《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第二篇 包裝技術與工藝

第五章　防氧包裝技術

第三節　防氧包裝技術

防氧包裝是選擇氣密性好、透濕度低、透氧率低的包裝材料或包裝容器對產品進行密封包裝的方法，其主要特點是在密封前抽真空或抽真空充惰性氣體或放置適量的除氧劑與氧的指示劑，將包裝內的氧氣濃度降至0．1％以下，從而防止產品長霉、銹蝕或氧化老化。起初防氧包裝主要應用于食品、貴重藥材、橡膠制品的包裝，近幾年來，防氧包裝又擴大應用到精加工零件、電子元器件、無線電通訊整機、精密儀器、機械設備、農副產品等方面的包裝。防氧包裝的方法主要有三種，即真空包裝、充氣包裝，脫氧劑的防氧包裝。

一、真空與充氣包裝

真空包裝是將產品裝入氣密性包裝容器，在密封之前抽真空，使密封后的容器內達到預定真空度的一種包裝方法，充氣包裝是在已充填內裝物的氣密性容器中充填惰性氣體（如N2、CO2等）的一種包裝方法。

真空與充氣包裝是為了解決一個共同的問題而采取的兩種不同的方法。它們同樣使用高度防透氧材料，包裝線的設備大多也是相同的，并且都是通過控制包裝容器內的空氣來推遲產品的變質。

真空與充氣包裝技術用于玻璃瓶和金屬罐裝罐頭，已有百余年的歷史，但由于制罐工藝和設備的復雜，包裝材料重，在儲運過程中占據空間較大，玻璃瓶易破損，金屬罐易銹蝕，故其發展和應用一直受到限制。直到近年來，塑料以及一些復合材料的容器的出現，真空與充氣包裝才得以蓬勃發展。

（一）真空包裝與充氣包裝的特點

（1）降低容器內的氧氣，對食品來講，可減輕或避免食品氧化，并可抑制霉菌、害蟲生長與生存，保持食品原有的色香味，延長保存期；對金屬來講可防止銹蝕；對膨松物品來講用真空包裝可減小體積。

（2）用真空包裝，因包裝容器內排除空氣后可加強熱傳導，如再行高溫長菌，則可提高殺菌效力。但是經真空包裝的包裝件，內外壓力不平衡，被包裝物品受到一定的壓力，易結塊的粉狀食品容易粘結在一起或縮成一團；酥脆易碎的物品，如油炸土豆片、炸蝦片等會被擠碎；形狀不規則的物品，使包裝件表面產生皺紋，影響美觀；有尖角的物品會將包裝袋刺破，這些物品都不能用真空包裝。

（3）充氣包裝是在包裝件抽真空后，立即充入一定量的惰性氣體，或者不抽真空，而是用惰性氣體置換出空氣，結果使包裝件內部既除去了氧氣，內外的壓力也趨于平衡，可以克服真空包裝的不足之處。

（二）真空與充氣包裝的機理

真空與充氣包裝的功能相同，工藝過程略有差異，其機理的實質可歸結為三個方面：除氧、阻氣、充氣。

1．除氧

食品霉腐變質的主要原因是微生物所致，其次是食品與空氣中的氧氣接觸發生化學變化而變質。微生物有嗜氧的與厭氧的兩類。霉菌和酵母菌屬于嗜氧類，當包裝件內的氧氣濃度小于1％時，它們的生長和繁殖速度就急劇下降；當小于0．5％時，多數細菌將受以抑制而停止繁殖。當然，微生物的生長還受到溫度、水分和營養物質的影響。

氧氣與油脂或含油脂多的食品長時間接觸，特別在陽光下，氧氣與其中的不飽和脂肪酸作用使油脂或食品變味變質。

氧氣與鋼鐵制品接觸，特別在相對濕度大的情況下極易使金屬銹蝕。

包裝件內除氧的方法有兩種：一是機械法，即用抽真空或用惰性氣體置換；二是化學法，即用各種除氧劑。而真空與充氣包裝除氧，是采用機械法，有時也輔之以化學法。

2．阻氣

就是采用具有不同阻氣性的包裝材料如塑料薄膜和塑料紙、箔等復合材料，阻擋包裝件內外的氣體互相滲透。

在真空與充氣包裝中使用多種塑料。氣體對塑料膜的透過性各不相同。對同一種薄膜，幾種常見氣體的透過率比例為

N2：O：CO2＝1：3：15～30

有的薄膜，CO2的透過率是N2的30倍左右。為此，在充氣包裝的時候，包裝件內的一部分氣體會被食品所吸收，剩余的根據包裝件內外氣壓的分壓差而擴散流通，一直變化到內外氣體構成平衡狀態為止。

3．充氣

向包裝件內充惰性氣體，常用N2和CO2，此外還有充Ar及其他特殊氣體。

CO2氣體對阻止霉的生長繁殖極為有效，當包裝件內的濃度達10％～40％時，對微生物有抑制作用，如果濃度超過40％時，則有制菌滅菌的作用；CO2氣體對具有呼吸性能的果蔬等食品可以起到有效的保鮮作用，如新鮮水果貯藏環境的CO2氣體濃度達到7％～10％時，能阻止水果發霉，降低呼吸作用強度，延長其保存期；CO2對水的溶解度大，且兩者化合生成弱酸性，因此含水量高的食品在充CO2氣體后將略有酸味；CO2對油脂、谷類等食品，有較強的吸附作用，可抑制糧食中脂肪、維生素和油脂的氧化與分解，糧食油脂即處于“冬眠”狀態，從而延長保存期。

將包裝內空氣抽出，充入純度為99．5％的N2，可防金屬腐蝕、非金屬材料老化；包裝中充N2后，可保全食品的色、香、味，并可防止油脂氧化、肉類變色。N2與食品等一般不發生化學作用，也不會被吸收，對塑料薄膜的透過性比O2和CO2都低，是充氣包裝的一種理想氣體。惰性氣體本身具有抑制微生物生長、繁殖的效能，最近茶葉及漬物常采用氬（Ar）氣包裝。此外還可以充入干燥空氣，并保證包裝內的相對濕度在產品的臨界相對濕度以下，則可防止金屬腐蝕。

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