氣調包裝是指在一定的封閉包裝條件下,通過各種調整使包裝氣體不同于正常的大氣成分,以抑制因生理生化反應而引起的食品品質劣化、物理反應。ON、氧化褐變等,從而達到延長食品保藏和長期保存的目的。
通常,一種或多種氣體,如二氧化碳、氮氣和氧氣,以一定比例通過連續熱力學灌裝機灌裝到包裝中。經熱壓密封后,完成充填包裝。
氣調包裝的效果
大量的實踐證明,應用合理的氣調包裝,尤其是合適比例的填充氣體,不僅有助于限制包裝內微生物的生長,對于緩解內容物的過度成熟和氧化也具有積極意義。
二氧化碳是氣調包裝中占據重要地位的氣體成分,突出作用是其高效的抑菌效果。由于二氧化碳能穿透細菌的細胞,使細胞內的PH下降和酶的活性降低,因此抑制細胞的繁殖,因而對于魚肉海鮮、鮮嫩果蔬、烘焙點心等有防腐和防霉的作用。
氮氣是一種無色無味的惰性氣體,不會與食物發生化學反應,充氮氣的目的是作為填充氣體,保持食物的色、香、味、脆、形,對油脂氧化也能起到緩解作用。
氧氣是大部分生物體生長繁殖的重要條件,同時也是油脂類氧化變質的主要誘因。一般而言,氣調包裝中不填充氧氣,但針對某些食物,一定的含量的氧氣對于維持食物其他方面的性質具有良好的效果。
例如,魚肉海鮮類的食物,往往含有肌紅蛋白,呈紫紅色,氧氣的作用即是與肌紅蛋白結合生成氧合肌紅蛋白,使肉質呈現鮮紅色。但大量的氧同時也會加快肉中脂肪氧化和微生物的繁殖,因此這類食物的氣調包裝建議填充氧氣和二氧化碳的混合氣體,借助二氧化碳的抑菌作用實現雙重效果。
對于另一類新鮮果蔬食物,貯藏中應盡可能降低氧氣的濃度,以此降低食物的呼吸強度和基質氧化損耗,延緩成熟,但氧氣濃度過低,一方面會使果蔬發生無氧呼吸,導致缺氧障礙,另一方面會引起厭氧菌的發酵,如肉毒桿菌等。由于不同的果蔬具有不同的氧氣臨界濃度,因此在使用氣調包裝的時候需要根據果蔬種類特別設定填充的氧氣量。
影響氣調包裝效果的因素分析
氣調包裝的效果主要體現在3個方面:抑菌作用;針對新鮮果蔬食品,抑制呼吸作用和成熟度;保持食物原有的味道和形狀,特別是烘焙食品,減少因油脂氧化產生的異味。從食物包裝到運輸貯藏,氣調包裝的效果受到諸多因素的制約,包括二氧化碳抑菌的選擇性、二氧化碳的濃度、氣調包裝材料的性能等。
二氧化碳抑菌的選擇性對氣調包裝效果的影響
根據微生物代謝對氧的需求量,可分為好氧型、兼性厭氧型和厭氧型微生物。
好氧型微生物是指生命體只有在有氧的條件下才能正常生長,其包含部分好氧細菌和霉菌,對于這些微生物,二氧化碳濃度低于10%即可抑制其生長。其中二氧化碳對不同菌屬的霉菌的抑制效果也有所差異,例如青霉屬比曲霉屬對二氧化碳的耐受性更強。
兼性厭氧型微生物是指在有氧和無氧環境下均可生存的微生物,比如酵母菌,當氧氣缺乏時這類微生物通過將糖類轉化為二氧化碳和乙醇來生存,因此二氧化碳對其的抑制作用將有所降低。
厭氧型微生物指的是在無氧條件下比在有氧條件下生長好的微生物,比如梭狀芽孢桿菌在無氧條件下繁殖迅速,可分解糖類,引起果蔬等食品的產氣性變質和蛋白質變質。若此類微生物存在的情況下,向包裝充入大量的二氧化碳,會促進包裝系統中氧含量的降低,反而不利于抑制此類微生物的生長。
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