不同气体在食品气调包装中的应用与气调包装检测解决方案

　　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、混合气体等。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。本文主要对各种气体在气调包装中的作用以及气调包装的质量如何进行控制展开介绍。

一、不同气体在气调包装中的作用

1、CO2在食品气调包装中的应用

　　CO2气调包装在肉类包装中的应用效果较为明显，高浓度的CO2能阻碍需氧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。该方法尤其能使鲜肉类产品不需冷冻处理可保存120天。这一方法目前在美国、澳大利亚等肉类输出国已被采用。

2、氮气在食品包装中的应用

　　充氮气调包装主要应用于油炸薯片及薯条、油烹调食品等。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。同时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。

3、复合（混合）气体在气调包装食品中的应用

　　复合气体一般为O2、N2混合或CO2、N2、O2的混合形式，主要是利用不同气体的作用来达到保质与保鲜的目的。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能抑制大多需氧腐敗细菌和霉菌的生长繁殖；O2抑制大多厌氧的腐敗细菌生长繁殖，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。　例如：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敗味的三甲胺、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。

二、气调包装检测项目与检测仪器介绍

　　刚才介绍了气调包装的具体应用，为确保气调包装的效果，就必须对包装中的气体含量控制好比例（顶空气体分析），同时需要从包装上做好质量控控制，避免因包装破裂或阻隔性能差而导致包装内部气体的失调而在产品保质期内出现质量问题。Labthink兰光（济南兰光机电技术有限公司）作为检测仪器与检验服务优秀的提供商，现结合检测仪器进行介绍。以期能使相关单位深入的解质量控制的项目与手段。

1、顶空气体分析：

　　顶空气体分析检测至关重要，检测时可以借助Labthink兰光的CLASSIC 650顶空气体分析仪进行检测，以确保包装容器内的氧气、二氧化碳、混合气体的比例是否达标。

　　CLASSIC 650采用专业的结构设计，配置高精度传感器，可以准确、便捷的测定密封包装袋、瓶、罐等中空包装容器中O2和CO2的含量及其混合比例；由于其便携式设计，适合在生产线、仓库、实验室等场合快速、准确的对气体组分含量和比例做出评价，从而指导生产，保证货架期。

2、厚度检测：

　　薄膜厚度是否均匀一致，是气调包装膜各项性能的基础。厚度不均匀，不但会影响到薄膜各处的拉伸强度、阻隔性等，更会影响薄膜的后续加工。厚度的测量方法有多种，检测进可引用GB /T 6672 塑料薄膜和薄片厚度的测定机械测量法(GB/T 6672-2001, ISO 4593) 。

　　开展厚度检测可以采用Labthink兰光的CHY-C2A和C640两款测厚仪，其均可满足抗菌活动性薄膜厚度检测要求的高精度测试仪，测试分辩率高达0.1微米；其中C640型测厚仪具备高精度传感器，可配置样品自动前进驱动系统，大大提高了测试效率，充分满足用户连续高效测试的要求。

3、抗摆锤冲击试验：

　　气调包装膜耐冲击性能的控制能够防止因其韧性不足而出现的包装表面破损情况，有效避免产品在流通环节中因包装材料的耐冲击或跌落性能差产生破损而导致产品泄漏或变质等问题。

　　抗摆锤冲击试验应执行GB /T 8809-1988 《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》，Labthink兰光的FIT-01薄膜冲击试验仪则执行此标准，且该仪器与其它仪器相比功能更为先进。比如，其试样夹紧与摆锤的释放均采用气动控制，目前所见到的同类仪器,都是手动装夹试样；气动装夹快速高效，而且对薄膜四击的夹紧力均匀,在冲击时不容易产生试样的滑动而影响试验结果的准确性。另外精度高达0.001J，目前所能见到的薄膜冲击试验仪,基本上都是机械式的,通过从表盘的刻度来读取数据,精度较低。

4、耐撕裂性能试验：

　　产品包装在储存和运输过程中有可能因外力作用被撕破，足够的抗撕裂扩展力可以减少撕裂的传递，从而避免泄漏带来的问题。耐撕裂性能测试可参照埃莱门多夫法，应执行GB /T 11999-1989 （I SO 6383-2）塑料薄膜和薄片耐撕裂性试验方法。

　　检测时可以采用Labthink兰光的SLY-S1撕裂度仪。该仪器采用计算机控制和显示、以及计算机水平调节技术，保证试验数据准确、可靠；独有的“三圆”分析技术可帮助用户直观地进行数据分析、评估。

5、密封性能检测：

　　密封性能检测对于气调包装极为重要，若出现泄漏，则对产品的包装保护功效将全失。所谓密封性，是指包装袋防止其他物质进入或内装物逸出的特性。常用的检测方法有两种方法：

5．1水中减压法：

　　该方法可按照GB/T 15171－94《软包装件密封性能试验方法》进行检测，在此以Labthink兰光的MFY-01为例，该仪器采用水中减压原理的设备，测试过程如下：在真空罐内放入适量蒸馏水，将包装放入真空罐内置于压板下侧使包装完全浸没入水中；然后设置试验的真空压力与时间，一般设置真空度为20、30、50、90 kPa等。到达一定真空度时停止抽真空，并保持该真空度的时间为 30秒。启动试验，对真空室抽真空，使浸在水中的试样产生内外压差，观测试样内气体外逸情况，以此判定试样的密封性能。

5．2正压检测法：

　　以Labthink兰光的LSSD-01泄漏与密封强度测试仪为例，该仪器即采用正压法测试。通过对包装内侧施加压力，检测软包装的抗压能力、密封程度以及泄露指标，从而达到检测其完整性和密封强度的目的。试验时向包装内注入高压气体，定量检测密封性能与泄漏量。

6、阻隔性能检测：

　　阻隔性是指包装材料对气体、液体等渗透物的阻隔作用。阻隔性能不好，外界的气体会渗透进入包装内侧，影响气体的比例，进而加快产品的变质，这与气调延长货架期及产品质量的初衷是完全背离的，所以要做好阻隔性能的检测。

　　检测阻隔分别执行GB 1038《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法》与GB 1037 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法-杯式法》，可采用Labthink兰光的VAC系列压差法气体渗透仪或C230H氧气透过率测试系统，水蒸汽阻隔性能则可采用Labthink兰光的PERME W3/030透湿性测试仪或PERME W3/330水蒸气透过率测试系统。

　　以上为气调包装材料的检测项目与检测仪器的简要介绍，对于具体的检测方法、规程、要求及测试数据在此不一一介绍，了解关于更多相关仪器信息，您可以登陆济南兰光公司网站查看具体信息或致电咨询。Labthink兰光希望借此文章抛砖引玉能够与行业同仁进行更多的沟通交流。