气调包装技术

关于气调包装技术的研究

——以冷鲜肉气调包装技术为例

目录

摘要 (3)

一、气调包装技术的概述 (3)

二、气调包装技术的发展史 (3)

三、气调包装技术的应用 (4)

3.1气调包装技术在水产品包装中的应用 (4)

3.2气调包装技术在畜禽产品包装中的应用 (4)

3.3气调包装技术在烘烤食品与熟食制品中的应用 (4)

3.4气调包装技术在果蔬包装中的应用 (5)

四、鲜肉气调包装的拓展 (5)

4.1鲜肉气调包装的保鲜机理 (5)

4.2气调包装内所充入的气体 (6)

4.2.1 氧气（O?） (6)

4.2.2二氧化碳（CO?） (6)

4.2.3 氮气（N?） (6)

4.2.4一氧化碳（CO） (7)

4.3鲜肉气调包装应注意的问题 (7)

4.3.1 鲜肉在包装前的处理 (7)

4.3.2包装前食品的污染程度 (7)

4.3.3包装材料的选择----阻隔性及封口质量 (7)

4.3.4 产品储存温度的控制 (8)

4.4冷鲜肉气调包装实例：好味喜年黑土猪肉品 (8)

4.5冷鲜肉气调包装制作过程----相关视频 (8)

五、气调包装技术的优点 (8)

六、气调包装技术所存在的问题 (9)

七、冷鲜肉气调包装的市场前景 (10)

八、思考问题拓展 (10)

摘要

气调包装技术根据不同的产品特性要求进行设计，在通常情况下会运用保鲜气体（CO?、O?、N?）保护产品，气调包装技术不仅解决了产品的保鲜问题，还使产品在卫生安全、保质期、便利性、以及零售外观上有突出的表现，对安全、快捷、方便的现代消费理念有极大的促进作用。产品在使用气调包装以后，从产品质量，到外观形式上，都有了极大提升，这对于企业的品牌扩张、形象提升都会有很好的促进作用。

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一、气调包装技术的概述

气调保鲜包装国外又称MAP或CAP、国内称气调包装或置换气体包装、充气包装。具体做法是采用具有气体阻隔性能的包装材料包装食品，用CO?、 N?、O?这3种不同气体按不同比例混合充入食品包装容器中，利用不同气体组合对产品保鲜作用的不同，实现抑制细菌繁殖、保鲜、保色、保型和保味的效果气调保鲜包装。

二、气调包装技术的发展史

早在12世纪初期，从新西兰用船将新鲜的牛肉运到英国时，就通过增加车厢或库房里CO?和降低O?来运输或贮藏鲜肉。

1930年，美国研发人员发现，放在密封冷藏库里的苹果和梨的呼吸活动降低了库房内O?的含量，增加CO?含量，水果呼吸速度明显降低，使保鲜期达到6个月，冷藏保鲜期延长了1倍，1950年这种利用呼吸自身气调的贮藏方式在美国各地得到很大发展。

1970年，丹麦Irma零售连锁链在哥本哈根配送中心集中生产店鲜肉气调包装首次成功地供应整个丹麦。

1976年，与丹麦先进的肉类产品制造商合作，MULTIVAC和WITT-GASETECHNIK 用混合气体取得第一个包装的新鲜肉类。

1980年英国真空包装和气调包装约占欧洲包装食品市场一半，约有38%以上的新鲜红肉采用气调包装，到1982年销售总额增加了300%。

21世纪以来，美国和加拿大约80%的牛肉销售由肉类包装生产商以分割肉真空包装形式供应给零售商、旅馆、餐馆和机关食堂。在英国目前所有的食品零售连锁链都销售气调包装的食品。在法国，占新鲜食品市场很大部分的棍子面包气调包装特别成功。在德国气调包装开始应用于方便面，比萨和鲜切蔬菜。在意大

利约有10%都腌肉和72%馅饼应用气调包装。我国在20世纪90年代后期开始研究开发食品包装设备和工艺，比如上海肉类加工企业引进国外气调包装设备开发新鲜猪肉气调包装市场，为我国食品气调包装市场应用打下了基础。21世纪以来食品气调包装的研究与市场应用进入一个发展时期，许多高等院校和研究单位和有远见的企业在气调包装工艺方面做了大量的实践和研究。

三、气调包装技术的应用

3.1气调包装技术在水产品包装中的应用

新鲜鱼是水分含量高的易腐食品，低温贮藏时厌氧菌是新鲜水产品腐败因素之一，并会产生对人体健康有害的毒素，它的保鲜气体由CO?、O?、N?等气体组成。多脂肪鱼类的气调包装须考虑延缓脂肪的氧化酸败，这是腐败变质的主要因素，它的保护气体由CO?和N?等气体组成。新鲜水产品气调包装，还应根据水产品的品种和鲜度来进行气调包装设计，设计恰当的话，在0~4℃温度下的保鲜期可达到15~30d。包装薄膜须采用对气体高阻隔性的复合塑料膜，以保持包装内的气体浓度。

采用气调保鲜包装的鱼类食品，不仅可以大大延长食品的保鲜货架期，适应现代社会安全、快捷、方便的消费理念，而且可以通过精美的包装，充分展示与传达产品和生产企业的资讯，使消费者充分了解食品的详细情况，从而提升鱼类产品的价值。

3.2气调包装技术在畜禽产品包装中的应用

畜禽产品如新鲜猪、牛、羊肉和禽肉类保鲜，要求防腐和保持鲜肉红色色泽。O?使肉中肌红蛋白氧化为氧合肌红蛋白，呈现鲜红色泽。缺氧的包装如真空包装，肉中氧合肌红蛋白还原为肌红蛋白，肉呈淡紫色泽，会被消费者误认为不新鲜肉，影响销售。在0~4℃温度下的保鲜期为10~14d，如用CO?和N?等气体，则保鲜期可达为25~30d。

在生鲜肉的气调包装中，CO?具有良好的抑菌作用，O?为保持肉品鲜红色所必需，而N?则主要作为调节及缓冲用，如何能使各种气体比例适合，使肉品保藏期长，且各方面均能达到良好的状态，则必须予以探讨研究。欧美大多以80％O?＋20％CO?方式零售包装，其货架期为4天~6天，英国在1970年即有两种专利：气体混合比例为70％O?~90％O?与10％CO?~30％CO?或50％O?~70％O?与30％CO?~50％CO?，而一般多用20％CO?＋80％O?，具有8天~14天的鲜红色效果。

3.3气调包装技术在烘烤食品与熟食制品中的应用

熟食品的气调保鲜包装，是通过专用的设备抽出肉类包装内的空气，然后充入 2~3 种按照一定比例混合的保鲜气体，以达到抑制细菌和微生物繁殖，延长新鲜肉品的货架期的一种全新的包装技术。

烘烤食品包括糕点、蛋糕、饼干、面包等，主成分为淀粉，容易由细菌霉菌等引起腐变、脂肪氧化引起酸败变质、以及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CO?及N?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。

采用气体保鲜包装的熟食品可以保持食品原有的味、形、色、样以及口感，通过透明的包装材料，熟食的新鲜质量和诱人的色彩、形状可清楚地呈现给消费者，激发消费者的购买欲望。并且包装上的标签可充分展示产品与公司的详细信息，提升公司品牌的知名度。

3.4气调包装技术在果蔬包装中的应用

近年来，新鲜果蔬、净菜、鲜切菜的气调包装发展迅速，相对于传统包装其货架寿命可延长1~2倍。随着气调包装技术（建立果蔬呼吸速率模型和MAP系统设计及储藏寿命预测等）的不断发展和完善，其优越的保鲜包装技术可调节不同比例的气体组合适应新鲜果蔬。净菜、鲜切菜的包装要求，能延长果蔬的保鲜期，真正保证新鲜果蔬的果汁的原汁、原味、原貌，气调包装已成为今后新鲜果蔬保鲜储藏的一个发展方向。

果蔬收获后仍能保持吸收氧气排出CO?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O?含量和低温贮存降低呼吸进度，排除呼吸产生的CO?延缓果蔬成熟衰老从而达到保鲜效果。

四、鲜肉气调包装的拓展

4.1鲜肉气调包装的保鲜机理

在上述的气调包装的应用，我们以冷鲜肉包装为例，展开研究。

生鲜肉可分为两类，一类是猪牛羊肉，肉呈红色，要求既保持鲜肉红色色泽又能防腐保险，另一种是鸡鸭等家禽肉，肉为白肉，只要求防腐保鲜。一直以来，我国传统的鲜肉保鲜方式是冷冻保存和真空保存。

传统式的真空包装红肉，对延长保存期是有效的，但由于缺氧，鲜肉中肌红蛋白以高铁肌红蛋白形式存在，使肉品呈淡紫色，会被消费者误认为不新鲜而影响销售。因此，深色肉类（比如牛肉）比稍浅颜色肉类（比如猪肉）要求更高的氧气浓度。同时真空包装的产品会因受挤压出现汁液流出的不良现象。

采用气调包装技术冷却肉，可达到抑制细菌繁殖、保鲜、保色、保形、保味的效果，冷鲜肉货架期一般在1-2天，而采用了气调包装则可达到7天，在一定程度上减少了每天送货、搬货的运输成本。

气调包装所用的气体通常是CO?、N?、 O?，或者是它们的各种组合，以破坏或改变微生物赖以生存和繁殖的条件，减缓包装肉品的生化变质，达到保鲜防腐的目的。而每种气体对鲜肉的保鲜作用不尽相同。

4.2气调包装内所充入的气体

4.2.1 氧气（O?）

氧气的作用是促进氧合肌红蛋白的生成与保持和抑制厌氧菌的生长。

对新鲜肉、禽、鱼类产品来说：低氧浓度或不含氧可抑制氧化性变质、可抑制需氧微生物的生长，但出会使含肌红蛋白的产品失去鲜红的色泽。因此，对于含肌红蛋白的生鲜产品，常将环境气体的氧含量提高到80％；而对不含肌红蛋白的动物产品（或含肌红蛋白但经热处理过），则尽量降低氧含量，如用纯氮充气包装处理过的瘦肉。

据资料报导，混合气体中氧的分压>240mmHg，可以很大程度促进肌肉中氧合肌红蛋白的生成。根据鲜肉保持色泽的要求，混合气体中氧的分压大于240mmHg，亦即氧的混合比例应超过30%。

4.2.2二氧化碳（CO?）

CO?的作用是抑制肉中的需氧菌的生长和降低pH 值，达到防腐保鲜目的，抑制细菌和真菌的繁殖与生长，这取决于包装内的气体扩散。另外，CO?的抑菌效果还取决于存在的微生物的生长阶段。CO?能增加延迟期和减少对数生长期的繁殖效率，然而前者的影响更明显。因此当细菌从延迟期向对数生长期过渡时，抑制效果将减弱。这样，充气包装早期阶段CO?将更有效。

对于肉类、鱼类产品，提高CO?浓度也能抑制腐败微生物的生长，而且随着浓度进一步提高，抑制作用会增强。具体使用浓度决定于产品的品种、初始含菌量、贮藏温度、其他气体含量以及要求的保鲜期限。一般来说，要使CO?在气调保鲜中发挥抑菌作用，其浓度必须控制在20％以上。

4.2.3 氮气（N?）

N?是一种惰性气体，不影响肉的色泽，对被包装肉一般不起作用，也不会被其所吸收，但能防止氧化酸败、霉菌的生长和寄生虫害。氮气对塑料包装材料透气率很低，因而可作为混合气体缓冲或平衡气体，并可防止因CO?溢出包装盒

受大气压力压蹋，在气调包装系统中主要作为充填气体。

4.2.4一氧化碳（CO）

CO在气调包装中的主要作用是形成稳定、亮红的颜色。戴瑞彤等研究表明，为了使冷却肉具有较长的货架期，并在货架期内保持稳定的鲜红色而又不引起肉中脂肪氧化，用于冷却肉气调包装的气体中可混入微量的（约0.5%）的CO。关于在混合气体中使用CO的毒性问题，挪威肉类专家按照有毒气体检测的国际标准ISO 在对气调冷却肉中使用CO气体的毒性检测后，得出结论：低浓度CO混合气体(0.5%~1.0%)对消费者并不存在任何有毒危害。

4.3鲜肉气调包装应注意的问题

4.3.1 鲜肉在包装前的处理

生猪宰杀后如果在0℃~4℃下冷却24小时，ATP停止活动后便产生排酸过程。这样处理的冷却肉，其营养和口感远比速冻肉和热鲜肉要好。此外，为了保证气调包装的保鲜效果，还必须控制好鲜肉在包装前的卫生指标，防止微生物污染。

4.3.2包装前食品的污染程度

气调包装的食品尤其是新鲜鱼类和肉类等易腐食品对包装食品包装前的污染程度有较高的要求。包装前细菌污染指标越低，保藏期限越长。根据我国新鲜食品气调包装的实验得出：新鲜鱼和肉类在包装前污染的细菌总数大于105个/g 时，气调包装的保鲜效果很差或没有;细菌总数小于104个/g时，保鲜效果明显。因此，食品包装前适当的消毒处理可以减少表面污染，抑制细菌的滋生，延长食品保鲜时间。此外，食品气调包装对包装生产车间与个人卫生也有严格要求，应尽量避免精预处理的食品再次受到污染。

4.3.3包装材料的选择----阻隔性及封口质量

气调包装应选用阻隔性良好的包装材料，以防止包装内气体外溢，同时也要防止大气中氧气的渗入，通常选用PET、PP、PA、PVDC等作为基材的复合包装薄膜。

充气和封口质量的控制，有赖于先进的充气包装机械和良好的操作质量。连续式真空/充气包装机，可以实现从抽真空、充气到封口均在一台机器上自动连续完成，高效可靠，还减少了包装过程中的各种污染，有利于提高保鲜效果。

食品包装的的塑料包装材料分两种类型：一种是新鲜或熟的鱼类和肉类的防腐保鲜，要求采用透气性低或阻隔性较高的薄膜。从而减少包装内气体通过薄膜

与大气中的气体置换。另一种是需呼吸型的新鲜果蔬的保鲜，要求采用透气性高或阻隔性低的塑料薄膜，促使包装内气体通过包装薄膜与大气中气体进行气体交换，从而补充果蔬呼吸消耗掉的氧气并同时排除多余的二氧化碳和其他气体，达到保鲜的作用。

4.3.4 产品储存温度的控制

温度对保鲜效果的影响来自两个方面：一是温度的高低直接影响肉体表面各种微生物的活动；二是包装材料的阻隔性与温度有密切的关系，温度愈高，包装材料的阻隔性愈低。因此，必须实现从产品、储存、运输到销售全过程的温度控制。

4.4冷鲜肉气调包装实例：好味喜年黑土猪肉

近日，食品包装品牌“快尔卫?（CRYOVAC?）”的气调包装技术，在好味喜年公司试机成功。

好味喜年黑土猪肉的出产过程是：

屠宰场屠宰——迅速进行0-4度的冷却处理，并持续24小时——在严格冷链控制下的标准工厂内分割包装（气调保鲜包装保护气体的组成通常为60%-70%的O?和40%-30%的CO?）——运至超市上架销售（货架期通常为7-10天）。

从上面的例子可以得出：

中央集成生产，全密封包装避免了运输、储存以及销售过程中的二次污染，大大提高了肉品的安全性。阻氧包装加之科学配比的混合气体有效延缓微生物的生长，大大延长冷鲜肉的保质期，而且肉色新鲜。干净便利的包装使消费者的购物成为享受。通过包装上完整精美的标签，增加产品的可追溯性，让消费者更放心。

4.5气调包装过程----相关视频

五、气调包装技术的优点

（1）延长包装食品的保质期

使用气调包装技术，对不同的食品货架期可以有效延长50%至500%。这意味着废物减到最小，并且补进存货和订货可能变得更加灵活。

（2）预防较少的败化

气调包装通过改良气氛可以抑制细菌和真菌的生长特性，减少产品的腐败，使得产品尽最大可能地被出售，明显减少被丢弃的机会。

（3）保持食品的色泽和口感

在质量方面为零售商和消费者提供的优势非常明显。就其从生产领域至中央厨房、冷柜、冰箱存储的旅程，恶化都将变得慢得多。对于质量另一个重要的方面就是色泽。对冷鲜肉尤为突出， 70-80%的氧气与二氧化碳混合气使用冷鲜肉不仅有可口的可感，还能保持代表新鲜的红色。

（4）杜绝添加防腐剂

食品中如有“本品不含防腐剂”标签往往受到消费者追捧。在食品安全越来越被关注的今天，人们谈“腐”色变，防腐剂、人工添加剂越来越不受到欢迎，也是各类食品添加剂中争议最大的一个品种，人们似乎早已形成一种固定思维：食品要长久保存需要防腐剂——但是防腐剂对人体健康的影响是极大的，甚至有致癌的隐患。为此，人们提出了“绿色”食品的需求。气调包装保鲜技术通过改变与控制食品包装内的气体已达到抑制微生物、病菌的目的，从而延长食品的保质期，完完全全不需要添加任何防腐剂和人工添加剂，满足了人们对“绿色食品”的需求。

(5)对容易碎裂的产品进行机械性保护

气调包装的产品，特别是一些易碎裂的产品，由于包装内被充入了气体，可以在一定程度上减少被挤压而导致变形或破碎的风险。

(6) 运输距离更长

由于延长了货架期，MAP的另一个好处就是可以让你的产品运输至更远的市场，这样可以开拓更多的分销区域。这对于一家想进军全国乃至全球市场的公司来说将是一个优势。

六、气调包装技术所存在的问题

随着人们对气调包装技术的深入研究与应用，其中出现以下几个问题：（1）成本过高。底膜、气体的包装成本远远高于普通的软膜塑料袋包装，因此产品的售价过高。

（2）肉的色泽变黑，新鲜的红色逐渐减退。主要由于包装盒中的O?泄露或者化学反应减少，导致肉色变化。

（3）肉类在生产过程中容易受微生物的污染，细菌基数较高。

（4）超市管理质量参差不齐。有的超市在营业结束后会切断冰箱或展示柜的电源，以节省成本，这样就导致包装的肉类温度起伏甚至化冻再结冰，而致质量下

降。

（5）大众普遍对其认知度低。从消费者的角度来看，包装的肉类过了当天就是不新鲜，不管是充什么气体。

七、冷鲜肉气调包装的市场前景

目前，我国大多数消费者都习惯于没有包装或者是只有简单包装的冷鲜肉。再者在我国由于很多原因，冷鲜肉气调包装还未能走向市场，抗菌包装在冷鲜肉及其制品包装方面运用很少，其主要是食品企业和消费者观念，以及消费水平的限制，导致成本高，在市场上无竞争力。目前，冷鲜肉日益成为肉类消费的主流，在市场上占有的份额越来越大，而气调包装也明显显现出比普通包装更独特的优势，因此对于鲜肉进行气调包装销售已经是一种必行趋势，也将成为未来我国冷却肉包装发展的重要方向之一。

八、思考问题拓展

1.在国外肉类产品已基本上使用气调包装，冷鲜肉使用的比例达70%-80%，而国内的比例仅为2%-3%。是什么因素造成这个现象？

2.气调包装技术日后能否在我国广泛施行？