頂空和氣調包裝的定義

食物有許多營(yíng)養價(jià)值都與新鮮度密切相關(guān)，因此包裝的重點(diǎn)正從簡(jiǎn)單地延長(cháng)貨架期演變?yōu)橐瑫r(shí)保持食品質(zhì)量，讓新鮮度與安全度成為優(yōu)先級別的重點(diǎn)。而當出售不經(jīng)加工的新鮮食物時(shí)，這一點(diǎn)變得更加重要。氣調包裝可以減緩食品質(zhì)量惡化的過(guò)程，這也是氣調包裝銷(xiāo)售額不斷增長(cháng)的原因。

當購買(mǎi)到密封包裝的產(chǎn)品時(shí)，包裝內會(huì )存有一些空間，這部分空間被通常稱(chēng)為頂空。氣調包裝的頂空氣體由氧氣、二氧化碳和氮氣三種氣體的不同組合而成，其比例不同于外部的自然空氣，是經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗得出的可實(shí)施的保鮮混合氣體。

氣體的體積和成分在氣調應用中都至關(guān)重要，了解每種食品的具體氣調要求是設計和選擇包裝材料的必要條件，為此考慮影響氣調的所有因素也是至關(guān)重要的。

影響頂空和氣調包裝的因素

頂空氣體是動(dòng)態(tài)的，會(huì )因許多因素而變化：

包裝

影響頂空和氣調包裝的主要因素是包裝材料的滲透性，甚至塑料聚合物也是可滲透的。然而因擴散速率不同，聚合物能讓二氧化碳擴散比氧氣多 3 - 7 倍。二氧化碳從包裝中移出是維護氣調有效性的最大挑戰之一。當頂空內的氧氣水平降低時(shí)，已知大氣中的氧氣也會(huì )浸入到包裝中。

產(chǎn)品與頂空的比例

頂空的量也會(huì )影響產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是肉制品。對于豬肉和牛肉，氣體頂空與肉的比例不應低于 2：3，否則質(zhì)量會(huì )受到影響。較高的頂空對牛肉沒(méi)有區別，但會(huì )影響豬肉；因此包裝尺寸不宜過(guò)大。

氣體的溶解度

氣體會(huì )凝結并溶解到包裝食品中，導致體積減少，這是肌肉食物的主要問(wèn)題之一，像魚(yú)就會(huì )存在這種問(wèn)題。

呼吸速率

新鮮農產(chǎn)品采摘后仍能持續呼吸，呼吸速率取決于氧氣的可用性。由于呼吸作用，二氧化碳濃度將增加，并產(chǎn)生熱量。此外生理和外部因素的結合會(huì )導致同一產(chǎn)品不同批次的呼吸速率相差 10%。

外部溫度

溫度影響新鮮農產(chǎn)品的呼吸速率，溫度直接影響食物的質(zhì)量和微生物的生長(cháng)，包裝材料的氣體傳輸和氣體的溶解也取決于溫度。即使在氣調應用中，也得是較低的溫度才能維持理想的保鮮狀態(tài)，并且在產(chǎn)品的搬運、運輸和儲存過(guò)程中要全程得到冷鏈控制。穩態(tài)氣體濃度只有在特殊條件下才有可能，特別是這些呼吸產(chǎn)品。波動(dòng)或更高的溫度會(huì )導致厭氧呼吸，產(chǎn)生不良的味道和乙醇。

相對濕度

相對低濕度或波動(dòng)會(huì )導致水分流失。在包裝內，水蒸氣沒(méi)有辦法逸出，這可能會(huì )導致冷凝并產(chǎn)生霧狀條件。如果溫度下降到露點(diǎn)以下，水蒸氣就會(huì )液化，促發(fā)微生物生長(cháng)。

光照

產(chǎn)品對光的反應取決于包裝材料、食品和光的質(zhì)量。在光飽和的條件下，多葉蔬菜會(huì )進(jìn)行光合作用，造成進(jìn)一步的并發(fā)癥。因此綠色蔬菜在二氧化碳含量高的黑暗中儲存效果好，但由于高二氧化碳和低氧氣會(huì )導致厭氧呼吸，保持平衡對監測很重要。牛肉和火腿由于脂質(zhì)的光氧化而受到光的負面影響。

運輸時(shí)間

為了計算頂空和氣調包裝的體積，必須考慮運輸距離，以補償通過(guò)可滲透包裝和溶解的氣體損失。

不同食物的頂空和氣調包裝重要性

各種易腐物品，如新鮮農產(chǎn)品、乳制品、海鮮和肉制品，都受益于氣調技術(shù)，不過(guò)每種食物的氣調實(shí)操都會(huì )有所不同。不同的食物規定了不同水平的氧氣和二氧化碳濃度，高濃度的二氧化碳被用作抗菌措施來(lái)保存所有食物。

新鮮農產(chǎn)品

在新鮮農產(chǎn)品中，由于果蔬是會(huì )呼吸的產(chǎn)品，所以即使采摘后有多生理過(guò)程仍在發(fā)生：

• 高阻隔性材料導致產(chǎn)品質(zhì)量下降

• 乙烯的產(chǎn)生最終會(huì )導致成熟、過(guò)度成熟，并最終導致衰老

• 物理?yè)p傷也會(huì )損害新鮮農產(chǎn)品。

這三個(gè)生理過(guò)程可以同時(shí)發(fā)生，由于乙烯的產(chǎn)生，呼吸速率會(huì )上升，而乙烯又是在果實(shí)成熟過(guò)程中產(chǎn)生的，或者是對物理?yè)p傷和其他壓力的反應。結果顏色和香味都會(huì )發(fā)生變化。

為了降低呼吸速率，氣調包裝中的氧氣水平要比大氣中的低，二氧化碳水平比大氣中的高，這也控制了乙烯和微生物的作用。然而即使在高二氧化碳環(huán)境下，也不可能控制所有的微生物感染，因為許多微生物也會(huì )在厭氧條件下生長(cháng)。如果在正確的平衡和限制下使用二氧化碳和氧氣，顏色、氣味都會(huì )得到理想狀態(tài)。但要注意確保氧氣水平不會(huì )下降，防止產(chǎn)生厭氧條件下的發(fā)酵和fubai。

肉

頂空分配適當的氣調包裝可以在不添加化學(xué)食品添加劑的情況下延長(cháng)貨架期。將與包裝形式、肉類(lèi)脂肪含量、外部溫度以及微生物菌群和負荷相互作用，宰后水分活度和非蛋白質(zhì)的數量將反過(guò)來(lái)決定微生物的活性。

肉制品的質(zhì)量由它們的顏色、保水性、脂肪成分和微生物活性決定。消費者更喜歡肉的紅色。包裝中的氧氣濃度決定了肉品中肌紅蛋白的氧化狀態(tài)和產(chǎn)品的微生物保質(zhì)期。傳統上對于鮮肉，需要氧濃度大于 70% 才能產(chǎn)生較為理想的鮮紅色。但存在氧氣就足以使肉中的需氧fubai菌群生長(cháng)，所以在氣體混合物中加入 20-30% 的二氧化碳可以延緩它們的生長(cháng)。

氣調技術(shù)已被用于將家禽產(chǎn)品的貨架期延長(cháng)一倍。它用于控制微生物的活動(dòng)，應用 40 - 100% 的高二氧化碳水平與氮氣結合使用，不過(guò)厭氧菌會(huì )產(chǎn)生粘液和不良氣味。

海鮮

在海鮮產(chǎn)品中，由于脂質(zhì)氧化、微生物fubai和酶活性，質(zhì)量會(huì )下降。微生物降解會(huì )影響風(fēng)味、質(zhì)地和外觀(guān)。由于高水分含量、氣體成分和氯化鈉等添加劑，海鮮*的fubai菌大量繁殖。海鮮*的fubai菌會(huì )導致不良風(fēng)味、貨架期變短并產(chǎn)生三甲胺，魚(yú)腥味就這么來(lái)的。

氣調包裝可以減少海鮮*的fubai菌生長(cháng)，避免腥味，還可以限制脂質(zhì)氧化。低脂肪魚(yú)類(lèi)、扇貝，推薦使用  40% 二氧化碳 + 30% 氮氣 + 30% 氧氣；鮭魚(yú)、鱒魚(yú)、煙熏海鮮制品，推薦使用 40% 二氧化碳+60% 氮氣。

高水平的二氧化碳通過(guò)溶解在魚(yú)肌肉中形成碳酸來(lái)降低酸堿度。二氧化碳被添加到包裝中，以保持適當的氣調條件，但碳酸會(huì )使蛋白質(zhì)變性致?lián)p。另一個(gè)風(fēng)險是厭氧菌引起的肉毒中毒，這只能通過(guò)將氣調包裝的魚(yú)冷藏在 3.5℃ 以下來(lái)解決。

頂空分析的應用

通過(guò)氣調技術(shù)改善食品供應和質(zhì)量，加上包裝變化帶來(lái)的挑戰，使得頂空和氣調分析在研究和工業(yè)中都很重要。

確保食品質(zhì)量

目前正在進(jìn)行廣泛的研究，以檢查不同氣調包裝條件下新鮮和鮮切食品中的微生物活性。

包裝和質(zhì)量控制

在工業(yè)中，頂空和氣調分析在包裝過(guò)程中至關(guān)重要，在運輸和儲存過(guò)程中也是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

處理

在頂空創(chuàng )造理想的氣調條件不僅僅局限于包裝，還可以應用于收獲后的預處理。熱處理被廣泛用于降低呼吸速率、微生物感染和低溫傷害。

埃幸關(guān)于氣調包裝應用過(guò)程中的建議：確定合適的大氣條件和設計包裝的研究依賴(lài)于將頂空中的氣體、溫度、相對濕度和儲存時(shí)間的各種組合進(jìn)行比較。以下幾種測試方式是氣調質(zhì)量控制中常見(jiàn)方案：

① 便攜式頂空分析

② 臺式頂空分析

③ 在線(xiàn)頂空分析

埃幸：三言?xún)烧Z(yǔ)道不盡，歡迎詳詢(xún) imachine

聲明：內容來(lái)自 Scott Trimble

埃幸機械  優(yōu)先級別的新鮮安全