一、復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝機(jī)保鮮原理

1．復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝亦稱氣體置換包裝，上稱為MAP包裝（即Modified Atmosphere Packing）。復(fù)合氣調(diào)包裝機(jī)的原理是采用復(fù)合保鮮氣體（2-3種氣體按食品特性配比混合），對(duì)包裝盒或包裝袋內(nèi)的空氣進(jìn)行置換，改變盒（袋）內(nèi)食品的外部環(huán)境，達(dá)到抑制細(xì)菌（微生物）的生長(zhǎng)繁衍，減緩新鮮果蔬的新陳代謝速度，從而延長(zhǎng)食品的保鮮期或貨架期。

2．氣調(diào)保鮮氣體一般由二氧化碳(CO2)、氮?dú)?N2)、氧氣(O2)及少量特種氣體組成。CO2氣體具有抑制大多數(shù)腐敗細(xì)菌和霉菌生長(zhǎng)繁殖的作用，是保護(hù)氣體中的主要抑菌成分；O2具有抑制大多數(shù)厭氧腐敗細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，保持鮮肉色澤和維持新鮮果蔬需氧呼吸，保持鮮度的作用；N2是惰性氣體，與食品不起作用，作為填充氣體，與CO2、O2及特種氣體組成復(fù)合保鮮氣體。不同的食品果蔬，保鮮氣體的成分及比例亦不同。

二、氣調(diào)包裝機(jī)技術(shù)關(guān)鍵

合格的復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝機(jī)，有二大關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)必須符合相應(yīng)的要求，這二大指標(biāo)分別為：一是氣體置換率要高，二是氣體混合精度誤差率要低。復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝設(shè)備的質(zhì)量合格與否，需要用這2個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)來判斷。氣調(diào)保鮮氣體一般由二氧化碳（CO2）、氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）及少量特種氣體組成。二氧化碳具有抑制大多數(shù)腐敗細(xì)菌和霉菌生長(zhǎng)繁殖、減緩新鮮水果蔬菜新陳代謝速度之作用，是保鮮氣體中的主要抑菌成分；氧氣具有抑制大多數(shù)厭氧菌生長(zhǎng)、保持鮮肉色澤和維持新鮮果蔬需氧呼吸、保持鮮度的作用；氮?dú)馐嵌栊詺怏w，與食品不起作用，作為填充氣體，與二氧化碳、氧氣及特種氣體組成復(fù)合保鮮氣體。不同的食品、果蔬，所需要的保鮮氣體的成分和比例也不相同。

氣調(diào)包裝機(jī)(連續(xù)式)

食品果蔬采用復(fù)合氣調(diào)包裝設(shè)備進(jìn)行保鮮包裝，都需要對(duì)氣體混合精度誤差及氣體置換率有一個(gè)合理的要求。在發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)中，要求氣體置換率達(dá)98%以上，保鮮氣體混合精度誤差率小于2%。這是因?yàn)樯鲜龆?xiàng)指標(biāo)對(duì)食品果蔬的保鮮起著至關(guān)重要作用。舉例說明如下：

例一：氣調(diào)保鮮包裝荔枝時(shí)，其保鮮氣體混合比例為：氧氣（O2）濃度比例4%～6%；二氧化碳（CO2）濃度比例3%～5%，傷害濃度8%；其余為填充氣體氮?dú)猓∟2）；如果O2濃度偏低，會(huì)產(chǎn)生無氧呼吸，致使荔枝果實(shí)發(fā)酵、組織壞死；O2濃度偏高或CO2濃度偏低，抑制荔枝新陳代謝作用下降，縮短保鮮期；CO2濃度偏高（>8%），則會(huì)造成果皮及果實(shí)傷害，加速荔枝變質(zhì)。

例二：氣調(diào)保鮮包裝鹵菜（熟食）時(shí)，其保鮮氣體混合比例為：氮?dú)猓∟2）64%～66%，二氧化碳（CO2）34%～36%，氣體置換率≥98%。由于很多微生物（細(xì)菌）的生長(zhǎng)繁殖需要O2，因此降低含氧量可減緩細(xì)菌的繁殖速度（厭氧菌除外）。實(shí)驗(yàn)表明，合理的N2和CO2的混合氣體在食品表面形成具有廣譜抑菌及保色保味之保護(hù)層，且在低氧環(huán)境下，使鹵菜得到保鮮。所以當(dāng)氣體混合精度誤差率及置換率無法達(dá)到指標(biāo)時(shí)，其抑菌保鮮作用基本無效。

三、氣調(diào)保鮮較其它保鮮（保質(zhì)）方法的優(yōu)勢(shì)

食品的常用保鮮（或保質(zhì)）方法主要是：（1）化學(xué)保鮮；（2）冷凍保鮮；（3）抽真空高溫滅菌保質(zhì)；（4）抽真空充氮保鮮；（5）復(fù)合氣調(diào)保鮮；（6）天然生物保鮮。

在上述六種保鮮（保質(zhì)）技術(shù)中，化學(xué)保鮮是利用化學(xué)制劑防腐抑菌，但消費(fèi)者因關(guān)注防腐劑副作用而受到限制；冷凍保鮮的缺憾是食品冷凍后口感口味發(fā)生變化；抽真空高溫滅菌的缺點(diǎn)是對(duì)食品的*的口味、口感、營(yíng)養(yǎng)破壞較大；充氮包裝能較好的保持食品的口感、口味及營(yíng)養(yǎng)，但保鮮期很短，如需延長(zhǎng)保鮮期則需包裝后高溫滅菌，口感口味改變較大。復(fù)合氣調(diào)保鮮是在上述傳統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全新的保鮮技術(shù)，對(duì)包裝環(huán)境有一定要求，其特點(diǎn)是無需高溫滅菌，因而復(fù)合氣調(diào)保鮮能確保原有食品的口感、口味及營(yíng)養(yǎng)成份，真正保證了食品的原汁、原味、原貌。

四、使用范圍

（1）新鮮果蔬、菌菇；（2）各種鹵菜、炒菜、魚肉制品；（3）月餅、蛋糕、豆制品；（4）生鮮畜禽、水產(chǎn)；（5）泡菜、腌臘制品；（6）茶葉、中草藥及土特產(chǎn)品；（7）超市配送中心需保鮮的各類食品。

五、各類食品保鮮期（供參考）：

1、 新鮮果蔬、菌菇 果蔬收獲后，仍保持吸收O2排出CO2的新陳代謝呼吸活動(dòng)。如包裝內(nèi)O2含量降低和CO2含量升高，可使果蔬維持微弱的需氧呼吸而不產(chǎn)生厭氧呼吸，新鮮果蔬的衰老過程被延緩，降低新陳代謝速度，從而延長(zhǎng)保鮮期。新鮮果蔬的氣調(diào)包裝保鮮氣體由O2、CO2和N2組成。氣調(diào)包裝保鮮期根據(jù)果蔬品種和鮮度確定，如草莓、蘑菇、荔枝、桃、葉菜等。在0-4℃溫度下的保鮮期為10-30天。采用低阻隔膜。

2、 熟食制品 中西式畜禽熟食制品、鹵菜、炒菜、燉菜、快餐等熟食制品的保鮮，要求保鮮防腐和保持原汁原味。保鮮氣體一般由CO2、N2等氣體組成。氣調(diào)包裝后，保鮮氣體在食物表面形成保護(hù)膜，從而達(dá)到抑菌保鮮，保持食品營(yíng)養(yǎng)成份及原有口感、口味、形狀。在20℃以下保鮮期在5-10天以上；在0-4℃條件下，保鮮期在30-60天；采用巴氏殺菌（80℃左右）后，常溫下保鮮期在60-90天以上。需采用高阻隔膜。采用氣調(diào)包裝配合天然生物技術(shù)，能達(dá)到較為理想的效果。

3、 焙烤食品 燒烤食品的變質(zhì)主要是霉變，保鮮要求防霉和保持風(fēng)味，保鮮氣體由CO2和N2組成。蛋糕、面包等米面食品在常溫下的保鮮期為15-60天；月餅在常溫下的保鮮期為30-90天；饅頭包裝薄膜需采用對(duì)氣體高阻隔性的復(fù)合塑料膜，以保持包裝內(nèi)的氣體濃度。配合天然生物技術(shù)，保鮮效果倍增。

4、 生鮮畜禽類 新鮮豬、牛、羊肉的氣調(diào)包裝氣體由CO2、O2等氣體組成。高濃度的O2使肉中肌紅蛋白氧化為氧合肌紅蛋白，可使鮮肉保持鮮紅色澤；CO2用以抑菌防腐。在0-4℃條件下的保鮮期為7-30天。生鮮禽類用CO2、N2等保鮮氣體，保鮮期可達(dá)15-30天。配合天然生物技術(shù)，可在常溫下銷售2-5天。

5、 新鮮水產(chǎn)海鮮類 新鮮魚等水產(chǎn)品是水分含量高的易腐食品，低溫儲(chǔ)藏時(shí)厭氧菌是新鮮水產(chǎn)品腐敗因素之一，并產(chǎn)生對(duì)人體健康有害的毒素。保鮮氣體由O2、CO2和N2組成。多脂肪魚類的氣調(diào)包裝因脂肪氧化酸是腐敗變質(zhì)的主要因素，保護(hù)氣體由CO2和N2組成。新鮮水產(chǎn)品氣調(diào)包裝，根據(jù)品種和鮮度，在0-4℃溫度下的保鮮期為15-30天。包裝薄膜需采用對(duì)氣體高阻隔性的復(fù)合塑料膜，以保持包裝內(nèi)的氣體濃度。

6、 泡菜、腌臘制品 泡菜類食品在空氣中易氧化、霉化變質(zhì)，在腌（泡）制過程中，加入適量的天然生物制劑，經(jīng)氣調(diào)包裝后，在常溫下可保鮮30-180天。保鮮氣體由CO2和N2組成。

3氣調(diào)包裝技術(shù)在食品行業(yè)中的應(yīng)用

氣調(diào)包裝國(guó)外又稱MAP或CAP、國(guó)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(zhǎng)食品貨架期，提升食品價(jià)值。

一、CO2在食品包裝中的應(yīng)用

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(zhǎng)微生物增長(zhǎng)的停滯期及指數(shù)增長(zhǎng)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(zhǎng)。這一方法引起美國(guó)、澳大利亞等肉類輸出國(guó)的極大關(guān)注。

美國(guó)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)*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(guó)已研究成功利用納米技術(shù)，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。

二、氮?dú)庠谑称钒b中的應(yīng)用

氮?dú)猓∟2）是理想的惰性氣體，在食品包裝中有*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(zhǎng)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(guó)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?，?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，*。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)）。

三、復(fù)合氣體在包裝食品中的應(yīng)用

復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝上統(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(zhǎng)繁殖；O2抑制大多厭氧的腐敗細(xì)菌生長(zhǎng)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(yíng)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(guó)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*胺分解釋放出腐敗味的*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(zhǎng)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(guó)金槍魚采用35%—45%的CO2/55%—65%N2氣體保鮮包裝貨架期6天。

▲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）。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%O2包裝在0℃—4℃的貨架期達(dá)14天。

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。

▲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(yíng)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(zhǎng)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(yíng)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(zhǎng)草莓貨架期8—10天。

美國(guó)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zui長(zhǎng)，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zui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(yíng)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zui大限度延長(zhǎng)貨架期。例如美國(guó)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。