氣調包裝技術

氣調包裝作為一種食品包裝技術，已有較長的歷史，早在20世紀30年代歐美已開始研究使用CO2氣體保存肉類產品；50年代研究開發了N2和CO2氣體置換牛肉罐頭和乳酪罐的空氣，有效延長了保質期；60年代由於各種氣密性塑料包裝材料的開發，很多食品如肉食品、水果、蔬菜、蛋糕、茶葉和乳製品等都成功地採用了氣體置換包裝技術；70年代生鮮肉的充氣包裝在歐美各國廣泛就用，從此氣調包裝在全世界蓬勃發展。

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

2、可完成複合膜、單膜、共擠膜等不同材質的包裝膜和包裝盒進行封口包裝；

3、伺服電機驅動，由可編程序控制器（PLC）配合觸摸屏實現人機界面對話，各部分動作及控制參數均可由PLC設定、修改。控制方便可靠，精確靈活，故障率低；

4、主體採用SUS304食品級不鏽鋼材料製造，設備表面易清洗；

5、封口壓力、溫度和時間等參數可以精確控制，確保產品封口達到理想效果；

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行定製；

應用範圍：可廣泛用於肉、禽、魚以及果蔬等新鮮食品、熟肉製品、麵包糕點等焙烤食品的包裝。經過氣調包裝的食品，由於較好地保持了食品原有的口感、色澤、形狀及營養，同時可達到較長的保鮮期，已越來越受到食品加工廠商及消費者的認可。在歐美市場採用氣調包裝的食品發展個分迅速，年增長速度高達25%，每年氣調包裝產品的總量已超過50億盒之多。

機器特點：本機採用機、電、氣聯合控制，由可編程序控制器即PLC酉治觸摸屏實現人機界面對話，各部分動作及控制參數均可通過PLC設定、修改。操作控制方便、可靠，故障率低；包裝過程自動化程度高，包裝成品率高；全機主要構件均由不鏽鋼製造，保證食品衛生、安全，符合食品機械標準GB 16798-1997；模具形狀可按用戶選定的包裝盒形狀進行配置，適用範圍廣；氣體混合比例精確，確保食品保鮮要求。

氣調包裝國外又稱MAP或CAP、國內稱氣調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）。氣調包裝技術可廣泛用於各類食品的保鮮，延長食品貨架期，提升食品價值。

瑞典一公司推出採用充滿100%CO2氣體的包裝袋、容器、貯藏室來貯藏肉類。高濃度的CO2能阻礙需氧細菌與黴菌等微生物的繁殖，延長微生物增長的停滯期及指數增長期，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注。

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

我國已研究成功利用納米技術，高效催化CO2合成可降解塑料。即利用CO2製取塑料的催化劑“粉碎”到納米級，實現催化分子與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。其作為降解性優異的環保材料，應用前景廣闊。

氮氣（N2）是理想的惰性氣體，在食品包裝中有特有功效：不與食品起化學反應與不被食品吸收，能減少包裝內的含氧量，極大地抑制細菌、黴菌等微生物的生長繁殖，減緩食品的氧化變質及腐變，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、食品粘結或縮成一團，保持食品的幾何形狀、干、脆、色、香味等優點。充氮包裝正快速取代傳統的真空包裝，已應用於油炸薯片及薯條、油烹調食品等。受到消費者特別是兒童、青年的喜愛，充氮包裝可望應用於更多的食品包裝。

美國應用N2增加薄鋁材料的飲料罐強度，在飲料裝罐前，將氮氣溶解在飲料中；在飲料罐密封后，氮氣就從飲料中釋放出來，對罐壁形成一種壓力，使飲料罐相當於一個充氣罐，從而增加了飲料罐強度，效果顯著。該罐裝飲料在運輸、堆放中或在貨架上都不會造成破損，也不影響飲料品質。此法也可用於聚酯類塑料製成的飲料包裝。

在N2應用時必須重視N2的純度與質量。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氣純度可達99．9%以上。食品包裝中使用的N2純度必須達到純氮級（即安全級）。

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

複合氣調保鮮包裝在國內外已廣泛應用。

▲生鮮魚蝦的氣調包裝

新鮮水產及海產魚類的變質主要有細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、魚體內酶降解魚肉變軟、魚體表面細菌（需氧性大腸桿菌、厭氧性梭狀芽孢桿菌）產生中毒毒素，危及人健康。

用於魚類氣調包裝的氣體由CO2、O2、N2組成，其中CO2氣體濃度高於50%，抑制需氧細菌、黴菌生長又不會使魚肉滲出；O2濃度10%―15%抑制厭氧菌繁殖。魚的鰓和內臟含大量細菌，在包裝前需清除、清洗及消毒液處理。由於CO2易滲出塑料薄膜，因此魚類氣調包裝的包裝材料需用對氣體阻隔性高的複合塑料薄膜，在0℃―4℃溫度下可保持15―30天。英國金槍魚採用35%―45%的CO2/55%―65%N2氣體保鮮包裝貨架期6天。

蝦的變質主要由微生物引起。其內在酶作用導致蝦變黑。採用氣調包裝可對草蝦保鮮。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，採用40%的CO2和60%的N2混合氣體灌充氣調包裝袋內，其保質期較對照樣品延長22天，是對照樣品保質期的6．5倍。

▲禽畜生鮮肉類氣調包裝

生鮮豬、羊、牛的肉的氣調保鮮包裝既要保持鮮肉原有紅色又能防腐保鮮，氣調包裝的氣體由O2和CO2組成，根據肉種類不同，氣體組成分各異。豬肉氣調包裝的氣體組成為60%―70%O2和30%―40%的CO2，於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活性物質失去、質地變得有柔軟及香味、適口性好的冷卻豬肉）。

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

家禽肉氣調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14天。

▲烘烤食品與熟食製品的氣調保鮮包裝

烘烤食品包括糕點、蛋糕、餅乾、麵包等，主成分為澱粉。由細菌黴菌等引起的腐變、脂肪氧化引起的酸敗變質、澱粉分子結構老化硬變等造成食品變質。應用於這類食品氣調保鮮包裝的氣體由CO2及N2組成。不含奶油的蛋糕在常溫下保鮮20―30天，月餅、布丁蛋糕採用高阻隔性複合膜常溫下保鮮期可達60―90天。

微波菜肴、豆製品及畜禽熟肉製品充入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85℃―90℃調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。

▲新鮮果蔬氣調保鮮包裝

果蔬收穫后仍能保持吸收氧氣排出CO2的新陳代謝作用，同時消耗營養。果蔬保鮮是通過降低環境中O2含量和低溫貯存降低呼吸進度，排除呼吸產生的CO2延緩果蔬成熟衰老從而達到保鮮效果。果蔬的氣調包裝氣體由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，使包裝內的O2含量低於空氣而積累CO2高於空氣，通過薄膜進行氣體交換，達到利於果蔬保鮮環境、保持微弱需氧呼吸的氣調平衡。

大多數果蔬用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。氣調包裝用於荔枝保藏保鮮，用10%CO2+90%N2及20%CO2+80%N2處理荔枝果實24hr，既能達到保鮮目的，還能提高果實的好果率，保持果皮紅色，並不影響營養成分，以高CO2和低氧條件結合臭氧處理（4．3mg/M3濃度）並採用可食性薄塗膜，可延長草莓貨架期8―10天。

美國科學家對芒果採用氣調包裝試驗，將芒果剝皮、切塊，分別採用氧氣包裝，混合氣（N286%、CO210%、O24%）包裝及真空包裝，結果經混合氣包裝的芒果貨架期最長，在貯存期間，芒果的色澤、質地等外觀效果好，微生物造成的損害最小。

氣調包裝也適用於凈菜保鮮。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品，有安全、新鮮、營養、方便等特點，但經切割后易褐變。採用氣調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。氣調保鮮包裝還適用於去皮和切片的蘋果、馬鈴薯、葉菜類蔬菜等果蔬保鮮。開發適合果蔬氣調包裝保鮮效果的包裝膜是拓寬果蔬保鮮途徑的關鍵。

氣調包裝又稱MAP，是當今世界食品保鮮包裝的一項熱門先進技術，它利用CO2、O2、N2等保護性混合氣體轉換包裝內的空氣，利用各種氣體所起的不同作用，抑制引起食品變質的大多數微生物的生長繁殖，並使新鮮食品呼吸速率降低，從而使食品保鮮並延長保鮮期。

包裝后的成品形狀為盒裝或袋裝，和適用於食品在超市小包裝零售，批發市場中大包裝的物流和銷售。

國內外常用的保護氣體是CO2（二氧化碳）、O2（氧氣）、 N2（氮氣）三種。它們各自的功能是：

CO2：是一種抑制細菌生長繁殖的抑菌氣體劑。它的特點：

（1）抑菌作用在細菌開始繁殖曲線的滯後期價段（抑制細菌指數約為100個/100g以內）；

（2）在低溫下易溶解於水和脂肪；

（3）它對大多數需氧菌有抑菌效果，但對厭氧菌和酵母菌無效。

（4）通常抑制細菌的最低濃度為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。

可廣泛用於生。熟肉、禽、魚以及果蔬等休閑食品或麵包、糕點和盒飯等熟食品的包裝，由於較好地保持了食品原有的口感、色澤、形狀及營養，同時可達到較長的保鮮期，己越來越受到食品加工廠商及消費者的青昧。在歐美市場採用氣調保鮮包裝的食品發展十分迅速，年增長速度高達25%，國內市場每年氣調保鮮包裝生。熟產品50億盒之多。年增長速度20%,取代傳統式食品真空包裝高溫。高壓滅菌保質不保鮮的缺點。

氣調包裝成本比真空包裝高

氣調包裝與真空包裝材料的要求相近，氣調包裝增加的成本主要是氣體費用，氣體成本計算：

三種氣體中二氧化碳價格高，每隻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，充氣價格為30元/瓶。如：混合氣體全部以二氧化碳計算，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。

氣調保鮮包裝機在盒飯中的應用

盒飯的的包裝都較簡單，現大多採用保鮮膜包裝機。但保鮮膜包裝機的應用有很大的缺陷：

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

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

氣調保鮮包裝機在盒飯中應用的優勢

1、氣調保鮮包裝是採用密封包裝，不會引起菜湯的滲漏，保持盒飯外觀的整體潔凈；

2、氣調保鮮包裝採用先抽真空后充入保鮮氣體，最大限度的抑制細菌的生長繁殖，較長時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、品牌信息或產品信息印製在上面，起到一個很好的廣告效應。

氣調保鮮包裝在生鮮肉類的應用

生鮮肉類氣調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,在高氧環境下可保持肉色鮮紅，在缺氧環境下還原為淡紫色的肌紅蛋白。傳統式的真空包裝紅肉，由於缺氧肉呈淡紫色，會被消費者誤認為不新鮮而影響銷售。紅肉氣調保鮮包裝的保護氣體由O2和CO2組成,O2的濃度需超過60%才能保持肉的紅色色澤,CO2的最低濃度不低於25%才能有效地抑制細菌的繁殖。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，因此不同紅肉氣調包裝時氧的濃度需要調整，以取得保持色澤和防腐的效果。豬肉氣調保鮮包裝保護氣體的組成通常為60%-70%O2和40%-30% CO2,0-4的貨架期通常為7-10天。家禽肉氣調保鮮包裝目的是防腐，保護氣體由CO2和N2組成，禽肉用50%-70% CO2, 50%-30%N2的混合氣體氣調保鮮包裝在0-4的貨架期約為14天。

氣調保鮮包裝在熟肉製品的應用

熟肉食品氣調保鮮包裝除了對原料有較嚴格的要求外，食品烹調加工達到巴氏殺菌標準和保持時間很重要。如美國農業部熟牛肉包裝的巴氏殺菌標準，要求食品的中心溫度達到71.1C並保持7.3秒。熟食品烹調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，都會使食品再次受到污染，殘留細菌增殖就難從通過氣調保鮮包裝來延長貨架期。熟食品氣調保鮮包裝是依靠二氧化碳抑制大多數需氧菌和真菌生長繁殖曲線的滯後期，而二氧化碳最有效抑制數很低(約100-200個/克),因此，熟食品包裝前細菌污染數愈少氣調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氣調保鮮包裝，在超市冷藏陳列櫃的貨架期可達40-60天。

a.本機採用機、電、氣聯合控制，由可編程序器即PLC配合觸摸屏實現人機界界面對話，各部分動作及控制參數均可通過PLC設定、修改。操作控制方便、可靠，故障率低；

氣調保鮮包裝機主要配置：

b.包裝過程自動化程度高，包裝產品率高：

我公司對氣調保鮮包裝機不斷進行深入研究，現已形成一個系列，最新開發的自動氣調保鮮包裝機的生產速率在原來機型的基礎上再提高了3倍，使該類機器能真正在大型公司中投入到大規模的生產中。MAP-1Z550機型，單步三盒，一個小時產量為1200-1500盒，使國內同類氣調保鮮包裝機中速度最快的一種；

c.全機主要構件均由不鏽鋼製造，保證食品衛生、安全，符合食品機械標準GB 16798-1997；

d氣體混合比例精確，確保食品保鮮要求。並公司成立了上海食品保鮮研究所，聘請國內的對食品的保鮮技術進行研究，對現有的多種食品進行過實驗，擁有大量的實驗數據，可向設備的使用者提供較適當的保鮮氣體比例，讓使用者用的更加放心，使生產的食品更安全、更新鮮；