气调包装的包装原理与包装材料

气调包装机的包装原理是采用气调保鲜气体（2-4种气体按食品特性配比混合），对包装盒或包装袋的空气进行置换，改变盒（袋）内食品的外部环境，抑制细菌（微生物）的生长繁衍，减缓新鲜果蔬新陈代谢的速度，从而延长食品的保鲜期或货架期。以果蔬保鲜为例：新鲜果蔬在采摘后仍然进行呼吸作用，消耗氧气产生二氧化碳，逐渐增加环境中的二氧化碳含量并降低氧气的浓度，采用高透性的塑料薄膜可与大气进行气体交换，补充所消耗的氧气并排出二氧化碳。当气体对薄膜渗透的速度与果蔬呼吸速度相等时，包装袋内的气体达到某一平衡浓度，可以使果蔬维持微弱的呼吸速度而不产生厌氧呼吸，从而延缓果蔬的成熟而得到保鲜。采用气调包装能够实现在不采用防腐剂、添加剂的前提下确保食品的口感、营养成份和保鲜期。

食品保鲜的方法很多，气调包装机是先进的方法之一，所谓气调，即置食品在一定比例理想混合气体中，延长生活生化的变质。目前欧美市场各大超市的生鲜果蔬、净菜、切割菜、内食制品在冷链流通条件下，已遍布货架，在西方地区高经济、快节奏、严要求的条件下，气调包装机就愈发显得重要，这不仅是食品工程新课题，也是历史发展的必然规律。

气调保鲜包装机，国际上统称为map包装，所用的气调保鲜气体机一般由co2、n2、o2及少量特种气体组成。co2能抑制大多需氧腐败细菌和霉菌的生长繁殖;o2抑制大多厌氧的腐败细菌生长繁殖;保持鲜肉色泽、维持新鲜果蔬富氧呼吸及鲜度;n2作充填气。复合气体组成配比根据食品种类、保藏要求及包装材料进行恰当选择而达到包装食品保鲜质量高、营养成分保持好、能真正达到原有性状、延缓保鲜货架期的效果。

所谓食品的保鲜，就是要保持食品原汁原味的新鲜状态。对熟食而言，就是要保持熟食品处于出品当天的新鲜程度。传统包装和储存只能解决食品保质的问题，而不能保持食品的新鲜。因为保鲜期的问题，使很多真正的特色食品行不出家门，销不能隔夜，市场半径非常狭小，从而丧失了庞大的消费群。气调保鲜包装机在很大程度上解决了食品保鲜问题，可以使熟食保鲜期从1天延长到7天以上，大大扩展了生产厂家的市场半径，同时也使消费者在家门口就能品尝到相距千里的地方特色食品，在新鲜度和安全期之间为消费者做出了更好的平衡。

不含奶油的蛋糕在常温下保鲜20-30天，月饼、布丁蛋糕采用高阻隔性复合膜常温下保鲜期可达60-90天。豆制品及畜禽熟肉制品充入co2和n2能有效抑止大肠菌群繁殖。在常温20℃-25℃下保鲜5-12天，经85℃-90℃调理杀菌后常温下保鲜30天左右，在0℃-4℃冷藏温度下保鲜60-90天。

影响气调包装效果的因素有哪些

1.食品的特性

如水分活度、pH值将决定何种微生物在产品上生长。

2.食品的处理和加工

食品加工必须在低温状态下进行，且必须尽可能地减少与空气、设备和人员接触。

3.微生物的类型和数量

食品的菌落数目十分重要，关乎货架期。

4.卫生水准

遵循良好卫生法规，并在整个加工链过程中保持较高的卫生标准，以抑制细菌增长。

5.温度

温度是影响产品货架期和新鲜安全的关键因素。冷藏食品若没有在适宜的温度下加工和储藏，容易导致微生物增长速度加快，引发食品变质。

6.包装机械

包装设备的成型、封口及抽真空系统必须可靠，密封性良好。为保持干净卫生，设备必须完全可清洗。

7.包装材料的特性

包装材料需能延长产品货架期，并确保产品具有较好的展示效果。

8.包装内的气体体积

包装内充入适当体积的气体以达到较美观的展示效果。

9.混合气体

气体使用类型、成分比例与产品货架期和外观密切相关。

如何选择合适的气调包装材料

毫无疑问，要对产品进行气调包装，就必须根据产品的特性进行包装材料透气性的合理选择。一般用于气调包装的气体是O2、CO2、N2的混合气体，或是O2、CO2的混合气体，因此在选择气调包装材料时必须对材料的O2透过性、CO2透过性、N2透过性进行精确测试，决不能对各种气体的检测厚此薄彼，或是仅仅检测材料的O2透过率再按经验比例进行折算，必须进行全面检测。可以想象，如果由于指标检测失误，或是未经全面检测而导致气调包装材料选择有失，不但会给企业造成巨大的经济损失，而且也会造成资源的严重浪费。

目前，世界上普遍使用的透气性测试方法有压差法和等压法两大类。整体上看，等压法设备测试对象非常单一，目前仅能检测材料的O2透过性或者CO2透过性，至今尚未有公司能够提供用于检测N2透过性的等压法设备。而对于压差法设备就完全不同了，因为这种方法本身就对测试气体没有选择性，可以进行O2、N2、CO2等常规气体的测试，测试成本低，还可实现测试环境自控温。另外由于膜技术理论的支持，利用真空压差法设备不仅能够检测各种常见气体对试样的透过性，还能同时给出测试气体对试样的扩散系数及溶解度系数。相对于等压法设备，压差法透气性测试设备更适合气调包装材料的研究机构以及使用厂家对材料进行全面检测并进行综合分析。

不同气体对材料的渗透性

气调包装机系统的设计应考虑多方面的因素，其中较重要的因素是包装内CO2和O2的相对含量，这主要是由包装内气体浓度和包装材料的透气性决定，即是气调保鲜气体的比例控制精度及包装材料的气体置换率。与真空包装或是充氮包装不同的是，气调包装机材料大多是低阻隔材料，具有较大的气体透过性，材料透气性出现差异与材料高分子的聚集状态（结晶性）、聚合物结构对气体的扩散性和溶解性、采用添加剂的影响等因素有关。但是不同的气体对同种材料的渗透性也不相同，对同种材料而言，一般是N2的透过性极小，O2稍大一些，CO2的较大，这与气体分子的大小以及气体分子的形状有关。分子的动力学直径越小，在聚合物中扩散越容易、扩散系数越大。但气体分子直径的大小并不是决定渗透性的因素，因为渗透性还与气体在聚合物中的溶解度有关。另外分子的形状也能影响渗透性，有研究表明，长条形分子的扩散能力和渗透能力较强，而且分子形状的微小变化会引起渗透性的很大变化。

因为有了较长的保质期，生产商和零售商可以更合理地安排生产/配送/销售，降低生产成本，减少退货损失，减少配送费用，扩大销售量，增加盈利，对零售商而言，鲜肉零售包装是大势所趋。这主要是由两个方面决定：一是消费者对食品安全关注度日益提高，城市市场对鲜肉的消费日趋饱和，消费需求由量向质转变，趋向于安全、营养和便利，更加安全、便利的气调包装机成为鲜肉零售包装的发展方向，国外同行业的发展经验也展示了这一趋势；二是对超市本身来讲，食品安全法的实施、劳动力成本的不断升高等正推动超市寻求安全包装、可用于直接销售的肉品供应商，通过集中生产、统一配送来实现规模经济，达到节省成本、降低食品安全风险、从而增加收益的目标。