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什么是物流包装气调包装技术

发布时间:2019/12/27 8:56:58
在物流过程中,包装产品时刻处在环境大气的包围之中。由于包装容器的密闭性、包装材料的阻隔性及产品的特性,使得包装内环境与外环境之间、包装内环境与产品之间存在着一系列的物质和能量的交换,促使产品发生变化。因此,需要实施气调包装技术改变包装内环境参数,使产品处于适合其储存的环境中,从而延长产品的货架寿命。
(1)气调包装技术。气调包装是指在封闭的包装容器内,产品四周的气氛可得到调节或控制的一种包装方法。采用气调包装技术,能提高包装产品的保质期、保鲜期,而且不需要对包装产品进行化学处理,具有良好的社会效益和经济效益。常用气调包装技术有真空包装技术、充气包装技术等。
①气调包装原理。在物流过程中,封闭的包装系统内同时存在着两种过程,一种是产品的生理活动过程,如呼吸作用、蒸腾作用等;另一种是包装容器、材料的透气性导致外界空气与包装内气体的交换过程,这两个过程使气调包装系统成为一个动态系统。这里以果品为例进行说明,果品呼吸与气体渗透模型如图3-1所示。采后果品仍是活的有机体,仍然继续进行着水分蒸腾作用、呼吸作用以及后熟等生理活动。因此,要延长果品的保鲜期,最主要的任务是抑制其呼吸强度。随着果品呼吸作用的进行,包装体系内的氧气(〇2)浓度降低、二氧化碳(C02)浓度增高,由于塑料薄膜对不同气体的选择性透过,大气中的氧气有少量透入,而包装内二氧化碳有较多析出。这种状态能够抑制果品的呼吸作用,使果品新陈代谢降低,延缓衰老,从而具有保鲜作用,延长保鲜期。
②气调包装技术。气调包装的效果和质量取决于包装容器内的温湿度、产品的呼吸速率、产品质量和尺寸、原始气体组成、包装薄膜的特性、包装容量大小以及储藏温湿度等因素。因此,气调包装技术应从包装产品、包装材料、包装结构及外部环境等方面进行设计。
a.确定包装产品的合理质量或体积。产品置于包装容器内,随着时间的延长,能够与包装内部环境发生作用,且产品的化学性质越活泼,这种作用关系越明显。例如,在防潮包装的设计中要根据产品质量来计算干燥剂的用量,而气调包装则要根据产品的质量来选择包
装材料及容器的结构。
b.根据产品的特性,改变外界环境,人为地创造一个有利于产品储存的环境条件,如降低环境温度、保持干燥、通风等。
c.选择适合的包装材料,形成半封闭或全封闭的包装内环境。例如,果蔬类产品要选择半透气性材料,保证包装内外环境可以进行物质交换,对茶叶等产品要选用阻隔性好的包装材料,如金属、镀铝薄膜、玻璃等,尽量阻止内外环境之间的物质交换。
d.确定最佳的内部环境初值。内环境的初始值是包装内环境变化的开端,如真空包装要求内部环境最初达到一定的真空度,充气包装则要求一个特定的初始内部气体环境。充气包装的目的是能够较长时间地维持这种初始环境。
e.使用添加剂来维持产品所需的包装内环境。随着储存时间的延长,由于产品特性或外环境渗透等原因,会使内环境发生变化,因此有必要采用一定的添加剂来吸取一些不利因素或释放一些保护性气体来维持最佳的包装内环境。常用的添加剂有:干燥剂、气体吸取剂、气相缓蚀剂等。
f.设计合理的包装结构,使包装能够保护产品且经济合理。
g.采用先进的仪器设备对内环境进行监控,随时对其进行调节,使包装内部环境长期处于最佳状态。
(2)真空包装技术。真空包装是把产品装入气密性包装容器内,然后将容器内部的空气排除,使密封后容器内达到预定真空度的一种包装技术。
①真空包装工艺。按照排气方法的不同,真空包装工艺分加热排气、抽气密封两种。
a.加热排气法。这种方法是通过对装填产品后的包装容器先进行加热,利用空气的热膨胀将包装容器中的空气排出,再经密封、冷却后,使包装容器内达到一定的真空度。
b.抽气密封法。这种方法是利用真空包装机的真空泵将包装容器中的空气抽出,在达到一定真空度后,马上密封,使包装容器内形成真空状态。与加热排气法相比,抽气密封法具有能减少内容物受热时间,更好地保全食品的色、香、味,因此,抽气密封法应用较为广泛,尤其对加热排气传导慢的产品更为合适。
要维持真空包装较高的真空度,主要有两种途径,一种是要采用较高真空度的包装机械,使包装内环境的初始真空度较高;另一种是要选择阻隔性好的包装材料来维持真空环境。常用的真空包装材料有尼龙、聚酯、玻璃纸、聚乙烯醇等复合塑料包装材料。此外,部分金属包装材料也可与塑料材料组成复合材料用于真空包装。
②真空包装的特点。包装的优点主要表现在以下几个方面。
a.真空包装排除了包装内部环境中的氧气,抑制了微生物的繁殖,并能控制包装内的水分,对产品防潮、防氧化、防虫有明显的效果,能够延长食品的保存期限。
b.食品不用加热或冷冻,也不用或少用化学防腐剂,便能有较长的保存期,而且食品风味可保持较好。
c.与罐藏和冷冻储藏相比,包装材料和设备较简单,操作方便,费用较少。
真空包装的缺点主要体现在以下几个方面。
a.真空包装抽真空后,软包装缩瘪不美观,不适合有尖锐外形产品及粉状产品的包装。
b.酥脆易碎的食品(如油炸马铃薯片、油炸膨化食品等)易被挤碎;
c.与罐藏相比,真空包装速度较慢,效率较低。
(3)充气包装技术。充气包装又称换气包装或改变气体包装,是将产品装入气密性包装
容器,用氮、二氧化碳、惰性气体等保护性气体置换容器内原有空气的一种包装方法。
①充气包装工艺。充气包装的工艺过程可简单归纳为三步,即除氧、阻气、充气。
a.除氧。食品霉变的主要原因是微生物所致,其次是食品与空气中的氧气接触发生化学变化而变质。包装产品内除氧的方法有两种:一是机械法,即抽真空或用惰性气体置换;二是化学法,即使用各种除氧剂。真空包装与充气包装的除氧过程通常采用机械法进行。
b.阻气。采用不同阻隔性的包装材料,如塑料薄膜、塑料纸、铝箔等复合材料,阻隔包装产品内外气体的相互渗透。一般情况下,不同气体对同一种包装材料的透过性互不相同。
c.充气。向包装件内充入调节气体,通常为〇2、N2、C02以及惰性气体。这些保护性气体与产品一般不发生化学作用,也不会被吸取,是理想的充气包装用气体。
②充气包装的特点。充气包装的优点主要表现在以下几个方面。
a.充气包装能有效延长产品的货架寿命。常用的保护气体中,〇2可以维持产品新鲜色泽和抑制厌氧微生物生长,低氧含量能够有效地抑制呼吸作用,在一定程度上减少蒸发作用和微生物生长。对塑料薄膜的透过性比02和(:02都低,可保存食品的色、香、味,防止油脂氧化、肉类变色;也可防止金属腐蚀、非金属材料老化。C02气体对阻止霉的生长繁殖非常有效;对具有呼吸性能的果蔬等食品可起到有效的保鲜作用;对油脂、谷类等食品有较强的吸附作用,可抑制食品中的脂肪、维生素和油脂的氧化与分解,从而延长保存期。
b.充气包装外形饱满美观,克服了真空软包装缩瘪难看和易机械损伤的缺点。
c.食品不用加热或冷冻,也不用或少用化学防腐剂,便能有较长的保存期,而且食品风味可保持较好。
d.与罐藏和冷冻储藏相比,包装材料和设备较简单,操作方便,费用较少。
充气包装的缺点主要体现在以下几个方面。
a.充气包装所用的保护气体一般为N2、C02等气体,其对食品的保护作用有限;且因包装透气问题,不一定始终维持最佳保护气氛。
b.经充气包装后,包装产品易被外界硬物、尖锐物体刺破、划伤,不能受外界的挤压、摩擦。

c.与罐藏相比,充气包装速度较慢,效率较低。


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