据联合国粮农组织 (FAO) 估计,每年全球生产的可供人类食用的所有粮食中有三分之一被扔掉或浪费掉。

也就是说,每年约有13亿吨的粮食被扔掉或浪费掉。 生活在美国或欧洲的居民每年大约扔掉 95 到 115 公斤的粮食。1

现在,世界各地的消费者每天都能从当地商店的货架上买到各种新鲜健康的食品。生产商和制造商正在力图提供更多品类且更少加工的新鲜果蔬、红肉、禽肉、奶品和烘焙食品,它们不仅保质期较长,外观与味道也不错。最新的包装工艺可以保持食品的新鲜度并延长货架期,在缓解不断加剧的全球食品浪费问题上也发挥着巨大的作用。

MAP 适用于所有种类的新鲜食品和易腐烂食品

制冷和冷冻技术有助于在更长时间内保证各类食品的安全性。 新进出现的保鲜创新方法是使用改良的空气包装 (MAP) 来包装易腐烂食品,这种包装可以延长产品的货架期,并且不会改变它的外观、味道或质地。 MAP 用于包装红肉、禽肉、鱼肉、沙拉、切块/完整的蔬菜和水果以及加工食品和方便食品、烘焙食品和乳品。

MAP 在包装中使用混合气体代替空气,从而延缓食品变质的自然过程。 MAP 气体与我们呼吸的空气是一样的 - 主要是二氧化碳 (CO2) 和氮气 (N2),有时候还有氧气 (O2) – 只是比例不同。 总的来说,全部或者说几乎全部的 O2 都去掉了。 改良的空气包装使用所需的混合气体取代空气,然后密封在产品中。 改良的空气包装中每种气体的确切比例经过精细控制,并根据包装食品的类型进行调整。

现在超市货架上售卖的大部分包装的零售新鲜食品都采用了改良的空气包装。 据估计,2015 年 MAP 的市场价值为 115 亿美元,预计 2020 年将达到 138 亿美元。2下面的数字是六大应用领域的分类细目和预计增长情况。3

活性气体包装和 MAP 市场价值占有率(按应用)

对于所有食品包装方式而言,安全都是首要的考虑因素。 MAP 工艺经过严格的质量控制检测,检测过程中要评估包装的密封性和气体成分(通过测量包装中残余的 O2 浓度)。 传统的检测方法是从生产线上随机抽取密封的包装,并用传感针刺破包装来测量残氧量。 现场抽查无法检测每件产品的包装情况,因此消费者收到包装受损产品的情况也在所难免。 这一传统的针式传感器检测会浪费大量包装材料和食品,因为这种方法要在包装上刺孔,随后这份包装食品便要丢弃。 如果抽样检测发现一个包装漏气或气体成分不正确,那么同一批次生产的直到上一个抽样合格包装都会被拒收。  

使用 OxyCheck 残氧量检测可以 100% 控制质量

为提高控水平和减少浪费,GEA 开发出了 OxyCheck,这是一个独特的非侵入式系统,可以检测包装线上每个 MAP 产品的含氧量和包装的密封性。 与现有抽样测量技术不同,GEA OxyCheck 不会损坏包装或包装内的产品。

GEA OxyCheck 残氧量检测与传统抽样检测

GEA OxyCheck 内含一个光学传感器,用于检测打印在包装膜内侧的聚苯乙烯基荧光染料发出的荧光。 这种染料是无害的,它发出的波长会随着包装内含氧量的变化而变化。 光学传感器会从包装外向这个染料斑块发射脉冲型 LED 光,并测量光线波长,以计算包装内的氧气浓度。

系统会对每个 MAP 包装进行两次单独的检测,第一次在刚刚密封时进行,第二次在从生产线下来不久后进行,以检测是否漏气。 温度也会影响染料的荧光反应,因此传感器中集成了非接触式温度计,这样可在计算时将温度考虑在内。 任何不符合要求的包装都会被生产线自动拒绝,但生产不会停止,因此生产力不会受到影响。 

制造商和消费者双赢的解决方案

使用非侵入式方法可以检测 100% 的 MAP包装产品,这样有助于为消费者提供有质量保证的食品,还能减少包装和食品浪费。 由于每个包装都会经过检查,因此如果有一个包装未能通过检测时,也无需为了“以防万一”而拒绝整个批次。 系统是自动化系统,因此可以腾出人手来执行其他任务。 

致力于实现环境可持续性和减少浪费

GEA 从 2013 年开始成为全球“节约粮食”计划的成员,该计划致力于消除整个价值链的粮食浪费现象。 该计划的其中一个重点是开发和使用安全、环保的包装。  

GEA 的 PowerPak 水平热成型生产线运用了已开发的 OxyCheck 技术。 Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV(弗劳恩霍夫工艺工程和包装第 IVV 学院)的专家使用其他含氧量设备确认了集成到包装机的 GEA OxyCheck 技术的精确度和敏感度,对该系统进行了验证。4测试确认,GEA 系统在检测气驱式包装托盘中的残氧量方面表现出了较高的敏感度,氧气测量点的读出率较高,不会误读,且温度测量值也很精确。

“通过光线读取封闭空间中的氧气或其他气体的技术并不是新出现的技术,但我们唯一一家将其引入产业层次的公司。”GEA 高级产品热成型经理 Volker Sassmannshausen 如此评价。 “这对环境也有好处,因为浪费更少,所需的人工干预也更少。”

 

参考文献


1.联合国粮农组织节约粮食: 致力于减少粮食损失和浪费的全球性计划。主要成果。2017
http://www.fao.org/save-food/resources/keyfindings/en/
2.MarketsandMarkets。改良的空气包装市场: 到 2020 年的全球趋势和预测。2015
3.Persistence Market Research(持续性市场研究)。关于活性气体包装和改良的空气包装的全球市场研究: 由于采用了活性空气包装和改良的空气包装,新鲜食品的保质期延长了 13 倍,这有可能预示更为引人注目的市场增长前景。2016 年 8 月。
https://www.persistencemarketresearch.com/market-research/active-and-modified-atmospheric-packaging-market.asp
4.Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV(弗劳恩霍夫工艺工程和包装第 IVV 学院)。验证 GEA OxyCheck – 热成型技术集成了非侵入式残氧测量系统。2017 年 12 月。

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