan ruang kosong, sedangkan pembilasan nitrogen mempertahankannya.

Untuk keripik yang rapuh, nitrogen memberikan kombinasi yang bermanfaat antara kadar oksigen yang lebih rendah dan ruang bantalan yang tetap tersedia.

Apa yang Menentukan Keberhasilan Pembilasan Nitrogen?

Menghubungkan saluran nitrogen ke mesin pengemas tidak menjamin kemasan yang efektif.

Kemasan jadi harus mencapai atmosfer yang dituju dan mempertahankannya selama penyimpanan.

Oksigen Residu

Oksigen residu adalah oksigen yang tersisa di dalam kemasan segera setelah penyegelan.

Tinjauan tahun 2024 mengutip rekomendasi teknis agar kadar oksigen di ruang kosong berada di bawah sekitar 1–1,5% volume untuk mengurangi oksidasi lemak. ^[1]

Angka tersebut merupakan kisaran acuan, bukan spesifikasi universal untuk setiap produk keripik.

Batas penerimaan yang sesuai bergantung pada minyak, produk, kemasan, target masa simpan, dan kondisi penyimpanan.

Studi yang sama menemukan bahwa sampel komersial yang menyatakan penggunaan MAP memiliki kadar oksigen ruang kosong terukur antara 1,14% hingga 20,8%. ^[1]

Rentang yang lebar tersebut menunjukkan mengapa sekadar mencantumkan atau menerapkan MAP tidak membuktikan bahwa kadar oksigen yang diinginkan telah tercapai.

Masuknya Oksigen Selama Penyimpanan

Kadar oksigen rendah pada saat penyegelan hanyalah kondisi awal.

Oksigen kemudian dapat masuk melalui:

• film;
• segel;
• lubang jarum;
• tusukan;
• kebocoran saluran pada segel.

Tinjauan tersebut mengutip contoh terdahulu ketika kadar oksigen awal sekitar 1,5% meningkat menjadi sekitar 2–4,5% selama 35 hari penyimpanan. ^[1]

Hal ini menegaskan perbedaan penting:

Oksigen residu = oksigen yang tersisa di dalam kemasan saat penyegelan.

Oksigen yang masuk = oksigen yang masuk kemudian.

Keduanya harus dikendalikan.

Mode Kegagalan Umum

Pembilasan nitrogen tidak dapat mengimbangi film penghalang yang buruk atau segel yang bocor.

Cara Kerja Pembilasan Nitrogen pada Lini Pengemasan Keripik

Untuk banyak makanan ringan dalam kantong, pembilasan gas diintegrasikan ke dalam proses pembentukan, pengisian, dan penyegelan kantong dengan mesin vertikal.

Peralatan VFFS terkini dapat menyediakan opsi pembilasan gas; misalnya, Viking Masek mencantumkan fitur pembilasan gas pada platform VFFS M500. ^[5]

Urutan produksi yang disederhanakan adalah:

1. Timbang keripik. Sistem penimbangan menyiapkan takaran yang ditargetkan.
2. Bentuk kantong. Film gulungan dibentuk mengelilingi tabung pembentuk.
3. Masukkan produk. Keripik masuk ke kantong yang baru terbentuk sebagian.
4. Alirkan nitrogen. Gas menggantikan udara yang mengandung oksigen di area pengemasan.
5. Bentuk ruang kosong. Aliran gas, volume produk, dan ukuran kantong menentukan atmosfer dan bantalan di dalam kemasan.
6. Segel kantong. Kemasan ditutup sambil mempertahankan ruang kosong yang dituju.
7. Periksa kemasan jadi. Pemeriksaan mutu memastikan kriteria produksi yang ditetapkan terpenuhi.

Susunan mesin dapat berbeda-beda, tetapi pengaliran nitrogen harus dikoordinasikan dengan pengisian produk dan penyegelan.

Apa yang Mengendalikan Proses Pembilasan?

Variabel proses yang penting meliputi:

• laju aliran gas;
• posisi pengaliran gas;
• ukuran kantong;
• volume isi;
• kecepatan pengemasan;
• waktu pembilasan;
• waktu jatuhnya produk;
• waktu penyegelan.

Menaikkan aliran nitrogen saja belum tentu mengatasi kadar oksigen residu yang tinggi.

Posisi pengaliran gas yang buruk, pengaturan waktu yang tidak stabil, kecepatan mesin yang terlalu tinggi, ruang kosong yang terlalu besar, atau kebocoran dapat mengurangi kinerja.

Cara Produsen Memverifikasi Kantong Keripik yang Dibilas Nitrogen

Verifikasi harus berfokus pada kemasan jadi, bukan hanya pengaturan aliran nitrogen.

Ukur Oksigen Residu

Gunakan pengujian ruang kosong yang sesuai untuk mengukur oksigen setelah penyegelan.

Ambil sampel dari beberapa kemasan selama produksi normal, bukan hanya mengandalkan satu kemasan ideal.

Tujuannya adalah memahami nilai target sekaligus variasi proses yang normal.

Periksa Integritas Segel dan Kebocoran

Kadar oksigen rendah saat penyegelan tidak banyak berarti jika kemasan kemudian bocor.

Periksa adanya:

• kontaminasi segel;
• kerutan;
• segel lemah;
• kebocoran saluran pada segel;
• lubang jarum;
• tusukan.

Studi pasar tahun 2024 mengaitkan cacat penyegelan dengan variasi konsentrasi oksigen dalam kemasan. ^[1]

Pastikan Kinerja Penghalang Film

Bahan kemasan harus mendukung masa simpan yang dituju.

Sifat yang relevan dapat meliputi:

• transmisi oksigen;
• transmisi uap air;
• melindungi dari cahaya;
• ketahanan mekanis.

Pengendalian oksigen dan pengendalian kelembapan harus dievaluasi secara terpisah.

Verifikasi Ruang Kosong dan Perlindungan Produk

Ruang kosong harus memberikan bantalan yang cukup tanpa menimbulkan variasi yang tidak terkendali.

Evaluasi:

• dimensi kantong;
• berat isi;
• kerusakan keripik;
• pengemasan ke dalam kardus;
• tekanan;
• penanganan selama pengangkutan.

Validasi Masa Simpan

Pengujian akhir harus memastikan apakah kemasan aktual melindungi produk aktual selama periode distribusi yang dituju.

Validasi masa simpan dapat memantau:

• aroma;
• rasa;
• indikator oksidasi;
• kerenyahan;
• kelembapan;
• integritas kemasan;
• kadar oksigen dari waktu ke waktu.

Targetnya bukan sekadar:

“Nitrogen sedang mengalir.”

Melainkan:

Kemasan jadi mempertahankan mutu keripik yang dapat diterima sepanjang masa simpan dan kondisi distribusi yang dituju.

Tanya Jawab tentang Nitrogen dalam Kantong Keripik

Apakah gas nitrogen dalam kantong keripik berbahaya?

Nitrogen dengan kemurnian yang sesuai diizinkan untuk penggunaan pangan di Amerika Serikat. Berdasarkan 21 CFR §184.1540, nitrogen dinyatakan GRAS apabila digunakan sesuai praktik manufaktur yang baik yang berlaku saat ini dan harus memiliki kemurnian yang sesuai dengan tujuan penggunaannya. ^[3]

Mengapa produsen keripik tidak menggunakan udara biasa saja?

Udara biasa mengandung sekitar 21% oksigen, yang dapat mempercepat oksidasi minyak dalam keripik goreng. Pembilasan nitrogen menurunkan paparan oksigen sekaligus mempertahankan ruang kosong yang membantu melindungi keripik dari kerusakan.

Apakah nitrogen menjaga keripik tetap renyah?

Tidak secara langsung. Nitrogen terutama membantu mengendalikan oksigen dan oksidasi. Kerenyahan sangat bergantung pada pengendalian kelembapan, sehingga kemasan juga memerlukan penghalang uap air yang efektif dan segel yang andal.

Mengapa kantong keripik tampak setengah kosong?

Ruang kosong membantu melindungi keripik yang rapuh selama pengemasan, pengiriman, dan penanganan. Peraturan AS mengakui perlindungan isi kemasan sebagai salah satu kemungkinan alasan fungsional untuk ruang kosong, meskipun hal itu tidak berarti setiap jumlah ruang kosong otomatis dapat dibenarkan. ^[4]

Apakah kantong keripik kentang disegel vakum?

Sebagian besar kantong keripik berbentuk bantal tidak dikemas vakum. Vakum menghilangkan ruang kosong pelindung dan menarik kemasan fleksibel ke arah keripik yang rapuh. Pembilasan nitrogen mengurangi oksigen sambil mempertahankan volume gas sebagai bantalan.

Apakah setiap kantong keripik mengandung nitrogen?

Tidak. Pembilasan nitrogen lazim digunakan, tetapi tidak bersifat universal. Dalam sebuah studi terhadap 108 kemasan keripik yang tersedia di pasaran, pengemasan atmosfer termodifikasi dinyatakan pada 44 sampel. ^[1]

Kesimpulan

Referensi

^[1] Schmackler, T., Müller, K., Tybussek, T., Jesdinszki, M. & Sängerlaub, S. — Evaluasi Kemasan Keripik yang Tersedia di Pasaran: Pengemasan Atmosfer Termodifikasi, Aktivitas Air, Sifat Mekanis, dan Efisiensi Penggunaan Bahan Kemasan.

^[2] Linde — Pengemasan Atmosfer Termodifikasi untuk Makanan Kering & Makanan Ringan.

^[3] 21 CFR §184.1540 — Nitrogen.

^[4] 21 CFR §100.100 — Wadah yang Menyesatkan.

^[5] Viking Masek — M500 VFFS.