真空和充气包装原理

食品的真空和真空充气软包装

上海青葩食品包装机械有限公司 发布日期: 2010-08-16

1、定义

真空包装将食品装入包装袋，抽出包装袋内的空气，达到预定真空度后，完成封口工序。

真空充气包装将食品装入包装袋，抽出包装袋内的空气达到预定真空度后，再充入氮气或其它混合气体，然后完成封口工序。

2、作用机理

真空包装的主要作用是除氧，以有利于防止食品变质，其原理也比较简单，因食品霉腐变质主要由微生物的活动造成，而大多数微生物（如霉菌和酵母菌）的生存是需要氧气的，而真空包装就是运用这个原理，把包装袋内和食品细胞内的氧气抽掉，使微物物失去“生存的环境”。实验证明：当包装袋内的氧气浓度≤1%时，微生物的生长和繁殖速度就急剧下降，氧气浓度≤0.5%时，大多数微生物将受到抑制而停止繁殖。（注：真空包装不能抑制厌氧菌的繁殖和酶反应引起的食品变质和变色，因此还需与其它辅助方法结合，如冷藏、速冻、脱水、高温杀菌、辐照 灭菌、微波杀菌、盐腌制等。）

真空除氧除了抑制微生物的生长和繁殖外，另一个重要功能是防止食品氧化，因油脂类食品中含有大量不饱和脂肪酸，受氧的作用而氧化，使食品变味、变质，此外，氧化还使维生素A和C损失，食品色素中的不稳定物质受氧的作用，使颜色变暗。所以，除氧能有效地防止食品变质，保持其色、香、味及营养价值。

真空充气包装的主要作用除真空包装所具备的除氧保质功能外，主要还有抗压、阻气、保鲜等作用，能更有效地使食品长期保持原有的色、香、味、形及营养价值。另外，有许多食品不适宜采用真空包装而必须采用真空充气包装。如松脆易碎食品，易结块食品，易变形走油食品，有尖锐棱角或硬度较高会刺破包装袋的食品等。食品经真空充气包装后，包装袋内充气压强大于包装袋外大气压强，能有效地防止食品受压破碎变形并不影响包装袋外观及

印刷装潢。

真空充气包装在真空后再充入氮气、二氧化碳、氧气单一气体或二 三种气体的混合气体。其氮气是惰性气体，起充填作用，使袋内保持正压 ，以防止袋外空气进入袋内，对食品起到一个保护作用。其二氧化碳能够溶于各类脂肪或水，引成酸性较弱的碳酸，有抑制霉菌、腐败细菌等微生物的活性。其氧气具有抑制厌氧菌的生长繁殖，保持水果、蔬菜的新鲜及色彩，高浓度氧气可使新鲜肉类保持其鲜红色。

第３卷第４期　２０１１年ｌ０　包装学报　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ＶＯ１＿３　ＮＯ．４　０ｃｔ．２Ｏ１ｌ　

单向排气和充气技术在包装中的应用　

伍志祥，许晓春，陆佳平　

（江南大学机械１：程学院，江苏无锡２１４１２２　１　

摘　要：应用单向排气和充气技术的包装主要有自动排气包装、真空包装、充气包装３种形式。自动排　气包装主要通过单向阀实现自动排气功能，在咖啡包装、微波加工食品包装、特种危险品包装等领域应用　

较多；真空包装主要通过单向阀将包装内的气体向外抽排，主要应用于家庭真空储物袋；充气包装有充气　

袋包装和充气垫包装２种形式，主要通过单向阀实现充气功能，其缓冲性能与缓　中垫的充气量、长宽尺寸、　薄膜的阻隔性能及所处环境的温度相关，主要应用于质量较小的电子产品、酒类、易损坏贵重物品、精密　仪器等包装。　

关键词：单向排气包装；真空包装；充气包装；单向阀　中图分类号：ＴＢ４８５．２　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４—７　１００（２０１　１）０４—００１５—０４　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｎｅ—Ｗａｙ　Ｅｘｈａｕｓｔ　ａｎｄ　Ｉｎｆｌａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　

Ｗｕ　Ｚｈｉｘｉａｎｇ，Ｘｕ　Ｘｉａｏｃｈｕｎ，Ｌｕ　Ｊｉａｐｉｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２１４１２２．Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｔｈｒｅｅ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｆｏｒｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｎｅ—ｗａｙ　ｅｘｈａｕｓｔ　ａｎｄ　ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｔｅｃｈｎｏ１０￡ｖ　ｉｎ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｗｈｌ。ｎ　ａｒｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ，ｖａｃｕｕｍ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｐａｃｋａｇ—　ｌｎｇ　ｒｅａｌｌｚｅｓ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｍａｉｎｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｏｎｅ—ｗａｙ　ｖａｌｖｅ　ａｎｄ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｃｏｆｆｅｅ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ．ｍｉｃｒｏ—　ｗａＶｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｎｇ　ｆｏｏｄ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ，ｓｐｅｃｉａｌ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｏｆ　ｄａｎｇｅｒｏｕｓ　ｇｏｏｄｓ　ｅｔｃ．．Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｏｎｅ、ｗａｙ　ｖａｌｖｅ，ｖａｃｕｕｍ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｐｕｍｐｓ　ｍｅ　ｇａｓ　ｏｕｔ　０ｆ　ｔｈｅ　ｐａｃｋａｇｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｍａｉｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎ　ｆａｍｉｌｙ　ｖａｃｕｕｍ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｂａｇ．Ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｈａｓ　ｆｏｍ１ｓ　ｏｆ　ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｂａｇ　ａｎｄ　ａｎ　ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｃｕｓｈｉｏｎ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ，ｔｈｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｍａｉｎｌｙ　ｆｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　Ｏｎｅ　ｗａｖ　ｖａ１ｖｅ　ｗｈｉｌｅ　ｉｔｓ　ｃ　ｈｍｎｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｄｅｐｅｎｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｖｏｌｕｍｅ，ｌｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｗｉｄｔｈ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｆｆｅｒ　Ｄａｄ，ｔｈｅ　ｂａｒｒｉｅｒ　ｐｒｏｐｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｆｏｒ　ｓｍａ１１　ｅｌｅｃｔｒＯｎｉｃ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｌｉｑｕｏｒ，ｆｒａｇｉｌｅ　ｖａｌｕａｂｌｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．　ＫｅＹ　ｗｏｒｄ　：ｏｎｅ。ｗａｙ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｐａｃｋａｇｅ；ｖａｃｕｕｍ　ｐａｃｋｉｎｇ；ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ；ｏｎｅ—ｗａｙ　ａｉｒ　ｖａｌｖｅ　

第三章 真空包装与充气包装工艺

第一节 真空、充气包装的意义与发展 真空包装是将产品装入气密性包装容器，抽去容器内部的空气，使密封后的容器内达到预定真空度，然后将包装密封的一种包装方法。充气包装是指在产品装入气密性包装容器，抽真空(或不抽真空)，再充入保护性气体(一般为N2、CO2)，然后将包装密封的一种包装方法。简言之，是用脱气或充气技术，除去包装体系中的氧，改善包装内产品周围的气氛，防止或减弱产品比学或生物化学反应发生，从而达到保护产品目的一种包装方法。真空包装，国外始于40年代，用于火腿、香肠包装。充气包装始于50年代干奶酪包装，并于70年代得到发展。我国于80年代引入充气包装技术，用于茶叶充氮包装。

真空、充气包装有以下特点： ①食品不用加热或冷冻，不用或少用化学防腐剂，便能有较长保存期，且食品风味可保持较好。 ②充气包装饱满美观，可克服真空软包装缩瘪难看和易机械损伤的缺点。 ③与罐藏和冷冻贮藏相比，包装材料和设备较简单，操作方便，费用较少。但应用上也有以下不足：①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。 ②充气包装所用的保护气体一般为N2、CO2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；真空充气包装对厌氧菌无效。因此，对食品来说，真空及充气包装常要与冷藏相结合，才有较好的效果。

③与罐藏相比，食品真空及充气包装速度较慢，效率较低。真空、充气包装都可理解为气调包装。气调包装CAP(ControlAtmospherePackaging)的含义是指密封包装内产品四周气氛可得到调节或控制的一种包装方法。 如真空包装中的水果、蔬菜，由于果蔬的呼吸及塑料薄膜的气体选择性透过作用，包装内气体成分会调节到一种最佳状态。这种选择性渗透薄膜包装常称为自然气调包装。 充气包装又称换气包装或改变气体包装，它属于气调包装，只不过是将包装内空气置换为有利产品保存的气体。但在流通过程中，能调节、控制以维持包装内产品周围始终处于最佳气氛状态的气调包装还没有出现。

1 真空断路器的原理和作用

真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此，真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压，使单断口真空断路器向高电压等级发展的主要研究课题。

真空度的表示方式

绝对压力低于一个大气压的气体稀薄的空间，称为真空空间，真空度越高即空间内气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa，1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高"，亦即是1。31x10-2Pa。

"派森定理"亦有译为"巴申定律"，是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形，即充气压力的增加或降低，都能提高极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清楚，因为真空灭弧室内部真空度高于10-4托，这样稀薄空气的空间，气体分子的自由行程为103mm，在真空灭弧室这么大小的容积内，发生碰撞的机率几乎是零。因此不会发生碰撞游离而使真空间隙击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的，条件是在均匀电场的情况下，其间隙击穿电压Uj可表示为:

Uj=KLa

L------间隙距离；

a------间隙系数(间隙<5mm时a=1，>5mm时，a=0。5)

由派森定理的"V"形关系曲线中看出，当真空度达103托时出现拐点，拐点附近曲线变得平坦，击穿电压几乎无变化。

当真空度和间隙距离相同时，其击穿电压则随触头电极材料发生变化，电极材料机械强度高，熔点高时，真空间隙的击穿电压亦随之提高。 2 真空绝缘的破坏机理