气调包装技术

气调包装作为一种食品包装技术，已有较长的历史，早在20世纪30年代欧美已开始研究使用CO2气体保存肉类产品；50年代研究开发了N2和CO2气体置换牛肉罐头和奶酪罐的空气，有效延长了保质期；60年代由于各种气密性塑料包装材料的开发，很多食品如肉食品、水果、蔬菜、蛋糕、茶叶和乳制品等都成功地采用了气体置换包装技术；70年代生鲜肉的充气包装在欧美各国广泛就用，从此气调包装在全世界蓬勃发展。

1、本机适合各式食品的盒式包装，连续自动完成抽真空、自动混合保鲜气体（通常为CO2、N2、O2）、充气、封口包装、分切，包装成品排出等步骤；

2、可完成复合膜、单膜、共挤膜等不同材质的包装膜和包装盒进行封口包装；

3、伺服电机驱动，由可编程序控制器（PLC）配合触摸屏实现人机界面对话，各部分动作及控制参数均可由PLC设定、修改。控制方便可靠，精确灵活，故障率低；

4、主体采用SUS304食品级不锈钢材料制造，设备表面易清洗；

5、封口压力、温度和时间等参数可以精确控制，确保产品封口达到理想效果；

6、光电跟踪盖膜图案，确保包装印刷图案的完整；

7、模具形状可按客户选定的包装盒样式进行定制；

应用范围：可广泛用于肉、禽、鱼以及果蔬等新鲜食品、熟肉制品、面包糕点等焙烤食品的包装。经过气调包装的食品，由于较好地保持了食品原有的口感、色泽、形状及营养，同时可达到较长的保鲜期，已越来越受到食品加工厂商及消费者的认可。在欧美市场采用气调包装的食品发展个分迅速，年增长速度高达25%，每年气调包装产品的总量已超过50亿盒之多。

机器特点：本机采用机、电、气联合控制，由可编程序控制器即PLC酉治触摸屏实现人机界面对话，各部分动作及控制参数均可通过PLC设定、修改。操作控制方便、可靠，故障率低；包装过程自动化程度高，包装成品率高；全机主要构件均由不锈钢制造，保证食品卫生、安全，符合食品机械标准GB 16798-1997；模具形状可按用户选定的包装盒形状进行配置，适用范围广；气体混合比例精确，确保食品保鲜要求。

气调包装国外又称MAP或CAP、国内称气调包装或置换气体包装、充气包装。常用的气体有N2、O2、CO2、混合气体O2+N2或CO2+N2+O2（即MAP）。气调包装技术可广泛用于各类食品的保鲜，延长食品货架期，提升食品价值。

瑞典一公司推出采用充满100%CO2气体的包装袋、容器、贮藏室来贮藏肉类。高浓度的CO2能阻碍需氧细菌与霉菌等微生物的繁殖，延长微生物增长的停滞期及指数增长期，起防腐防霉作用。该法能使猪肉不需冷冻处理可保存120天，如再加压处理，贮藏时间更长。这一方法引起美国、澳大利亚等肉类输出国的极大关注。

最近，美国专家采用新技术，用CO2制塑料包装材料。即使用特殊的催化剂，将CO2和环氧乙烷（或环氧丙烷）等量混合，制成新的塑料包装材料，其特点具有玻璃般的透明度和不通气性；类似聚碳酸酯和聚酰胺树脂；在240℃温度下不会完全分解成气体；有生物分解性能不会污染环境与土壤等特点。

我国已研究成功利用纳米技术，高效催化CO2合成可降解塑料。即利用CO2制取塑料的催化剂“粉碎”到纳米级，实现催化分子与CO2聚合，使每克催化剂催化130克左右的CO2，合成含42%CO2的新包装材料。其作为降解性优异的环保材料，应用前景广阔。

氮气（N2）是理想的惰性气体，在食品包装中有特有功效：不与食品起化学反应与不被食品吸收，能减少包装内的含氧量，极大地抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖，减缓食品的氧化变质及腐变，从而使食品保鲜。充氮包装食品还能很好地防止食品的挤压破碎、食品粘结或缩成一团，保持食品的几何形状、干、脆、色、香味等优点。充氮包装正快速取代传统的真空包装，已应用于油炸薯片及薯条、油烹调食品等。受到消费者特别是儿童、青年的喜爱，充氮包装可望应用于更多的食品包装。

美国应用N2增加薄铝材料的饮料罐强度，在饮料装罐前，将氮气溶解在饮料中；在饮料罐密封后，氮气就从饮料中释放出来，对罐壁形成一种压力，使饮料罐相当于一个充气罐，从而增加了饮料罐强度，效果显著。该罐装饮料在运输、堆放中或在货架上都不会造成破损，也不影响饮料品质。此法也可用于聚酯类塑料制成的饮料包装。

在N2应用时必须重视N2的纯度与质量。通过膜分离或变压吸附方式从压缩空气中将其分离出的氮气纯度可达99．9%以上。食品包装中使用的N2纯度必须达到纯氮级（即安全级）。

复合气调保鲜包装国际上统称为MAP包装，所用的气调保鲜气体一般由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。

复合气调保鲜包装在国内外已广泛应用。

▲生鲜鱼虾的气调包装

新鲜水产及海产鱼类的变质主要有细菌使鱼肉的氧化三甲胺分解释放出腐败味的三甲胺、鱼肉脂肪氧化酸败、鱼体内酶降解鱼肉变软、鱼体表面细菌（需氧性大肠杆菌、厌氧性梭状芽孢杆菌）产生中毒毒素，危及人健康。

用于鱼类气调包装的气体由CO2、O2、N2组成，其中CO2气体浓度高于50%，抑制需氧细菌、霉菌生长又不会使鱼肉渗出；O2浓度10%―15%抑制厌氧菌繁殖。鱼的鳃和内脏含大量细菌，在包装前需清除、清洗及消毒液处理。由于CO2易渗出塑料薄膜，因此鱼类气调包装的包装材料需用对气体阻隔性高的复合塑料薄膜，在0℃―4℃温度下可保持15―30天。英国金枪鱼采用35%―45%的CO2/55%―65%N2气体保鲜包装货架期6天。

虾的变质主要由微生物引起。其内在酶作用导致虾变黑。采用气调包装可对草虾保鲜。先将虾浸泡在100mg/L溶菌酶和1．25%亚硫酸氢钠的保鲜液中处理后，采用40%的CO2和60%的N2混合气体灌充气调包装袋内，其保质期较对照样品延长22天，是对照样品保质期的6．5倍。

▲禽畜生鲜肉类气调包装

生鲜猪、羊、牛的肉的气调保鲜包装既要保持鲜肉原有红色又能防腐保鲜，气调包装的气体由O2和CO2组成，根据肉种类不同，气体组成分各异。猪肉气调包装的气体组成为60%―70%O2和30%―40%的CO2，于0℃―4℃的货架期一般7―10天（包括宰杀后在0℃―4℃温度下冷却24h使ATP活性物质失去、质地变得有柔软及香味、适口性好的冷却猪肉）。

在肉类气调保鲜包装中，使用高浓度O2可使鲜肉保持鲜红色更鲜艳，在缺氧环境下则肉质呈淡紫色，如用CO2、N2等保鲜气体，肉色泽呈淡紫色，保鲜期可达30天左右。生鲜肉类包装材料也要求使用对气体有高阻隔性的复合塑料包装材料。

家禽肉气调包装主要是防腐保鲜，保鲜用气体由CO2和N2组成，禽肉用50%―70%CO2/50%―30%N2包装在0℃―4℃的货架期达14天。

▲烘烤食品与熟食制品的气调保鲜包装

烘烤食品包括糕点、蛋糕、饼干、面包等，主成分为淀粉。由细菌霉菌等引起的腐变、脂肪氧化引起的酸败变质、淀粉分子结构老化硬变等造成食品变质。应用于这类食品气调保鲜包装的气体由CO2及N2组成。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。

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。

▲新鲜果蔬气调保鲜包装

果蔬收获后仍能保持吸收氧气排出CO2的新陈代谢作用，同时消耗营养。果蔬保鲜是通过降低环境中O2含量和低温贮存降低呼吸进度，排除呼吸产生的CO2延缓果蔬成熟衰老从而达到保鲜效果。果蔬的气调包装气体由O2、CO2、N2组成，用透气性薄膜包装果蔬，充入低O2与高CO2和混合气体置换后密封，使包装内的O2含量低于空气而积累CO2高于空气，通过薄膜进行气体交换，达到利于果蔬保鲜环境、保持微弱需氧呼吸的气调平衡。

大多数果蔬用5%O2、5%CO2、90%N2混合比例包装，在6℃―8℃低温下有较长的保鲜期。气调包装用于荔枝保藏保鲜，用10%CO2+90%N2及20%CO2+80%N2处理荔枝果实24hr，既能达到保鲜目的，还能提高果实的好果率，保持果皮红色，并不影响营养成分，以高CO2和低氧条件结合臭氧处理（4．3mg/M3浓度）并采用可食性薄涂膜，可延长草莓货架期8―10天。

美国科学家对芒果采用气调包装试验，将芒果剥皮、切块，分别采用氧气包装，混合气（N286%、CO210%、O24%）包装及真空包装，结果经混合气包装的芒果货架期最长，在贮存期间，芒果的色泽、质地等外观效果好，微生物造成的损害最小。

气调包装也适用于净菜保鲜。净菜又称切割果蔬、半处理加工果蔬，为迎合上班族的新兴食品加工产品，有安全、新鲜、营养、方便等特点，但经切割后易褐变。采用气调包装降低氧含量能最大限度延长货架期。例如美国的切丝莴苣以1%―3%的O2、5%―6%的CO2和90%N2阻止褐变。气调保鲜包装还适用于去皮和切片的苹果、马铃薯、叶菜类蔬菜等果蔬保鲜。开发适合果蔬气调包装保鲜效果的包装膜是拓宽果蔬保鲜途径的关键。

气调包装又称MAP，是当今世界食品保鲜包装的一项热门先进技术，它利用CO2、O2、N2等保护性混合气体转换包装内的空气，利用各种气体所起的不同作用，抑制引起食品变质的大多数微生物的生长繁殖，并使新鲜食品呼吸速率降低，从而使食品保鲜并延长保鲜期。

包装后的成品形状为盒装或袋装，和适用于食品在超市小包装零售，批发市场中大包装的物流和销售。

国内外常用的保护气体是CO2（二氧化碳）、O2（氧气）、 N2（氮气）三种。它们各自的功能是：

CO2：是一种抑制细菌生长繁殖的抑菌气体剂。它的特点：

（1） 抑菌作用在细菌开始繁殖曲线的滞后期价段（抑制细菌指数约为100个/100g以内）；

（2） 在低温下易溶解于水和脂肪；

（3） 它对大多数需氧菌有抑菌效果，但对厌氧菌和酵母菌无效。

（4） 通常抑制细菌的最低浓度为30%。

O2： 它的作用有三方面：

（1）抑制厌氧菌的生长繁殖；

（2）保持新鲜猪、牛、羊肉的红色色泽；

（3）保持新鲜果蔬新陈代谢需氧呼吸。

N2: 惰性气体，与食品不起作用，仅作为混合气体的充填气体。

可广泛用于生.熟肉、禽、鱼以及果蔬等休闲食品或面包、糕点和盒饭等熟食品的包装，由于较好地保持了食品原有的口感、色泽、形状及营养，同时可达到较长的保鲜期，己越来越受到食品加工厂商及消费者的青昧。在欧美市场采用气调保鲜包装的食品发展十分迅速，年增长速度高达25%，国内市场每年气调保鲜包装生.熟产品50亿盒之多。年增长速度20%,取代传统式食品真空包装高温.高压灭菌保质不保鲜的缺点。

气调包装成本比真空包装高

气调包装与真空包装材料的要求相近，气调包装增加的成本主要是气体费用，气体成本计算：

三种气体中二氧化碳价格高，每只二氧化碳高压钢瓶充满气体的压力为13-15MPa，钢瓶容积约40升，气体重量约10Kg，充气价格为30元/瓶。如：混合气体全部以二氧化碳计算，每消耗1升压力为0.1MPa的气体，其重量约为3g，成本为（30/10*1000）*3=0.009元/升。即：每消耗1升压力为0.1MPa的气体，其成本还不到一分钱。

气调保鲜包装机在盒饭中的应用

盒饭的的包装都较简单，现大多采用保鲜膜包装机。但保鲜膜包装机的应用有很大的缺陷：

1、保鲜膜包装机的包装没有密封，而盒饭大多都带有菜汤，这给运输带来麻烦，菜汤的渗漏使盒饭整体看起来很不卫生；

2、保鲜膜包装不能抑制细菌的生长，细菌的大量繁殖会给盒饭的口味带来影响，起不到保鲜的作用。

气调保鲜包装机在盒饭中应用的优势

1、 气调保鲜包装是采用密封包装，不会引起菜汤的渗漏，保持盒饭外观的整体洁净；

2、 气调保鲜包装采用先抽真空后充入保鲜气体，最大限度的抑制细菌的生长繁殖，较长时间的保持食品的新鲜度。

3、 盒式包装的封口膜可彩印，将公司信息、品牌信息或产品信息印制在上面，起到一个很好的广告效应。

气调保鲜包装在生鲜肉类的应用

生鲜肉类气调保鲜包装可分为两类:一类是猪.牛.羊肉,肉呈红色又称红肉包装,要求既保持鲜肉红色色泽又能防腐保鲜;另一种鸡鸭等家禽肉,可称为白肉包装,只要求防腐保鲜。红肉类的肉中含有鲜红色的氧合肌红蛋白,在高氧环境下可保持肉色鲜红,在缺氧环境下还原为淡紫色的肌红蛋白。传统式的真空包装红肉,由于缺氧肉呈淡紫色,会被消费者误认为不新鲜而影响销售。红肉气调保鲜包装的保护气体由O2和CO2组成,O2的浓度需超过60%才能保持肉的红色色泽,CO2的最低浓度不低于25%才能有效地抑制细菌的繁殖。各类红肉的肌红蛋白含量不同,肉的红色程度不相同,如牛肉比猪肉色泽深,因此不同红肉气调包装时氧的浓度需要调整,以取得保持色泽和防腐的效果。猪肉气调保鲜包装保护气体的组成通常为60%-70%O2和40%-30% CO2,0-4的货架期通常为7-10天。家禽肉气调保鲜包装目的是防腐,保护气体由CO2和N2组成,禽肉用50%-70% CO2, 50%-30%N2的混合气体气调保鲜包装在0-4的货架期约为14天。

气调保鲜包装在熟肉制品的应用

熟肉食品气调保鲜包装除了对原料有较严格的要求外,食品烹调加工达到巴氏杀菌标准和保持时间很重要。如美国农业部熟牛肉包装的巴氏杀菌标准,要求食品的中心温度达到71.1C并保持7.3秒。熟食品烹调后立即需要真空快速冷却和分切成薄片后包装,如果这阶段的加工卫生条件差,如空气有病原菌和刀具与操作人员消毒不足等,都会使食品再次受到污染,残留细菌增殖就难从通过气调保鲜包装来延长货架期。熟食品气调保鲜包装是依靠二氧化碳抑制大多数需氧菌和真菌生长繁殖曲线的滞后期,而二氧化碳最有效抑制数很低(约100-200个/克),因此,熟食品包装前细菌污染数愈少气调保鲜包装抑菌效果愈好,货架期愈长。一般通过真空快速冷却,用25%-35% CO2, 75%-35%N2气调保鲜包装,在超市冷藏陈列柜的货架期可达40-60天。

a.本机采用机、电、气联合控制，由可编程序器即PLC配合触摸屏实现人机界界面对话，各部分动作及控制参数均可通过PLC设定、修改。操作控制方便、可靠，故障率低；

气调保鲜包装机主要配置：

b.包装过程自动化程度高，包装产品率高：

我公司对气调保鲜包装机不断进行深入研究，现已形成一个系列，最新开发的自动气调保鲜包装机的生产速率在原来机型的基础上再提高了3倍，使该类机器能真正在大型公司中投入到大规模的生产中。MAP-1Z550机型，单步三盒，一个小时产量为1200-1500盒，使国内同类气调保鲜包装机中速度最快的一种；

c.全机主要构件均由不锈钢制造，保证食品卫生、安全，符合食品机械标准GB 16798-1997；

d气体混合比例精确，确保食品保鲜要求。并公司成立了上海食品保鲜研究所，聘请国内的对食品的保鲜技术进行研究，对现有的多种食品进行过实验，拥有大量的实验数据，可向设备的使用者提供较适当的保鲜气体比例，让使用者用的更加放心，使生产的食品更安全、更新鲜；
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