氣調包裝技術在食品行業中的應用

來源：化工易貿網

  氣調包裝國外又稱MAP或CAP、國內(nei) 稱氣調包裝或置換氣體(ti) 包裝、充氣包裝。常用的氣體(ti) 有N2、O2、CO2、混合氣體(ti) O2＋N2或CO2＋N2＋O2（即MAP）。氣調包裝技術可廣泛用於(yu) 各類食品的保鮮，延長食品貨架期，提升食品價(jia) 值。
一、CO2在食品包裝中的應用
    瑞典一公司推出采用充滿100％CO2氣體(ti) 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(yu) 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，起防腐防黴作用。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(ya) 等肉類輸出國的極大關(guan) 注。
    最近，美國專(zhuan) 家采用新技術，用CO2製塑料包裝材料。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；類似聚碳酸酯和聚酰胺樹脂；在240℃溫度下不會(hui) 完全分解成氣體(ti) ；有生物分解性能不會(hui) 汙染環境與(yu) 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(yu) 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(wei) 降解性優(you) 異的環保材料，應用前景廣闊。
二、氮氣在食品包裝中的應用
    氮氣（N2）是理想的惰性氣體(ti) ，在食品包裝中有特有功效：不與(yu) 食品起化學反應與(yu) 不被食品吸收，能減少包裝內(nei) 的含氧量，極大地抑製細菌、黴菌等微生物的生長繁殖，減緩食品的氧化變質及腐變，從(cong) 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、幹、脆、色、香味等優(you) 點。目前充氮包裝正快速取代傳(chuan) 統的真空包裝，已應用於(yu) 油炸薯片及薯條、油烹調食品等。受到消費者特別是兒(er) 童、青年的喜愛，充氮包裝可望應用於(yu) 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；在飲料罐密封後，氮氣就從(cong) 飲料中釋放出來，對罐壁形成一種壓力，使飲料罐相當於(yu) 一個(ge) 充氣罐，從(cong) 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(hui) 造成破損，也不影響飲料品質。此法也可用於(yu) 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(yu) 質量。通過膜分離或變壓吸附方式從(cong) 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）。
三、複合氣體(ti) 在包裝食品中的應用
    複合氣調保鮮包裝國際上統稱為(wei) MAP包裝，所用的氣調保鮮氣體(ti) 一般由CO2、N2、O2及少量特種氣體(ti) 組成。CO2能抑製大多需氧腐敗細菌和黴菌的生長繁殖；O2抑製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(ti) 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(yang) 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(nei) 外已廣泛應用。
    ▲生鮮魚蝦的氣調包裝新鮮水產(chan) 及海產(chan) 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(ti) 內(nei) 酶降解魚肉變軟、魚體(ti) 表麵細菌（需氧性大腸杆菌、厭氧性梭狀芽孢杆菌）產(chan) 生中毒毒素，危及人健康。
    用於(yu) 魚類氣調包裝的氣體(ti) 由CO2、O2、N2組成，其中CO2氣體(ti) 濃度高於(yu) 50％，抑製需氧細菌、黴菌生長又不會(hui) 使魚肉滲出；O2濃度10％―15％抑製厭氧菌繁殖。魚的鰓和內(nei) 髒含大量細菌，在包裝前需清除、清洗及消毒液處理。由於(yu) 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(ti) 阻隔性高的複合塑料薄膜，在0℃―4℃溫度下可保持15―30天。英國金槍魚采用35％―45％的CO2／55％―65％N2氣體(ti) 保鮮包裝貨架期6天。
     蝦的變質主要由微生物引起。其內(nei) 在酶作用導致蝦變黑。采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(ya) 硫酸氫鈉的保鮮液中處理後，采用40％的CO2和60％的N2混合氣體(ti) 灌充氣調包裝袋內(nei) ，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(ti) 由O2和CO2組成，根據肉種類不同，氣體(ti) 組成分各異。豬肉氣調包裝的氣體(ti) 組成為(wei) 60％―70％O2和30％―40％的CO2，於(yu) 0℃―4℃的貨架期一般7―10天（包括宰殺後在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）。家禽肉氣調包裝主要是防腐保鮮，保鮮用氣體(ti) 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14天。
   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豔，在缺氧環境下則肉質呈淡紫色，如用CO2、N2等保鮮氣體(ti) ，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(ti) 有高阻隔性的複合塑料包裝材料。
    ▲烘烤食品與(yu) 熟食製品的氣調保鮮包裝
        烘烤食品包括糕點、蛋糕、餅幹、麵包等，主成分為(wei) 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(yu) 這類食品氣調保鮮包裝的氣體(ti) 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℃調理殺菌後常溫下保鮮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獲後仍能保持吸收氧氣排出CO2的新陳代謝作用，同時消耗營養(yang) 。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(chan) 生的CO2延緩果蔬成熟衰老從(cong) 而達到保鮮效果。果蔬的氣調包裝氣體(ti) 由O2、CO2、N2組成，用透氣性薄膜包裝果蔬，充入低O2與(yu) 高CO2和混合氣體(ti) 置換後密封，使包裝內(nei) 的O2含量低於(yu) 空氣而積累CO2高於(yu) 空氣，通過薄膜進行氣體(ti) 交換，達到利於(yu) 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(yu) 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(yang) 成分，以高CO2和低氧條件結合臭氧處理（4．3mg／M3濃度）並采用可食性薄塗膜，可延長草莓貨架期8―10天。
    美國科學家對芒果采用氣調包裝試驗，將芒果剝皮、切塊，分別采用氧氣包裝，混合氣（N2 86％、CO 210％、O2 4％）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(yu) 淨菜保鮮。淨菜又稱切割果蔬、半處理加工果蔬，為(wei) 迎合上班族的新興(xing) 食品加工国产传媒在线，有安全、新鮮、營養(yang) 、方便等特點，但經切割後易褐變。采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(si) 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(yu) 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(guan) 鍵。