上海炬钢机械制造公司

上海炬钢公司结合上海农业大学对气调包装的技术分析及发展介绍

公司：上海炬钢机械制造有限公司    技术研究赞助：上海农业大学

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    虽然气调包装和真空包装食品在世界食品市场上的地位并不显著，但它是欧洲和北美州食品市场增长的重要组成部分。由于气调包装和真空包装被认为是相同的包装技术，国外统计气调包装食品市场应用时包括真空包装在内。美国和加拿大约80%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/机关食堂（hotel/restaurant/institutional, HRI），欧洲也是如此。北美大约一半的新鲜家禽采用气调大包装形式供应给食品零售商和旅馆/餐馆/机关食堂。目前美国气调包装或真空包装熟家禽和真空包装腌制家禽的零售市场增长，而所有零售的加工肉类和奶酪都采用真空包装或充氮包装 ，熟食店的熟肉则采用真空包装。国外数量很大新鲜果蔬和鲜切果蔬采用气调包装销售，美国约15%的生菜和80%加利福利亚草莓为气调包装。欧洲几十个肉类包装商和几千个零售商采用气调包装销售分割新鲜红肉。欧洲有几百个焙烤食品商采用气调包装来延长面包和蛋糕等软性焙烤食品。加拿大有数百个焙烤食品与三明治生产商和美国的香肠三明治产品也采用气调包装技术。所有的新鲜馅饼（pasta）采用气调包装销售。法国餐饮连锁店大量菜肴采用巴氏杀菌真空包装（Sous Vide Packaging ），美国有500个厂商采用类似Sous Vide包装的蒸煮-冷却包装（cooked-chill packaging）技术供应汤料和调味料。目前，真空包装和气调包装的市场应用已从新鲜红肉延伸到熟肉制品以及其他易腐的初加工食品。

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    我国自上世纪70年代后期开发真空包装机以来，真空包装已广泛用于新鲜肉类、茶叶、休闲食品等食品防腐保鲜，市场应用取得很大成功。此外，封入吸氧剂和吸湿剂小包的气调包装也广泛用于焙烤食品和休闲食品。在真空包装基础上的充氮包装也少量用于氧敏感食品和蔬菜包装。但这类包装的包装工艺都没有严格的规定或标准，如包装材料阻隔性要求、包装内残氧率和货架期内的理化指标与微生物指标等，因而产品质量和货架期不能得到保证。
    随着我国大城市消费者对冷藏新鲜食品需求增加真空包装已不能满足各类食品保鲜包装要求。我国在上世纪90年代后期开始研究开发食品气调包装设备和工艺，如四川工学院、上海水产大学和江苏工学院先后研究开发了食品气调包装工艺和设备，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的市场开发，为我国食品气调包装市场应用打下基础。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在肉类、鱼类和果蔬等新鲜食品气调包装工艺方面作了大量理论研究和实践吸引食品企业开发食品气调包装市场的兴趣和要求。国内一些包装机械厂商根据市场需求开发生产效率较高的气调包装机械，如上海炬钢机械公司的MAP1Z550自动盒式气调包装机和双工位盒式气调包装机等，为食品包装市场开发提供必要的生产条件。
    据作者了解，目前我国农产品和食品加工业对气调包装要求主要有三个方面：果蔬类保鲜，如杨梅、枇杷、荔枝、桂圆、各种菇类和净菜（即鲜切蔬菜）；新鲜肉类主要是猪肉、牛肉、禽肉；熟食类如菜肴、方便餐。但是目前除了新鲜猪肉、新鲜蔬菜和熟肉的气调保鲜包装有市场应用外，其他的食品气调包装还没有实现市场开发，因此我国食品气调包装市场应用开发前景广阔。
1.6.1 国外食品气调包装发展历史
    食品加工和包装技术业已证明，低温降低微生物活性和热处理破坏微生物的方法可以有效地延缓食品中微生物繁殖。同时还了解到降低环境中氧含量和增加二氧化碳含量来减慢微生物的呼吸与繁殖。收获后果蔬通过耗氧呼吸和降解自身基质产生二氧化碳和水来维持生命。多年的实践证明，降低氧的同时增加二氧化碳并排出乙烯可以减缓果蔬呼吸活动从而延缓果蔬衰老枯萎。这些科学实践是食品气调包装发展的理论依据。
    早在12世纪初期，从新西兰船运到英国新鲜牛羊肉采用固态二氧化碳可以得到比湿冰保鲜时间更长，意外地发现这种现象是由于气调的作用。尔后气调又进一步应用到运输车辆和冷藏库，通过增加车厢或库房内二氧化碳和降低氧来运输或贮藏鲜肉。
    1930年美国研究发现，放在密封冷藏库里的苹果和梨的呼吸活动降低了库房内氧含量和增加二氧化碳含量，明显地降低水果呼吸速度使保鲜期达到6个月，冷藏保鲜期延长了一倍。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快发展。

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气调贮藏和气调包装发展的典型例子：
（1）Tectrol系统   1950-1960年美国科学家提出直接控制肉类和水果周围环境的保鲜概念被肉类和水果业采用，发展为Tectrol(Total Environmental ConTROL)系统。该系统采用机械设备与仪器对冷库的气体环境和温度进行全面控制，即气调库（CAS, Controlled Atmosphere Store）。到1960年美国和欧洲已建立了数百个气调库保鲜果蔬。
（2）Transfresh系统  1960美国建立Transfresh系统气调集装箱运输果蔬，再进一步发展到用于运输大包装或小包装的鲜切果蔬的Tectrol /Transfresh系统和生产和包装鲜切蔬菜的Fresh Express系统。
（3）熟肉制品气调包装  1950年时火腿和香肠等熟肉制品采用真空包装，尔后发展为抽真空充氮盒式包装。美国标准包装和杜邦公司（American companies Standard Packaging & DoPont）开始用二氧化碳置换氧包装熟食品来延长货架期。
（4）焙烤食品气调包装  1960年英国面粉和焙烤食品研究协会得出二氧化碳能抑制焙烤食品表面霉菌繁殖的结论，但直到1970年后才应用到面包包装。1980年后美国和加拿大应用于充填肉类制品的三明治包装，在冷藏温度下货架期可达数周。
（5）红肉类气调包装  1960年德国Kalle证明新鲜红肉类在高氧和高二氧化碳气氛环境下可以保持新鲜肉樱桃红色泽。高二氧化碳抑制微生物的效果抵消不良的氧化反应的概念被当时的西德企业接受，采用热成型真空-充气包装机实现了新鲜红肉高氧保鲜保色包装的商业化生产。欧洲许多包装机生产厂商如德国的Dixie-Union, ，瑞典的Akerlund & Rausing 和法国的Otto Nielsein大量生产这种机型。分割新鲜红肉通过肉类包装配送中心供应大量生产供应零售商，这种称为case-ready packaging包装形式在欧洲得到全面推广。
（6）Sous-Vide 包装  1980年法国厨师M.Georges Pralus研究食品加工输入的总热量与食品质量的关系，发展Sous-Vide 包装或巴氏杀菌真空包装为餐饮业集中提供保鲜菜肴。菜肴由熟练的厨师烹调新鲜原料与配料，总的输入热量包括预煮的热量、包装后巴氏杀菌热处理热量和食用前再加热的热量。加热处理目的是减少细菌数，真空包装可防止食品氧化破坏和需氧菌繁殖并加快传热。Sous-Vide 包装要求严格的3℃贮藏温度管理，其货架期约21天。Sous-Vide 包装在法国餐饮业上有重要地位。美国也有相类似包装称为蒸煮-冷却包装（cooked-chill packaging），以大包装形式供应HRI汤料与调味料。但巴氏杀菌仅能破坏需氧腐烂，败菌而不能破坏热稳定性的厌氧致病菌的芽孢，如果这些致病芽孢离开温度控制将产生毒素，因此这类巴氏杀菌的包装只能低温短期保藏。
（7）馅饼（pasta） 1980年美国馅饼生产与包装通过优化配料选择、改善加工的卫生条件、气调包装和保持30%水分的措施，在冷藏温度下馅饼的安全质量可保持40天以上。更为重要的是这种加工方法和包装的原理已进一步应用到主菜、配菜和肉/鱼肉沙拉的保鲜包装。
1.6.2  欧洲气调包装市场应用

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    欧洲是食品气调包装市场应用最发达地区，食品市场推动力是气调包装和真空包装的冷藏食品。欧洲食品销售地理距离短是货架期短的气调包装食品有利条件。欧洲大型食品连锁零售链的销售方式使食品气调包装市场取得很大成功。此外，大型食品连锁零售链向包装供应商规定了产品的质量和配送要求，从而保证气调包装食品的质量和货架期。欧洲各国都建有大型食品连锁零售链如英国的Marks & Spencer、法国的Euromarche、丹麦的Irma，Spar和荷兰的Tengelmann等。
   1970年丹麦Irma零售连锁链在哥本哈根配送中心集中生产的鲜肉气调包装首次成功地供应整个丹麦。Irma零售连锁链鲜肉配送中心拥有自己的加工和包装设备，产品Irma为商标，通过卫生生产和高氧高二氧化碳包装延长货架期，货架期规定从包装开始到销售共5天。所有的零售点在配送中心250英里范围内，由中心的冷藏运输车每天配送。随后，英国Mark & Spencer零售连锁链气调包装新鲜红肉以St Michael 商标供应全国。该鲜肉生产系统已成为英国的鲜肉包装的标准，3℃货架期为包装后6天。欧洲鲜肉气调包装销售范围一般在100英里内，很少超过250英里。
    英国和法国是欧洲食品气调包装发展最快的国家，1980年英国真空包装和气调包装约占欧洲这类包装食品市场的一半，其次是法国约占1/4。
欧洲各国食品气调包装市场应用状况：

                         表1-7   英国1992年各种气调包装食品所占百分比