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換氣包裝機(jī)是在真空包裝機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新_代包裝機(jī)械I整燹輯曲春式控豊魂包塾喳星蔥色.用氣體置換包裝的方法延長新鮮食品的保鮮期弟贏壽命、是本世紀(jì)80年代以來包裝領(lǐng)域的突破性進(jìn)展.
1換氣包裝的機(jī)理與應(yīng)用
大量的試驗研究表明,各種食品的腐敗愛質(zhì)原因主要有四個方面的因素：＜1〉大量微生物的生長與繁殖造成食品腐畋變質(zhì)”2）食品中脂肪氧化造成的氧化變質(zhì)；＜3?生鮮食品采后生命活動造成的衰老變質(zhì)；由于昆蟲侵害造:成的蟲害變質(zhì)。對食品変質(zhì)通常采用的對策有加熱、幅照、微波、紫外線、超聲波、低溫及褫加各種化學(xué)防腐劑.以上辦法只對--種或幾種變質(zhì)原因起作用，而且這些物理的、化學(xué)的方法會破壞食品的組織結(jié)構(gòu),從而使食品失去原有的昔養(yǎng)倂值及口感與風(fēng)味，而且一次性投資大、運(yùn)行使用的貴用較高，特別是有些防腐方法的使用會影響人體健康。
采用氣體置換包裝可有裁地避免上述之不足，如果幾種氣體的混合比例得當(dāng)，可對4種變質(zhì)原因同時起到控制作用。通常用于置換包裝的氣悼有氧氣、二顚化碳、氮?dú)?、二氧化硫等，不同的氣體在保護(hù)食品方面起著不同的作用.微量的氧氣主要是防止生鮮食品產(chǎn)生無氧呼吸，弁保持生鮮食品的色澤，二氧化碳對微生物及昆蟲有良好的抑制作用，較大濃度對微生物有殺滅作用，輒氣作為惜性氣體主要起充填作用，但對茶葉、花椒等食品的香味具有鈍化作用；二氧化疏是一種很好的抑菌和殺菌劑、有良好的護(hù)青和抑制呼吸的作用，但過高的濃度會對食品產(chǎn)生污染頒。
國外在氣體置換包裝技術(shù)應(yīng)用研究方面已相當(dāng)深入,如肉類食品采用氣體置換包裝比目前通常采用的真空包裝方法可延長2?3倍的保存期，表1為對比試驗的數(shù)據(jù)⑴，其中混合氣體的比例一般為氧氣50-70%,二氣化碳與?30%,氟氣為10?2。日本專家葛良忠彥在他的論文當(dāng)中給岀十幾種生鮮食品和加工食品進(jìn)行氣體置換包裝的試驗結(jié)果3具體見表2

2換氣包裝機(jī)髀究的現(xiàn)狀
國內(nèi)外通常研制和使用的換氣包裝機(jī)主要有二大類型，一類是將包裝抽真空后只充單一氣體的，一類是將包裝抽真空后，接包裝內(nèi)容物不同的性質(zhì)，將三種氣體按所需比例進(jìn)行混合后充入.充單一氣體的換氣包裝機(jī)比較典型的是利用呼吸原理m在真空包裝機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的機(jī)型，該機(jī)型國內(nèi)外均有生產(chǎn),優(yōu)點是充分利用現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品，生產(chǎn)投資小、技術(shù)難度低，且一機(jī)害用可不同程度地滿足市場需求，缺點是無法充混合氣體，氣體的浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重。還有一種機(jī)型是自制氮充氮包裝機(jī)，該機(jī)由日本包裝機(jī)械廠家川島制作所與活性炭生產(chǎn)廠家?guī)炖谢瘜W(xué)公司和包裝材料生產(chǎn)廠家富士特殊紙業(yè)公司合作開發(fā)。此包裝機(jī)的制氮裝置是由供給空氣的壓縮機(jī)，吸附槽和貯存氮?dú)獾馁A槽組成.吸附槽中裝有活性炭,可除去空氣中的氧氣，而獲得純度達(dá)99%的氮?dú)?。不僅省去購買氮?dú)馑栀M(fèi)用，省去了搬運(yùn)氮?dú)怃撈康墓ば?，實現(xiàn)了間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)為連續(xù)化作業(yè)，提高了生產(chǎn)效益，而且食品包裝后的效果與其它充瓠包裝一樣團(tuán).該機(jī)致命的統(tǒng)點是只能充唯一的氣體氮?dú)?因此應(yīng)用面受到很大限制。這樣類型的機(jī)器目前國內(nèi)也有生產(chǎn)，即利用分子篩制氮裝置組合而成的真空充瓠包裝機(jī)。
日本靜岡制作所生產(chǎn)的真空充氣包裝機(jī)獨(dú)具一格，它沒有真空室，而是使包裝袋起真空室的作用。其原理是將機(jī)器的抽充氣嘴插入包裝袋的抽氣孔，氣嘴通過轉(zhuǎn)換閥連接抽氣泵與貯氣瓶E.這就是所謂的插針式充氣包裝機(jī)•也只能充單一氣體,但只要將上述轉(zhuǎn)換閥與氣體混合裝置相連接，就構(gòu)成充混合氣體的充氣包裝機(jī)。四川工業(yè)學(xué)院食品工業(yè)系研制的DQ200A系列換氣包裝機(jī)即與上述原理相近，該機(jī)采用定容、定壓方式設(shè)計的氣體混合裝置再配以單片微型計算機(jī)控制.使整機(jī)配氣精度比較高，使用操作也比較方便,目前正在推廣應(yīng)用。江蘇工學(xué)院包裝與食品機(jī)械研究所研制的HQ-25O系列換氣包裝機(jī)有二大品種，即袋式換氣包裝機(jī)和盒式換氣包裝機(jī)，該亦可對三種單一氣體按任意比例進(jìn)行混合，定堂充氣。
由上分析可以看出，換氣包裝機(jī)主要由二大部分組成.即氣體比例混合裝置和抽真空、充氣封口裝置。其中后者對于不同型號的機(jī)器來說，結(jié)構(gòu)原理大同小異，而前者氣體比例混合裝置是換氣包裝機(jī)的核心部件，根據(jù)不同的原理可設(shè)計制造出不同的氣體比例混合裝置.除上面提到的定容、定壓原理外.尚有節(jié)流比例控制法，該法元件制造精度要求高,在小流量時很難穩(wěn)定，直接影響混合氣體的配比精度.美國RMF公司出品的換氣包裝機(jī)，是通過壓力差法來控制氣體混合比例，大多數(shù)氣體混合的原理與方法均有專利保護(hù)。
3換氣包裝機(jī)的發(fā)展
3.1加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和相關(guān)技術(shù)研究
換氣包裝機(jī)的核心工作部件是氣體混合裝置，該裝置的工作效率、配氣精度、機(jī)械結(jié)拘等因素直接影響到整機(jī)的性能.如何將物理學(xué)中的基本原理與機(jī)械學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來.設(shè)計出理想的氣體混合裝置是包裝科技工作者努力的方向.其次進(jìn)一步加強(qiáng)食品品質(zhì)保持機(jī)理研究，弄清楚不同氣體成份及其比例對不同食品能夠保持品質(zhì)的原因，對常見食品要具體給出氣體組成與比例的數(shù)值。繼續(xù)從事用于換氣包裝的包裝材,1料的開發(fā)與生產(chǎn)，滿足日益增長的社會需求.據(jù)調(diào)査，目前國內(nèi)用于盒式換氣包裝的材料尚屑空白，如不及時開發(fā)研究,將會嚴(yán)重阻礙換氣包裝機(jī)的推廣與應(yīng)用。
3.2高自動化、高生產(chǎn)率
目前國內(nèi)生產(chǎn)的幾種機(jī)型生產(chǎn)率普遍較低，自動化程度不高。象DQ200A系列與HQ-250系列的生產(chǎn)率一般只有每分鐘20袋左右，在真空包裝機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的機(jī)型其生產(chǎn)率只及同型號真空包裝機(jī)的60%左右。提高生產(chǎn)率的途徑：一是提高現(xiàn)有機(jī)型的速度.但受到材料、工藝及工作原理諸因素的制約.二是徹底改變設(shè)計原理與包裝工藝，研制高效率、高可靠性的氣體混合裝置與抽充氣封口裝置，增加上料、下料裝置.提高自動化程度是提高生產(chǎn)率的重要途徑，同時可以減少勞動力的使用，使整機(jī)的性能進(jìn)一歩提高，除満足國內(nèi)市場需求外,還可以打進(jìn)國際市場.出口創(chuàng)匯.
3.3増加單機(jī)功能及研制自動生產(chǎn)線
增加換氣包裝機(jī)的功能，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)組合化，可以通過更換各種裝宣，組合成適合不同包裝對料,包裝內(nèi)容物、包裝要求的包裝機(jī).如拆換氣體混合裝置可實現(xiàn)換氣包裝機(jī)與真空包裝機(jī)的功能轉(zhuǎn)換，拆換抽充氣裝置與封口裝置可實現(xiàn)袋式換氣包裝與盒式換氣包裝的功能轉(zhuǎn)換。參照國外最先進(jìn)的真空包裝機(jī)的設(shè)計方式.將真空包裝的熱成型一充填——-抽真空——封口改為熱成型——充填——抽真空一一充混合氣——封口的全自動換氣包裝生產(chǎn)流水線。
3.4不斷果用新技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，與換氣包裝機(jī)相關(guān)的技術(shù)也日新月異,追蹤科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展方向.是設(shè)計和制造先進(jìn)的換氣包裝機(jī)的必由之路。諸如應(yīng)用最先進(jìn)的大規(guī)模集成電路対機(jī)器進(jìn)行控制，加快控制電路的運(yùn)算速度.簡化控制電路的結(jié)構(gòu)，提高控制電路的可靠性。在封口方面要突破現(xiàn)有的電昧沖焊接方法，采用熱管技術(shù)和冷封技術(shù)，既起到節(jié)能效果，又確保封口的可靠性.應(yīng)用故障顯示裝置、廢品剔除裝置、粗粒眄料高精度計量自動秤等.

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