气调包装是食品保鲜的必然需求
中国有一句著名的话:“民以食为天”,可以说包含两层意思,一是要有足够的食品,就是要保证粮食安全;二是要有安全的食品,要保证食品安全。食品企业生意遍及五湖四海的同时,越来越感受到食品产业链国际化带来的新挑战。
消费者在享受到来自全球食品工业新原料、新工艺带来的舌尖上新体验的同时,也需要得到食品安全的保障。
世界贸易组织的建立和贸易的全球化,对全球都带来了深刻而巨大的影响。食品安全领域也是这样,贸易全球化对于食品安全的影响至少是表现在以下几个方面:
第一点,食品的国际贸易增长非常迅速,根据WTO的数据,全球食品贸易额年增长率达到了11%。
第二点,全球食品供应链也变得越来越国际化了,某一种食品原材料有可能是在一个地方或者是一个地区生产,但是却在另一个国家和地区加工,其最终产品会在全球销售。这样一种生产和营销的模式,现在已经变得越来越常见。它使得全球食品供应链面临着需要更多的安全保障。
第三点,食品安全问题变得越来越全球化和现实化,即涉及范围越来越大和越来越具体,一个国家或一个地区的一个食品安全事件发生了,那么全球的消费者都会受到影响。食品安全的广泛性和重要性要求必须有先进的科技为保障。作为对于食品具有安全保鲜的气调包装,自然成为受到欢迎的必需的大量的食品安全卫士。
气调保鲜包装(MAP)可以有效解决真空包装食品的品质劣化问题,延长食品货架期,降低食品流通成本。随着人们消费意识的改变,气调包装技术以其优越的安全保鲜功能,越来越受到消费者认可和欢迎。
气调包装的原理是采用气调保鲜气体(2-4种气体按食品特性配比混合),对包装盒或包装袋的空气进行置换,改变盒(袋)内食品的外部环境,抑制细菌(微生物)的生长繁衍,减缓新鲜果蔬新陈代谢的速度,从而延长食品的保鲜期或货架期。以果蔬保鲜为例:新鲜果蔬在采摘后仍然进行呼吸作用,消耗O2产生CO2,逐渐增加环境中的CO2含量并降低O2的浓度,采用高透性的塑料薄膜可与大气进行气体交换,补充所消耗的O2并排出CO2。当气体对薄膜渗透的速度与果蔬呼吸速度相等时,包装袋内的气体达到某一平衡浓度,可以使果蔬维持微弱的呼吸速度而不产生厌氧呼吸,从而延缓果蔬的成熟而得到保鲜。采用气调包装能够实现在不采用防腐剂、添加剂的前提下确保食品的口感、营养成份和保鲜期。
20世纪80年代,英国零售新鲜肉气调包装的应用,极大地推动了国际气调包装先进技术与装备的研究与应用。20世纪90年代后期,我国开始研发食品气调包装工艺与设备。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市场,为我国食品气调包装的市场应用打下了基础。目前,我国的气调包装技术及装备与国际先进水平相比,还存在较大差距,主要表现在设备精度不高、稳定性差、自动化程度低。对于易氧化食品,包装容器内含氧率的增高,容易导致食品氧化变质和需氧菌迅速繁殖,缩短食品货架期。如何控制易氧化食品包装容器的含氧率,提高生产率和自动化程度,降低包装成本,已成为目前亟需解决的气调保鲜包装技术难题。
对于易氧化食品的气调包装,由于食品种类和量不同,以及包装容器材质和容器大小的不同,必须严格控制包装容器内保鲜气体的组分和浓度,以确保新鲜食品的保鲜效果。同时,提高易氧化食品气调包装的自动化程度,提高生产效率,节省保鲜气体消耗量,保证气体混合的精度,以节约成本。
针对易氧化食品的保鲜包装,构建一个智能气调包装系统。智能气调包装系统主要由真空充气包装系统、气体比例混合系统、在线气体比例检测系统、PLC控制器、液晶触摸屏等组成。系统的设计主要包括重要元件的计算与选用、系统的总体集成、控制流程的设计、控制时序设计等。在真空充气包装系统的密封环境下,对包装袋抽真空;然后,PLC通过在线气体比例检测系统检测包装袋内保鲜气体的浓度,通过气体比例混合系统,控制充入包装袋的O2,CO2,N2气体的组分和充气量,实现包装袋保鲜气体组分和浓度的精确控制;最后,真空充气包装系统完成包装袋封口,输出包装成品,实现食品的抽真空、充气、封合的自动包装。
预制袋自动充气包装机多采用气流式气调包装方式,无需抽真空,生产效率高,但包装残氧率高达5%,不适于易氧化食品的包装。预制袋外抽式半自动真空充气包装机,采用真空补偿式气调包装方式,包装残氧率可低于1%,常用于易氧化食品的气调包装。气体比例混合系统是气调保鲜包装系统中的核心,保证按预定的最佳比例将2种或3种保鲜气体混合。气体比例混合有等容法、等压法、定容定压法、时间法和节流法5种。等容法、等压法、定容定压法比较准确,但不能连续配气;时间法装置最简单但准确度较差;节流法比较简单,如果各气体钢瓶的出口压力恒定,调整各出口节流阀的开度,即可得到与预定配比相近的混合气体。
在线检测系统气体比例检测仪是气调包装系统的重要配套检测仪器。目前,食品气调包装的气体组分检测和监控主要采用2种方法:一种是在生产过程中,利用便携式气体检测仪定时随机抽检,这种方法操作繁琐,检测滞后,适于单机检测;另一种是在线检测,使用气体在线检测仪,对未封口包装袋内的气体含量进行连续在线检测,实时反馈给控制系统,控制系统根据检测结果进行全程质量监控,同时记录检测数据。如配以PLC等控制器和补偿执行机构,可实现气体比例的自动调整。这种方法能及时发现气体混合比例中出现的误差,节省人力和时间。通过二次开发,在PLC中设置了正常工作和在线检测工作方式的切换软开关。在线检测时,包装机按程序自动进行包装,同时进行气体成分的检测。 智能气调包装系统提高工作效率,同时省却了传统气调包装的真空气室,降低了系统成本。今后进行深入研究,利用PLC采集CMV-2分析仪的信息,自动调节气体组分,提高智能气调包装系统的自动化程度。
“周黑鸭”质保中心经理介绍,气调锁鲜装生产线自2014年上线起,帮助“周黑鸭”公司的卤鸭产品实现了远程跨地域销售,扩大了国内市场份额,带动了肉鸭养殖、卤鸭加工行业规范和质量安全保障体系的建设。目前武汉其他知名的熟卤制品企业也纷纷采用了气调包装,消费者从最初对气调锁鲜装的不熟悉、不接受,到如今认准气调锁鲜装才能放心购买食用。
国外发达国家早在上世纪中期已经将气调保鲜技术用于食品包装,并受到消费者的青睐。但气调包装进入中国之初并不顺利,市场接受度不是很高。在欧美,人们喜欢去超市买那种包装好的现成品,而中国人则喜欢去饭店吃饭,或者到市场上买新鲜肉菜然后回家做。所以在一些国际气调包装机械公司刚进入中国市场时,基本没有气调包装。
气调包装为食品赢得更长久的保质期,更好的保鲜度,更好的口味、颜色和外形。包装内的气调保护气体对食品内的微生物和生化反应发生作用并因此延缓食品的变质。如国内大型超市绝大多数鲜肉柜台都仅仅是将未售出的肉进行柜台冷藏保存,这样的肉一般保鲜期也就1-2天,而采用了气调包装之后,则可以大大地延长它的保鲜期至5-7天。因此,不管是蔬菜还是水果,肉类或者鱼类,气调保鲜技术对于新鲜食品的加工与包装已经成为必然的趋势。
瑞典一公司推出采用充满100%CO2气体的包装袋、容器、贮藏室来贮藏肉类。高浓度的CO2能阻碍需氧细菌与霉菌等微生物的繁殖,延长微生物增长的停滞期及指数增长期,起防腐防霉作用。该方法能使猪肉不需冷冻处理可保存120天,如再加压处理,贮藏时间更长。这一方法引起美国、澳大利亚等肉类输出国的极大关注。
氮气(N2)是理想的惰性气体,在食品包装中有特有功效:不与食品起化学反应与不被食品吸收,能减少包装内的含氧量,极大地抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖,减缓食品的氧化变质及腐变,从而使食品保鲜。充氮包装食品还能很好地防止食品的挤压破碎、食品粘结或缩成一团,保持食品的几何形状、干、脆、色、香味等优点。目前充氮包装正快速取代传统的真空包装,已应用于油炸薯片及薯条、油烹调食品等,受到消费者特别是儿童、青年的喜爱,充氮包装可望应用于更多的食品包装。
复合气调保鲜包装国际上统称为MAP包装,所用的气调保鲜气体一般由CO2、N2、O2及少量特种气体组成。CO2能抑制大多需氧腐败细菌和霉菌的生长繁殖;O2抑制大多厌氧的腐败细菌生长繁殖;保持鲜肉色泽、维持新鲜果蔬富氧呼吸及鲜度;N2作充填气。复合气体组成配比根据食品种类、保藏要求及包装材料进行恰当选择而达到包装食品保鲜质量高、营养成分保持好、能真正达到原有性状、延缓保鲜货架期的效果。目前,复合气调保鲜包装在国内外已广泛应用。
气调包装已成为一种广泛应用的食品保存方法,正影响着肉类、干酪、鱼、禽肉和其他新鲜和预制食品的包装以及这些食品在全球市场的销售。在我国,对气调包装保鲜的研究始于80年代后期,就我国目前的发展形势来看,气调包装的市场被业内人士看好。我们同时也应看到,国内气调保鲜包装设备生产行业还存在着良莠不齐的情况,在一定程度上影响着食品气调保鲜包装市场的进程。
随着中国经济的不断高速增长,国内消费水平的不断提高,消费者越来越注重食品的安全与新鲜,保鲜食品必将成为食品生产企业的一个新的经济增长点。气调保护技术是现代食品加工工业质量监控系统的一个及其重要的组成部分,对于深度冷冻或者使用防腐剂的传统方式来说,是一个更加值得信赖和节省成本的先进技术。
国内食品包装技术相对落后,且偏重于理论,实用性不强。我国食品包装业要融入国际食品包装新潮流,在激烈的市场竞争中占据主动,使我国食品包装业与发达国家间差距不断缩短,就必须引进吸纳国外食品包装新技术。加大我国食品包装新技术的开发研究和应用具有极其重要的意义,为适应现代社会的需求,引进国外先进气调包装技术,是提高我国气调包装技术水平,保持、改善、延长食品的营养价值的重要途径。
气调包装对于我国食品保鲜加工市场来说是机遇远远大于挑战。随着市场需求的日益增多和成熟,中国的气调食品保鲜包装会在短时间内蓬勃发展,成为消费者选购食品的主流。(王琦)