氣調(diào)包裝技術(shù)

氣調(diào)包裝作為一種食品包裝技術(shù)，已有較長的歷史，早在20世紀(jì)30年代歐美已開始研究使用CO2氣體保存肉類產(chǎn)品；50年代研究開發(fā)了N2和CO2氣體置換牛肉罐頭和奶酪罐的空氣，有效延長了保質(zhì)期；60年代由于各種氣密性塑料包裝材料的開發(fā)，很多食品如肉食品、水果、蔬菜、蛋糕、茶葉和乳制品等都成功地采用了氣體置換包裝技術(shù)；70年代生鮮肉的充氣包裝在歐美各國廣泛就用，從此氣調(diào)包裝在全世界蓬勃發(fā)展。

1、本機(jī)適合各式食品的盒式包裝，連續(xù)自動(dòng)完成抽真空、自動(dòng)混合保鮮氣體（通常為CO2、N2、O2）、充氣、封口包裝、分切，包裝成品排出等步驟；

2、可完成復(fù)合膜、單膜、共擠膜等不同材質(zhì)的包裝膜和包裝盒進(jìn)行封口包裝；

3、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由可編程序控制器（PLC）配合觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面對(duì)話，各部分動(dòng)作及控制參數(shù)均可由PLC設(shè)定、修改?？刂品奖憧煽?，精確靈活，故障率低；

4、主體采用SUS304食品級(jí)不銹鋼材料制造，設(shè)備表面易清洗；

5、封口壓力、溫度和時(shí)間等參數(shù)可以精確控制，確保產(chǎn)品封口達(dá)到理想效果；

6、光電跟蹤蓋膜圖案，確保包裝印刷圖案的完整；

7、模具形狀可按客戶選定的包裝盒樣式進(jìn)行定制；

應(yīng)用范圍：可廣泛用于肉、禽、魚以及果蔬等新鮮食品、熟肉制品、面包糕點(diǎn)等焙烤食品的包裝。經(jīng)過氣調(diào)包裝的食品，由于較好地保持了食品原有的口感、色澤、形狀及營養(yǎng)，同時(shí)可達(dá)到較長的保鮮期，已越來越受到食品加工廠商及消費(fèi)者的認(rèn)可。在歐美市場(chǎng)采用氣調(diào)包裝的食品發(fā)展個(gè)分迅速，年增長速度高達(dá)25%，每年氣調(diào)包裝產(chǎn)品的總量已超過50億盒之多。

機(jī)器特點(diǎn)：本機(jī)采用機(jī)、電、氣聯(lián)合控制，由可編程序控制器即PLC酉治觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面對(duì)話，各部分動(dòng)作及控制參數(shù)均可通過PLC設(shè)定、修改。操作控制方便、可靠，故障率低；包裝過程自動(dòng)化程度高，包裝成品率高；全機(jī)主要構(gòu)件均由不銹鋼制造，保證食品衛(wèi)生、安全，符合食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)GB 16798-1997；模具形狀可按用戶選定的包裝盒形狀進(jìn)行配置，適用范圍廣；氣體混合比例精確，確保食品保鮮要求。

氣調(diào)包裝國外又稱MAP或CAP、國內(nèi)稱氣調(diào)包裝或置換氣體包裝、充氣包裝。常用的氣體有N2、O2、CO2、混合氣體O2+N2或CO2+N2+O2（即MAP）。氣調(diào)包裝技術(shù)可廣泛用于各類食品的保鮮，延長食品貨架期，提升食品價(jià)值。

瑞典一公司推出采用充滿100%CO2氣體的包裝袋、容器、貯藏室來貯藏肉類。高濃度的CO2能阻礙需氧細(xì)菌與霉菌等微生物的繁殖，延長微生物增長的停滯期及指數(shù)增長期，起防腐防霉作用。該法能使豬肉不需冷凍處理可保存120天，如再加壓處理，貯藏時(shí)間更長。這一方法引起美國、澳大利亞等肉類輸出國的極大關(guān)注。

最近，美國專家采用新技術(shù)，用CO2制塑料包裝材料。即使用特殊的催化劑，將CO2和環(huán)氧乙烷（或環(huán)氧丙烷）等量混合，制成新的塑料包裝材料，其特點(diǎn)具有玻璃般的透明度和不通氣性；類似聚碳酸酯和聚酰胺樹脂；在240℃溫度下不會(huì)完全分解成氣體；有生物分解性能不會(huì)污染環(huán)境與土壤等特點(diǎn)。

我國已研究成功利用納米技術(shù)，高效催化CO2合成可降解塑料。即利用CO2制取塑料的催化劑“粉碎”到納米級(jí)，實(shí)現(xiàn)催化分子與CO2聚合，使每克催化劑催化130克左右的CO2，合成含42%CO2的新包裝材料。其作為降解性優(yōu)異的環(huán)保材料，應(yīng)用前景廣闊。

氮?dú)猓∟2）是理想的惰性氣體，在食品包裝中有特有功效：不與食品起化學(xué)反應(yīng)與不被食品吸收，能減少包裝內(nèi)的含氧量，極大地抑制細(xì)菌、霉菌等微生物的生長繁殖，減緩食品的氧化變質(zhì)及腐變，從而使食品保鮮。充氮包裝食品還能很好地防止食品的擠壓破碎、食品粘結(jié)或縮成一團(tuán)，保持食品的幾何形狀、干、脆、色、香味等優(yōu)點(diǎn)。充氮包裝正快速取代傳統(tǒng)的真空包裝，已應(yīng)用于油炸薯片及薯?xiàng)l、油烹調(diào)食品等。受到消費(fèi)者特別是兒童、青年的喜愛，充氮包裝可望應(yīng)用于更多的食品包裝。

美國應(yīng)用N2增加薄鋁材料的飲料罐強(qiáng)度，在飲料裝罐前，將氮?dú)馊芙庠陲嬃现?；在飲料罐密封后，氮?dú)饩蛷娘嬃现嗅尫懦鰜恚瑢?duì)罐壁形成一種壓力，使飲料罐相當(dāng)于一個(gè)充氣罐，從而增加了飲料罐強(qiáng)度，效果顯著。該罐裝飲料在運(yùn)輸、堆放中或在貨架上都不會(huì)造成破損，也不影響飲料品質(zhì)。此法也可用于聚酯類塑料制成的飲料包裝。

在N2應(yīng)用時(shí)必須重視N2的純度與質(zhì)量。通過膜分離或變壓吸附方式從壓縮空氣中將其分離出的氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)99．9%以上。食品包裝中使用的N2純度必須達(dá)到純氮級(jí)（即安全級(jí)）。

復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝國際上統(tǒng)稱為MAP包裝，所用的氣調(diào)保鮮氣體一般由CO2、N2、O2及少量特種氣體組成。CO2能抑制大多需氧腐敗細(xì)菌和霉菌的生長繁殖；O2抑制大多厭氧的腐敗細(xì)菌生長繁殖；保持鮮肉色澤、維持新鮮果蔬富氧呼吸及鮮度；N2作充填氣。復(fù)合氣體組成配比根據(jù)食品種類、保藏要求及包裝材料進(jìn)行恰當(dāng)選擇而達(dá)到包裝食品保鮮質(zhì)量高、營養(yǎng)成分保持好、能真正達(dá)到原有性狀、延緩保鮮貨架期的效果。

復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用。

▲生鮮魚蝦的氣調(diào)包裝

新鮮水產(chǎn)及海產(chǎn)魚類的變質(zhì)主要有細(xì)菌使魚肉的氧化三甲胺分解釋放出腐敗味的三甲胺、魚肉脂肪氧化酸敗、魚體內(nèi)酶降解魚肉變軟、魚體表面細(xì)菌（需氧性大腸桿菌、厭氧性梭狀芽孢桿菌）產(chǎn)生中毒毒素，危及人健康。

用于魚類氣調(diào)包裝的氣體由CO2、O2、N2組成，其中CO2氣體濃度高于50%，抑制需氧細(xì)菌、霉菌生長又不會(huì)使魚肉滲出；O2濃度10%―15%抑制厭氧菌繁殖。魚的鰓和內(nèi)臟含大量細(xì)菌，在包裝前需清除、清洗及消毒液處理。由于CO2易滲出塑料薄膜，因此魚類氣調(diào)包裝的包裝材料需用對(duì)氣體阻隔性高的復(fù)合塑料薄膜，在0℃―4℃溫度下可保持15―30天。英國金槍魚采用35%―45%的CO2/55%―65%N2氣體保鮮包裝貨架期6天。

蝦的變質(zhì)主要由微生物引起。其內(nèi)在酶作用導(dǎo)致蝦變黑。采用氣調(diào)包裝可對(duì)草蝦保鮮。先將蝦浸泡在100mg/L溶菌酶和1．25%亞硫酸氫鈉的保鮮液中處理后，采用40%的CO2和60%的N2混合氣體灌充氣調(diào)包裝袋內(nèi)，其保質(zhì)期較對(duì)照樣品延長22天，是對(duì)照樣品保質(zhì)期的6．5倍。

▲禽畜生鮮肉類氣調(diào)包裝

生鮮豬、羊、牛的肉的氣調(diào)保鮮包裝既要保持鮮肉原有紅色又能防腐保鮮，氣調(diào)包裝的氣體由O2和CO2組成，根據(jù)肉種類不同，氣體組成分各異。豬肉氣調(diào)包裝的氣體組成為60%―70%O2和30%―40%的CO2，于0℃―4℃的貨架期一般7―10天（包括宰殺后在0℃―4℃溫度下冷卻24h使ATP活性物質(zhì)失去、質(zhì)地變得有柔軟及香味、適口性好的冷卻豬肉）。

在肉類氣調(diào)保鮮包裝中，使用高濃度O2可使鮮肉保持鮮紅色更鮮艷，在缺氧環(huán)境下則肉質(zhì)呈淡紫色，如用CO2、N2等保鮮氣體，肉色澤呈淡紫色，保鮮期可達(dá)30天左右。生鮮肉類包裝材料也要求使用對(duì)氣體有高阻隔性的復(fù)合塑料包裝材料。

家禽肉氣調(diào)包裝主要是防腐保鮮，保鮮用氣體由CO2和N2組成，禽肉用50%―70%CO2/50%―30%N2包裝在0℃―4℃的貨架期達(dá)14天。

▲烘烤食品與熟食制品的氣調(diào)保鮮包裝

烘烤食品包括糕點(diǎn)、蛋糕、餅干、面包等，主成分為淀粉。由細(xì)菌霉菌等引起的腐變、脂肪氧化引起的酸敗變質(zhì)、淀粉分子結(jié)構(gòu)老化硬變等造成食品變質(zhì)。應(yīng)用于這類食品氣調(diào)保鮮包裝的氣體由CO2及N2組成。不含奶油的蛋糕在常溫下保鮮20―30天，月餅、布丁蛋糕采用高阻隔性復(fù)合膜常溫下保鮮期可達(dá)60―90天。

微波菜肴、豆制品及畜禽熟肉制品充入CO2和N2能有效抑止大腸菌群繁殖。在常溫20℃―25℃下保鮮5―12天，經(jīng)85℃―90℃調(diào)理殺菌后常溫下保鮮30天左右，在0℃―4℃冷藏溫度下保鮮60―90天。

▲新鮮果蔬氣調(diào)保鮮包裝

果蔬收獲后仍能保持吸收氧氣排出CO2的新陳代謝作用，同時(shí)消耗營養(yǎng)。果蔬保鮮是通過降低環(huán)境中O2含量和低溫貯存降低呼吸進(jìn)度，排除呼吸產(chǎn)生的CO2延緩果蔬成熟衰老從而達(dá)到保鮮效果。果蔬的氣調(diào)包裝氣體由O2、CO2、N2組成，用透氣性薄膜包裝果蔬，充入低O2與高CO2和混合氣體置換后密封，使包裝內(nèi)的O2含量低于空氣而積累CO2高于空氣，通過薄膜進(jìn)行氣體交換，達(dá)到利于果蔬保鮮環(huán)境、保持微弱需氧呼吸的氣調(diào)平衡。

大多數(shù)果蔬用5%O2、5%CO2、90%N2混合比例包裝，在6℃―8℃低溫下有較長的保鮮期。氣調(diào)包裝用于荔枝保藏保鮮，用10%CO2+90%N2及20%CO2+80%N2處理荔枝果實(shí)24hr，既能達(dá)到保鮮目的，還能提高果實(shí)的好果率，保持果皮紅色，并不影響營養(yǎng)成分，以高CO2和低氧條件結(jié)合臭氧處理（4．3mg/M3濃度）并采用可食性薄涂膜，可延長草莓貨架期8―10天。

美國科學(xué)家對(duì)芒果采用氣調(diào)包裝試驗(yàn)，將芒果剝皮、切塊，分別采用氧氣包裝，混合氣（N286%、CO210%、O24%）包裝及真空包裝，結(jié)果經(jīng)混合氣包裝的芒果貨架期最長，在貯存期間，芒果的色澤、質(zhì)地等外觀效果好，微生物造成的損害最小。

氣調(diào)包裝也適用于凈菜保鮮。凈菜又稱切割果蔬、半處理加工果蔬，為迎合上班族的新興食品加工產(chǎn)品，有安全、新鮮、營養(yǎng)、方便等特點(diǎn)，但經(jīng)切割后易褐變。采用氣調(diào)包裝降低氧含量能最大限度延長貨架期。例如美國的切絲萵苣以1%―3%的O2、5%―6%的CO2和90%N2阻止褐變。氣調(diào)保鮮包裝還適用于去皮和切片的蘋果、馬鈴薯、葉菜類蔬菜等果蔬保鮮。開發(fā)適合果蔬氣調(diào)包裝保鮮效果的包裝膜是拓寬果蔬保鮮途徑的關(guān)鍵。

氣調(diào)包裝又稱MAP，是當(dāng)今世界食品保鮮包裝的一項(xiàng)熱門先進(jìn)技術(shù)，它利用CO2、O2、N2等保護(hù)性混合氣體轉(zhuǎn)換包裝內(nèi)的空氣，利用各種氣體所起的不同作用，抑制引起食品變質(zhì)的大多數(shù)微生物的生長繁殖，并使新鮮食品呼吸速率降低，從而使食品保鮮并延長保鮮期。

包裝后的成品形狀為盒裝或袋裝，和適用于食品在超市小包裝零售，批發(fā)市場(chǎng)中大包裝的物流和銷售。

國內(nèi)外常用的保護(hù)氣體是CO2（二氧化碳）、O2（氧氣）、 N2（氮?dú)猓┤N。它們各自的功能是：

CO2：是一種抑制細(xì)菌生長繁殖的抑菌氣體劑。它的特點(diǎn)：

（1） 抑菌作用在細(xì)菌開始繁殖曲線的滯后期價(jià)段（抑制細(xì)菌指數(shù)約為100個(gè)/100g以內(nèi)）；

（2） 在低溫下易溶解于水和脂肪；

（3） 它對(duì)大多數(shù)需氧菌有抑菌效果，但對(duì)厭氧菌和酵母菌無效。

（4） 通常抑制細(xì)菌的最低濃度為30%。

O2： 它的作用有三方面：

（1）抑制厭氧菌的生長繁殖；

（2）保持新鮮豬、牛、羊肉的紅色色澤；

（3）保持新鮮果蔬新陳代謝需氧呼吸。

N2: 惰性氣體，與食品不起作用，僅作為混合氣體的充填氣體。

可廣泛用于生.熟肉、禽、魚以及果蔬等休閑食品或面包、糕點(diǎn)和盒飯等熟食品的包裝，由于較好地保持了食品原有的口感、色澤、形狀及營養(yǎng)，同時(shí)可達(dá)到較長的保鮮期，己越來越受到食品加工廠商及消費(fèi)者的青昧。在歐美市場(chǎng)采用氣調(diào)保鮮包裝的食品發(fā)展十分迅速，年增長速度高達(dá)25%，國內(nèi)市場(chǎng)每年氣調(diào)保鮮包裝生.熟產(chǎn)品50億盒之多。年增長速度20%,取代傳統(tǒng)式食品真空包裝高溫.高壓滅菌保質(zhì)不保鮮的缺點(diǎn)。

氣調(diào)包裝成本比真空包裝高

氣調(diào)包裝與真空包裝材料的要求相近，氣調(diào)包裝增加的成本主要是氣體費(fèi)用，氣體成本計(jì)算：

三種氣體中二氧化碳價(jià)格高，每只二氧化碳高壓鋼瓶充滿氣體的壓力為13-15MPa，鋼瓶容積約40升，氣體重量約10Kg，充氣價(jià)格為30元/瓶。如：混合氣體全部以二氧化碳計(jì)算，每消耗1升壓力為0.1MPa的氣體，其重量約為3g，成本為（30/10*1000）*3=0.009元/升。即：每消耗1升壓力為0.1MPa的氣體，其成本還不到一分錢。

氣調(diào)保鮮包裝機(jī)在盒飯中的應(yīng)用

盒飯的的包裝都較簡(jiǎn)單，現(xiàn)大多采用保鮮膜包裝機(jī)。但保鮮膜包裝機(jī)的應(yīng)用有很大的缺陷：

1、保鮮膜包裝機(jī)的包裝沒有密封，而盒飯大多都帶有菜湯，這給運(yùn)輸帶來麻煩，菜湯的滲漏使盒飯整體看起來很不衛(wèi)生；

2、保鮮膜包裝不能抑制細(xì)菌的生長，細(xì)菌的大量繁殖會(huì)給盒飯的口味帶來影響，起不到保鮮的作用。

氣調(diào)保鮮包裝機(jī)在盒飯中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1、 氣調(diào)保鮮包裝是采用密封包裝，不會(huì)引起菜湯的滲漏，保持盒飯外觀的整體潔凈；

2、 氣調(diào)保鮮包裝采用先抽真空后充入保鮮氣體，最大限度的抑制細(xì)菌的生長繁殖，較長時(shí)間的保持食品的新鮮度。

3、 盒式包裝的封口膜可彩印，將公司信息、品牌信息或產(chǎn)品信息印制在上面，起到一個(gè)很好的廣告效應(yīng)。

氣調(diào)保鮮包裝在生鮮肉類的應(yīng)用

生鮮肉類氣調(diào)保鮮包裝可分為兩類:一類是豬.牛.羊肉,肉呈紅色又稱紅肉包裝,要求既保持鮮肉紅色色澤又能防腐保鮮;另一種雞鴨等家禽肉,可稱為白肉包裝,只要求防腐保鮮。紅肉類的肉中含有鮮紅色的氧合肌紅蛋白,在高氧環(huán)境下可保持肉色鮮紅,在缺氧環(huán)境下還原為淡紫色的肌紅蛋白。傳統(tǒng)式的真空包裝紅肉,由于缺氧肉呈淡紫色,會(huì)被消費(fèi)者誤認(rèn)為不新鮮而影響銷售。紅肉氣調(diào)保鮮包裝的保護(hù)氣體由O2和CO2組成,O2的濃度需超過60%才能保持肉的紅色色澤,CO2的最低濃度不低于25%才能有效地抑制細(xì)菌的繁殖。各類紅肉的肌紅蛋白含量不同,肉的紅色程度不相同,如牛肉比豬肉色澤深,因此不同紅肉氣調(diào)包裝時(shí)氧的濃度需要調(diào)整,以取得保持色澤和防腐的效果。豬肉氣調(diào)保鮮包裝保護(hù)氣體的組成通常為60%-70%O2和40%-30% CO2,0-4的貨架期通常為7-10天。家禽肉氣調(diào)保鮮包裝目的是防腐,保護(hù)氣體由CO2和N2組成,禽肉用50%-70% CO2, 50%-30%N2的混合氣體氣調(diào)保鮮包裝在0-4的貨架期約為14天。

氣調(diào)保鮮包裝在熟肉制品的應(yīng)用

熟肉食品氣調(diào)保鮮包裝除了對(duì)原料有較嚴(yán)格的要求外,食品烹調(diào)加工達(dá)到巴氏殺菌標(biāo)準(zhǔn)和保持時(shí)間很重要。如美國農(nóng)業(yè)部熟牛肉包裝的巴氏殺菌標(biāo)準(zhǔn),要求食品的中心溫度達(dá)到71.1C并保持7.3秒。熟食品烹調(diào)后立即需要真空快速冷卻和分切成薄片后包裝,如果這階段的加工衛(wèi)生條件差,如空氣有病原菌和刀具與操作人員消毒不足等,都會(huì)使食品再次受到污染,殘留細(xì)菌增殖就難從通過氣調(diào)保鮮包裝來延長貨架期。熟食品氣調(diào)保鮮包裝是依靠二氧化碳抑制大多數(shù)需氧菌和真菌生長繁殖曲線的滯后期,而二氧化碳最有效抑制數(shù)很低(約100-200個(gè)/克),因此,熟食品包裝前細(xì)菌污染數(shù)愈少氣調(diào)保鮮包裝抑菌效果愈好,貨架期愈長。一般通過真空快速冷卻,用25%-35% CO2, 75%-35%N2氣調(diào)保鮮包裝,在超市冷藏陳列柜的貨架期可達(dá)40-60天。

a.本機(jī)采用機(jī)、電、氣聯(lián)合控制，由可編程序器即PLC配合觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)界界面對(duì)話，各部分動(dòng)作及控制參數(shù)均可通過PLC設(shè)定、修改。操作控制方便、可靠，故障率低；

氣調(diào)保鮮包裝機(jī)主要配置：

b.包裝過程自動(dòng)化程度高，包裝產(chǎn)品率高：

我公司對(duì)氣調(diào)保鮮包裝機(jī)不斷進(jìn)行深入研究，現(xiàn)已形成一個(gè)系列，最新開發(fā)的自動(dòng)氣調(diào)保鮮包裝機(jī)的生產(chǎn)速率在原來機(jī)型的基礎(chǔ)上再提高了3倍，使該類機(jī)器能真正在大型公司中投入到大規(guī)模的生產(chǎn)中。MAP-1Z550機(jī)型，單步三盒，一個(gè)小時(shí)產(chǎn)量為1200-1500盒，使國內(nèi)同類氣調(diào)保鮮包裝機(jī)中速度最快的一種；

c.全機(jī)主要構(gòu)件均由不銹鋼制造，保證食品衛(wèi)生、安全，符合食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)GB 16798-1997；

d氣體混合比例精確，確保食品保鮮要求。并公司成立了上海食品保鮮研究所，聘請(qǐng)國內(nèi)的對(duì)食品的保鮮技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)現(xiàn)有的多種食品進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)，擁有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可向設(shè)備的使用者提供較適當(dāng)?shù)谋ｕr氣體比例，讓使用者用的更加放心，使生產(chǎn)的食品更安全、更新鮮；
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