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          技術科普

          使用食品氣調包裝技術四大要素

            

                 氣調包裝是采用具有氣體阻隔性能的包裝材料包裝食品,再將一定比例的混合氣體充入包裝內,防止或減緩食品在物理、化學、生物等方面質量下降,從而使食品能有一個相對較長的保質期。氣調包裝是一種綜合物理、化學、生物等多門學科的技術,使用食品氣調包裝技術需考慮的因素是非常多的,主要包括四大要素。

          一、適當比例的氣體混合物

          氣調包裝最常使用的是氮氣、二氧化碳、氧氣三種氣體或它們的混合氣體。

          氮氣性質穩定,使用氮氣一般用來排除氧氣,減緩食品的氧化作用和呼吸作用。氮氣對細菌生長也有一定的抑制作用,另外氮氣基本上不溶于水和油脂,食品對氮氣的吸附作用很小,包裝后不會由于氣體吸收而逐漸萎縮。

          二氧化碳是氣調包裝中最關鍵的一種氣體。它能抑制細菌、真菌的生長,用于水果、蔬菜包裝時,增加二氧化碳具有強化減氧、降低呼吸強度的作用。但是使用二氧化碳時必須注意,二氧化碳對水和油脂的溶解度較高,溶解后形成碳酸會改變食品的PH值和口感,同時二氧化碳溶解后,包裝中的氣體量減少,容易導致食品包裝萎縮、不豐滿,影響外觀。氣調包裝中對二氧化碳的使用必須考慮儲藏溫度、食品的水分、微生物的種類及數量等多方面的因素。

          氣調包裝一般只在以下三種情況使用氧氣用氧氣維持食品的顏色,例如肉的紅色維持水果蔬菜的呼吸作用抑制厭氧微生物生長。


          二、氣體阻隔膜

          氣體阻隔膜是氣調包裝中最重要的一環,它必須要有較高的氣體阻隔性能,從而保證包裝內的混合氣體不外漏。另外,對水果、蔬菜而言,由于其呼吸作用會改變混合氣體的比例,在這種情況下還必須使混合氣體達到動態平衡,即利用阻隔膜的透氣性能來維持混合氣體的理想比例。氣調包裝對包裝材料的透氣性能要求非常嚴格,此外,還必須考慮膜的熱成型性、密封的可靠性等。目前,經常采用的膜有聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯一醋酸乙烯酯、乙烯一乙烯醇及各種復合膜、鍍金屬膜。


          三、儲藏溫度

          儲藏溫度是影響食品保質期的一個重要環節,在低溫條件下食品的氧化速度、呼吸速度等都會減弱,微生物的生長也會受到抑制,甚至在某一溫度界限以下,微生物的活動會完全停止。引起食品腐敗變質的微生物大部分屬于嗜溫微生物,以埃希氏大腸桿菌為例,其最低生長的溫度為10℃,最適合生長的溫度為37℃,因此一般采用冷凍、冷藏的方法來儲藏食品。但是另一方面,低溫對某些食品也有不同程度的影晌。具體采用什么溫度儲藏應根據其所包裝的食品來決定,一般魚、肉采取冷凍的方法,而水果、蔬菜則采取冷藏的方法來儲藏。


          四、食品質量及微生物環境

          食品發霉、腐敗主要是由霉菌、細菌等微生物造成的,所以包裝前食品內及表面依附的微生物種類和數量也是影響食品保質期的一個重要因素。微生物的生長除了受溫度影響外,還與食品的水分活性有關,細菌在水分活性低于0.90的食品中無法繁殖,酵母繁殖的最低水分活性值為0.88,霉菌為0.80,,魚、水果等食品水分活性值高達0.98以上,非常適合微生物的繁殖和生長,對這類食品,包裝前的殺菌就非常重要。

          除了微生物環境以外,包裝前食品質量的好壞是非常重要的。例如采摘下來的水果成熟度如何,有沒有機械損傷,這些都直接影響食品的呼吸強度及抗菌性能,從而影響包裝內氧氣和二氧化碳的濃度,在使用氣調包裝技術時,包裝前食品質量是一個必須要考慮的要素。   

          食品氣調包裝的四大要素是互相聯系和缺一不可的,它們的共同作用決定了食品保質期的長短,當然由于所包裝食品的不同,對各要素的要求也各不相同。下面介紹一下針對干食品、微濕食品和高濕食品的氣調包裝方法。

          1,干食品的氣調包裝

          奶粉、咖啡、土豆片、乳酪、松果、花生等食品內部內乎沒有水分,一般微生物無法繁殖生長,其保質期僅僅依賴于食品的氧化作用。花生、土豆片等食品會因氧化而變味,紫菜會因氧化而變色,同時香味和維生素會消失,茶葉的香味也會因氧化而變化。對這類食品的氣調包裝主要考慮如何抑制食品的氧化作用,一般可采用真空充氮法,能將氧氣含量降到以下,從而抑制食品的氧化作用,同時還必須防止食品吸潮,包裝材料應采用對氧氣和水蒸氣阻隔性好的薄膜。一般對這類食品可不用低溫儲藏。


          2,微濕食品的氣調包裝

          微濕食品的儲藏比干食品的儲藏復雜,不僅要抑制食品的氧化作用,還必須防止食品發霉。這類食品包括烤肉、點心、面制品等,其水分活性低于0.90,霉菌和酵母在這種環境下能夠生長繁殖,但由于含水量不高,它們的生長速度不會太快,尤其是在低溫情況下。對這類食品采用氣調包裝時,一般將氧氣控制在一個較低的水平,并加入一定量的二氧化碳來抑制食品的氧化作用和微生物的生長。由于含水量不高,故可以使用較高濃度的二氧化碳,甚至某些情況可使用純二氧化碳,也不會產生包裝萎縮和食品酸化的現象。包裝材料可采用對氧氣、二氧化碳和水蒸氣阻隔性好的薄膜,多采取低溫儲藏方式。如果設計得當,氣調包裝可將這類食品的保質期提高四倍以上。

          3,高濕食品的氣調包裝

          魚肉、果蔬均屬水分含量高的食品,水分活性值高達0.98以上,這種環境很適合微生物的生長繁殖,包括厭氧微生物和喜氧微生物。設計這類食品的氣調包裝時,關鍵要注意混合氣體的氧氣濃度和阻隔膜的氧氣透過率,并保證適當的儲藏溫度,達到抑制微生物生長的目的。

          對鮮肉的氣調包裝,主要考慮如何抑制微生物的生長和如何保持鮮肉的顏色。一般用二氧化碳來抑制微生物的生長,用氧氣保持鮮肉的顏色和抑制厭氧微生物的生長。鮮肉長時間和空氣接觸顏色會變暗,而和定量的氧氣接觸就能保持鮮紅色,但必須注意氧氣含量不能太高,否則會使肉變成揭色。氣調包裝時一般采用二氧化碳、氧氣和氮氣的混合氣體,其中二氧化碳的濃度大于20%,氧氣的濃度為40%-80%,包裝材料采用氣體高阻隔膜,但對水蒸氣透過量的要求并不嚴格,儲藏多采用冷凍方式以抑制微生物的生長。

          海鮮食品含有大量的厭氧微生物,需要用氧氣來抑制此種微生物的生長,因此為了保持海鮮食品的新鮮,設計好二氧化碳和氧氣的混合比例非常重要。現在對海鮮食品氣調包裝時,一般并不采用氧氣阻隔性能很好的材料,這樣外界的氧氣就能滲進包裝內部,從而保證混合氣體中氧氣的比例,這是一種比較安全的包裝方法。

          水果、蔬菜的氣調包裝是最復雜的。果蔬收獲后,仍是一個有生命的有機體,還會進行休眠、發芽、水分蒸發以及呼吸作用等復雜的生命活動。這些生命活動都影響和制約著果蔬的包裝儲藏時間,其中影響最大的就是呼吸作用。在通常情況下,果蔬的呼吸作用愈強,儲藏時間愈短,愈容易腐爛變質但又不能完全抑制了果蔬的呼吸,否則果蔬就會發蔫、失去光澤,并且容易受到微生物侵染。一般可以通過控制混合氣體中氧氣和二氧化碳的比例及控制儲藏溫度的方法來控制果蔬的呼吸強度,例如對柑桔進行氣調包裝,控制混合氣體內的氧氣濃度為12.5%一17.5%、二氧化碳濃度為1.35%一3.65%,就能較好地抑制柑桔的呼吸強度,可將腐果率由7.63%降低到2.32%。當然設計果蔬的氣調包裝時還要考慮抑制微生物的生長及果蔬的透濕等環節,具體如何控制與果蔬的品種、成熟度、機械損傷、外界環境等方面均有很大聯系。我國每年由于食品腐爛變質造成了大量的浪費,尤其是水果、蔬菜,因收獲、運輸、儲藏過程中沒有使用合適的保存方法而造成的腐爛現象非常普遍,如果誤食了變質的食物,還會損害人們的生命健康,因此,對食品保存方法的研究是非常重要的。氣調包裝能大大提高食品的保質期、保鮮期,而且不用對食品進行化學處理,有良好的社會效益和經濟效益,是今后我國食品包裝的一個重要發展方向。



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