1、真空包裝技術的發展概況

    1.1、國外真空包裝技術的進展

    真空包裝技術起源于40年代，自50年代塑料薄膜成功地應用于商品包裝以來，真空包裝技術得到了迅速的發展。60、70年代真空包裝主要用于肉類食品。德國是世界上包裝工業最發達的國家之一，其真空包裝機及真空包裝技術享有盛名。克萊默爾·格雷伯機械制造公司1965年開始生產熱成型真空包裝機，對肉類的真空包裝進行了大量的研究，取得了許多成果，如對烤肉的包裝，在抽真空后加適量的氧氣；對含有40％脂肪的香腸，在抽真空后加適量的二氧化碳；對面包、花生抽真空后充氮氣和適量的二氧化碳等等【8】。1962年，Ordal提出不透氧膜能抑制病原微生物的生長，包裝鮮肉可以延長其貨架壽命【1】；Baltzer【2】認為真空包裝的鮮肉較有氧包裝的鮮肉的貨架壽命長的原因有：（1）在厭氧情況下微生物的總數目增加緩慢；（2）腐爛和粘液減少；（3）貯藏之后，真空包裝內最終微生物的數量比有氧包裝要少。這說明，不透氧膜真空包裝鮮肉，當其中的氧轉化為二氧化碳之后，不透氧膜能阻隔外界的氧再進入包裝內，所以真空包裝能延長鮮肉的貨架壽命。1970年，Pierson等【3】提出真空包裝創造了一個對微生物的種類和水平進行選擇的“生態系統”。1974年法國的SCOPA公司首次應用MAP（ModifiedAtmospherePackage，是一種先抽真空，再充入一定比例的混合氣體的包裝）包裝肉制品。

    各種先進真空包裝機的出現，加速了真空包裝技術的發展，一些發達國家如日本、德國、美國等的真空包裝技術均處在遙遙領先的地位。日本生產各類真空包裝機的公司有數十家之多，品種較多規格齊全。目前國外已出現許多高效、自動、功能齊全的真空包裝機、充混合氣體的真空包裝機以及一些專用的真空包裝系統等；國外真空包裝機的先進機型主要有：（1）呼吸式真空包裝機，其工作原理是利用反復多次的抽氣充氣來減少氧氣的殘留量；（2）熱成型真空包裝機，它是一種由熱成型－充填－封口與真空充氣包裝二者結合而成的高效率包裝機；（3）旋轉真空室式包裝機，這是一種自動化程度高的多工位包裝機，因多個在轉盤上的真空室而得名；（4）防織品真空包裝系統，紡織品采用真空包裝有許多獨特的優點，如能減少體積，便于貯存、運輸和保管。

    隨著科學技術的不斷進步，真空包裝機的不斷更新，真空包裝技術正向高效、自動化等方向發展。提高真空包裝速度有三個途徑：（1）提高現有機型的工作速度；（2）改變工作原理，探索新的設計方案；前者受到諸多條件的限制，有時很難取得大的突破；后者卻有較大的發展前景。例如熱成型真空包裝機就是采用多列平行作業的方案，才使生產效率大大提高；（3）減少停機時間，這就要求機器增加機器的可靠性，還要增加一些諸如故障顯示，快速維修、自動更換包裝材料等功能，以減少停機時間提高生產效率。自動化與高生產率緊密相關，靠人工作無法達到很高的生產效率。在工業發達的國家，勞動力成本高更是加速了真空包裝技術向自動化方向發展。如日本的旋轉真空室式包裝，使真空包裝高度自動化，可大大減少勞動力。今后，真空充混合氣包裝將得到大力發展，真空充氣包裝可以解決一些真空包裝所不適用的物品的包裝。另外，由于人們保護環境的意思加強，以及綠色食品的提出，包裝市場的競爭越來越激烈，對真空包裝的要求也越來越高。在西歐發達國家，曾經風行一時的塑料食品包裝已被淘汰，被新型的紙包裝和可食性包裝袋所代替。世界食品出口大國意大利已明確宣布至1991年完全禁止使用塑料食品包裝袋包裝食品。英國從1991年開始使用一種可食用、薄而透明的薄膜保鮮果疏【10】。美國已有50％的傳統塑料食品包裝袋由新型紙質包裝袋代替【7】。塑料食品包裝袋將會被新型紙質或其它可食性包裝袋所取代則是現代社會和科技發展的必然。

    1.2、國內真空包裝技術的現狀

    包裝水平在一定程度上反映了一個國家科學技術水平與富裕程度。我國的真空包裝技術的研究和應用尚屬起步階段。但我國是一個農業大國，目前無論是糧食、油料、水果、蔬菜以及蓄禽、水產品的加工保鮮還基本處于低級、粗放的狀態，而且我國的冷藏條件也不能與美國、日本等發達國家相比，這樣造成農產品大量損耗和資源浪費。據資料記載，目前我國糧油和果疏產品的損耗分別高達9％和25％，而美國等發達國家分別低于1％和5％。80年代以來，隨著生活水平的提高，人們對食品的要求越來越高，農村人口的吃糧結構由過去的初糧為主改為細糧為主，城市居民不但追求營養，還更注重衛生、方便、耐貯藏，同時對水果和蔬菜的需要量也越來越大，但是果疏、糧食的貯藏保鮮技術卻較為落后。據保守估計，園藝作物采后損失幾乎可以滿足兩億人口的基本營養要求。雖然有一些化學的保鮮方法，但人們對化學保鮮劑的安全性存在某種擔憂，于是物理的、無公害的氣調保鮮方法成為研究熱點。Pesis等（1986）【4】提出真空包裝是最好的維持柿果品質和硬度的保鮮方法。由此可見，貯藏保鮮技術的開發和普及日益被生產者、經營者和消費者所重視。

    70年代末我國高等農業院校相繼恢復了農產品貯藏、保鮮、加工的教學和科研工作，80、90年代真空包裝技術得到了迅猛的發展。1996年，張德翱等將真空技術應用方便食品的加工和保鮮上，他認為食品在真空狀態下加工，不僅保留了原來的風味和營養成份，而且衛生、保鮮，便于保存和攜帶。付希光等【11】（1999）用真空袋包裝貯藏糧食獲得了很好的貯藏效果，他認為采用真空袋包裝對大米的過夏貯藏，其保質效果明顯。由于真空的作用，抑制了大米的呼吸強度和霉菌的繁殖，保持了大米的品質。真空包裝貯藏是一種易于采用保證大米的先進貯糧方法。雖然近年來，我國的真空包裝技術得到了很快的發展，但與發達國家相比卻還差一段距離，要達到世界先進水平，必須提高真空包裝機的性能。我國已引進了意大利

    LEYDOLD－HETAEUS公司的顆粒物料立體枕形真空包裝生產線、瑞典樹宏有限公司與瑞典防織研究所的防織品真空包裝系統等【8】。在引進國外先進技術的同時，國家有專門的部門進行研究。1996年，馬家驥研制出了我國第一臺旋轉式真空包裝機即XZD－500/2S旋轉式真空包裝機【12】。1997年，張聰設計出了大容室真空充氣包裝機，它特別適用于大包裝物品的真空封口，并應用于鮮豬肉的保鮮包裝，可以采用1000×700(mm)的塑料薄膜袋套裝半頭鮮豬肉進行抽氣封口【13】。真空包裝機的發展一定會促進真空包裝技術的提高。真空包裝機和真空包裝技術的發展是相輔相成、互相促進的。我們必須同時注重兩者的發展，才能使真空包裝技術跨入世界先進的行列。

    2、真空包裝的特點、基本原理及主要的應用范圍

    2.1、真空包裝的特點和基本的原理

    目前，對食品進行保鮮多采用真空包裝和真空充氣包裝。為了保存食品，除控制外界溫度和無菌以外，更重要的是控制食品合適的氣體環境，如果選擇合適的包裝材料，真空包裝可以達到預期的保鮮目標。進行真空包裝首先要抽氣，然后再封口。實現真空包裝的方法有：（1）機械擠壓式；（2）吸管脫氣式；（3）腔室方法。所謂腔室法是將裝有物品的包裝袋放在腔室中打開閥門，由真空泵進行抽氣，然后熱封。一般塑料袋真空包裝都采用這種方式。

    真空包裝的特點有：（1）對肉類食品來說，真空包裝可以除去氧，從而可以抑制霉菌、好氣性菌生長發育，抑制油脂組分氧化，控制食品變質，達到保鮮、保質的目的。Johnson（1974）【5】和Ingram（1962）【6】報道真空包裝鮮肉，由于肉組織的呼吸作用和微生物的活動，把其中的氧轉化為二氧化碳，積累的二氧化碳能抑制假單孢桿菌繁殖，起到保鮮牛肉的作用；（2）就果疏而言，真空包裝降低袋內氧含量，果疏通過厭氧呼吸產生二氧化碳，同時維持一定的濕度，這種低氧、高二氧化碳、高濕的環境，能有效減少果疏蒸騰，降低果疏呼吸作用，減少乙烯生成和營養消耗，最終達到保鮮的目的；（3）另外就其它食品而言，真空包裝可減少水分蒸發，控制由于食品失水而導致的凝聚、固化現象；（4）真空包裝除了上述作用外，還具有抗機械壓力，減輕振蕩，有利于遠途運輸等優點，因而能更有效地保持食品原有的色、香、味、形及營養價值。

    2.2、真空包裝主要應用范圍

    真空包裝雖然有很多優點，但并不是適合所有食品的保鮮。其所適用范圍：（1）腌制品：香腸、火腿腸以及一些腌制的蔬菜，如榨菜、蘿卜干、泡菜等；（2）鮮肉類：牛肉、羊肉、豬肉等。（3）豆制品：豆腐干、豆沙等；（4）熟制品：牛肉干、燒雞等；（5）方便食品：米飯、疏菜、罐頭等；（6）水果和蔬菜；（7）除了上述食品之外，真空包裝還適用于藥品、化工原料、金屬制品、電子元件、紡織品、醫療用具以及文物資料的保存。真空包裝與冷藏、速凍等一些物理方法相結合，將會有更好的保鮮效果。真空包裝不適用于易脆食品、有尖棱角易刺破塑料包裝袋以及柔軟易變型食品的包裝和保鮮。

    3、真空包裝所需的設備及其特點

    真空包裝所需的設備由真空包裝機和包裝容器兩部分組成。自50年代塑料薄膜用于真空包裝以來，用于塑料薄膜真空包裝的專用機械種類繁多，如按其結構分類，可分為以下幾種【7】：

    （1）機械擠壓式真空包裝機（圖1）在袋口密封前，從袋兩側用海綿狀物品排除袋內空氣，然后熱封袋口。這種機械抽真空的方法簡單，但是真空度低。

    （2）抽口式真空包裝機（圖2）自袋的開口處插入排氣管，打開閥1，由真空泵抽氣，然后封口。若要充氣，可在抽氣后通過閥2充入所需要的氣體，然后再封口。此機械結構簡單，但真空度不太高。如用呼吸式，則可達到較為理想的效果。

    （3）室式真空包裝機（圖3）包裝時將裝有物品的塑料袋放入真空室，合蓋抽氣，達到預定的真空度后，熱封裝置合攏，將袋口封住。如要進行真空充氣包裝，在封口前先充入氣體。這種真空包裝機真空度高，可以根據需要調整真空度，是目前應用較多的一種。

    （4）熱成型真空包裝機（圖4）亦稱連續式或深沖真空包裝機。它是采用片材在模型中熱成型的方法，在包裝上自制包裝容器，然后完成充填、加蓋、抽真空、充氣、橫切、縱切等工序，直到成品輸出。

    真空包裝所需設備的另一部分就是包裝容器，包裝容器的種類較多，有塑料、塑料與紙、鋁箔等復合材料組成的復合物、玻璃瓶、金屬容器以及硬塑料等，對包裝容器的選用應根據真空包裝食品的性質來定，如罐裝食品則應用玻璃瓶或金屬罐，如中藥材則用鋁箔或塑料等等。盡管真空包裝的容器材質種類較多，但最常見的是塑料薄膜。

    真空包裝用的塑料薄膜有單膜和復合膜兩種。所用薄膜應有良好的阻隔性、安全性、化學穩定性、機械韌性、耐高低溫性和方便印刷，有的還要求有一定的透明度，一定的遮光性。常用的塑料單膜有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、尼龍（NY）、玻璃紙（PT）、聚氯乙烯（PVC）等【8】。其中聚乙烯膜化學穩定性好、價格低、容易加工、性能穩定、耐冷凍、有一定透氣性，較多地用于果疏真空包裝。果疏有一定的呼吸作用，可以通過自身的呼吸作用將袋中少量的氧轉化為二氧化碳，釋放的二氧化碳與外界空氣通過塑料的透氣性進行氣體交換，最終達到平衡并維持一定的氣體比例，起到保鮮保質的作用。

    真空包裝用的塑料復合膜因組合、厚度及復合的方法不同而異，常見的如聚乙烯醇（PVA）、聚偏二氯乙烯（PVDC）及聚酯（PET）。聚乙烯醇（PVA）復合膜是在聚丙烯雙向拉伸膜（BOPP）薄膜上涂布PVA溶液，經常溫醛化處理后，再在涂層上復合PE薄膜而制成。這種薄膜價格便宜，阻隔性優良，強度高，熱封性好且無毒，與PVDC復合膜阻隔性能相近而價格更低，但耐熱性稍差。可用于各種腌制品、豆制品、香干果仁的包裝。PVDC

    復合膜是在BOPP薄膜上涂布PVDC乳膠，再在涂層上復合PE薄膜，在一定的溫度下固化48小時而制得。這種膜相對便宜，阻氧性好，可耐110℃熱水殺菌處理，熱封性能好，化學穩定性好，無毒，能滿足各種食品包裝的要求。

    綜上所述，真空包裝材料的選擇因食品的性質要求而異。對于真空度要求不是太高的食品，可以選用PE膜、NY膜等一些成本較低的單膜包裝；而對真空度要求高的食品，則應用隔氧性較好的復合膜包裝，如PVA膜、PVDC膜等。

    4、真空包裝技術在柿果脫澀、保鮮中的應用

    柿果營養豐富，并具重要的醫療價值和保健功能。隨著大宗果品生產和供應的逐漸飽和，柿樹生產將在我國果業中扮演更加重要的角色。柿（DiospyroskakiL.f.）原產中國，但我國傳統柿產區栽培的幾乎均為澀柿，代表品種為磨盤柿。澀柿果實中可溶性單寧的含量較高，食之有強烈的澀味，必需經過脫澀處理后方可食用，而脫澀后的柿果往往容易軟化，不能遠銷、外銷，導致產地果品積壓，價格低廉，而非產區卻沒有柿果銷售，這種產銷矛盾嚴重阻礙了我國柿業的可持續發展。因此，探索柿果脫澀保鮮技術是中國柿產業化的當務之急。

    前人研究表明，采用低密度聚乙烯（LDPE）塑料薄膜真空包裝技術處理澀柿，柿果處在低氧、高二氧化碳的厭氧環境中進行厭氧呼吸，產生乙醇和乙醛，乙醛與柿果中可溶性的單寧發生凝聚反應，可使可溶性單寧轉變為不容性單寧而達到脫澀目的。由于LDPE有一定的透氣性，且柿果在進行厭氧呼吸產生二氧化碳，這樣袋中的二氧化碳和外界的空氣會發生氣體交換，當內外氣體交換達到平衡時，袋中的氣體會維持一定的比例，通過對包裝材料的選擇，可以使氣體的比例既適合柿果脫澀又適合保鮮（保脆）。

    華中農業大學通過連續兩年的研究，進一步證實了真空包裝技術在柿果脫澀保鮮中的良好效果。用于柿果真空包裝的設備和技術如下：

    （1）真空包裝設備：室式真空包裝機，0.1mm的LDPE；

    （2）試材：磨盤柿；

    （3）采收和分級：果實采收要輕拿輕放；保證萼片完整，因萼片是柿果重要的呼吸器官；成熟期要求一致，約為八、九成熟，成熟度不同，柿果脫澀和保鮮不一致；剔除病蟲果、傷果、以及過大、過小的果實；

    （4）單果包裝：注意包裝袋的大小，因為包裝袋的大小直接涉及到氣體滲透的面積，影響袋中最終的氣體比例，關系到柿果的貨架壽命；

    （5）真空度：真空度決定了袋中最初的氧含量，影響柿果無氧呼吸的程度，從而影響柿果脫澀所需時間的長短。

    采用0.1mmLDPE單果真空包裝的磨盤柿，在室溫下脫澀需7天，可以保脆50天不軟化。貯藏期間Vc的含量、果面顏色、果實風味基本無變化，沒有異味產生。但當柿果完全軟化后，柿果中Vc含量有所降低，包裝袋中有乙醇產生，此時食用稍有酒精味。室溫下不作任何處理的對照柿果20天后完全軟化，且軟化后柿果仍未完全脫澀。可見，真空包裝技術對澀柿果實脫澀和保脆，起到了一箭雙雕的作用。

    5、真空包裝技術的應用前景與推廣價值

    隨著食品科技和產業的發展，以及我國加入世界貿易組織（WTO）的步伐加快，食品包裝業的競爭將越來越激烈，真空包裝技術將日趨普及。盡管真空包裝在我國尚屬初步普及階段，但在我國冷藏條件較差，冷藏技術尚未普及的情況下，真空包裝技術的應用可以大大地減少我國果疏、糧油等在貯運過程中的損耗；而且，真空包裝應用簡便、易自動化和批量處理、成本較低，將在我國食品保鮮和包裝業中占居更加重要的地位。隨著高效、多功能真空包裝機以及阻隔性優良的包裝材料的研制和應用，以及真空包裝與充氣、輻射、冷凍、吸氧劑、乙烯吸收劑等物理、化學方法處理相結合，將會取得更好的貯藏保鮮效果。

    參考文獻

    1.JayeM,KittakaRS,andOrdal,ZJ.Theeffectoftemperatureandpackagematerialonthestoragelifeandbactiralfloraofgroundbeef.Foodtechnol.,1962,16：95

    2.BaktzerJ.Therelationshipbetweenbacterialcontaminationandgrowthonmeatsandthequalityofmeatproducts.Proc.Recip.MeatConf.,1969,22：294

    3.PiersonMD,Collins-ThompsonDL,andOrdalZJ.Microbiological,sensoryandpigmentchangesofaerobicallyandanaetobicallypackagedbeef.FoodTechnol.,1970,24：129

    4.EdnaPesis,AhronLevl,etal.Deastringencyofpersimmonfruitsbycreatingamodifiedatmosphereinpolyethylenebags.J.FoodScience,1986,51(4)：1014-1016

    5.JohnsonBY.Chilledvacuum-packedbeef.CSIROFoodRes.Quart,1974,34：14

    6.IngramM.Mirobiologicalprinciplesinprepackingmeats.J.Appl.Bacteriol，1962，25：259

    7.DeanD,Duxbury.Milkprotein-DerivedEdibleCoatingsExtendFruit,VegetableShelflife.FoodProcessing,1989,50(11)：56-58

    8.李玲玲，余汪洋.國外真空包裝機先進機型介紹.包裝與食品機械,1994,12(4)：39

    9.沈運華.塑料薄膜在食品包裝中的應用.包裝世界，1996,2：42

    10.紅鈴.歐美食品包裝正在更新換代.中國食品報，1991－03－01

    11.付希光，陳立，王成芝.大米真空袋裝貯藏品質變化規律試驗.糧油食品科技，1999，7（6）：26－28

    12.馬家驥.XZD－500/2S旋轉式真空包裝機的研制.包裝與食品機械，1996，14（5）：1－3

    13.張聰.大容室真空充氣包裝機設計.包裝與食品機械，1997，15（3）：21－25