氣調包裝(Modified Atmosphere Packaging)，簡稱MAP，可定義為“在能阻止氣體進出的材料中調節食品的氣體環境的技術”。MAP的一個重要特征是貯藏初始調節包裝內的氣體組成，以達到抑制食品的腐爛和變質，維持易腐爛食品正常貨架期內的品質或延長其貨架壽命的目的。因此氣調包裝又被稱為主動氣調包裝(Active Atmosphere Packaging)。新鮮果蔬是人們獲取維生素和膳食性纖維的主要來源。其在采摘后的儲存期間內仍具有生命活性，包括呼吸作用和蒸騰作用等。呼吸作用和蒸騰作用所釋放的物質和熱量對果蔬的質量影響很大，造成果蔬重量減輕、營養損失、外觀和色澤受損、最終導致其腐爛變質，失去食用價值，造成巨大的經濟損失。果蔬氣調包裝就是在冷藏的基礎上，通過對包裝內環境溫度、濕度、氣體濃度等因素的調節控制來抑制果蔬的呼吸作用并降低其水分蒸發速率，從而達到延長其貨架壽命的目的。果蔬氣調包裝以其安全、有效且操作簡單的特點已成為近年來國內外研究的重點。

一、氣調包裝的歷史及現狀

氣調包裝的起源可追溯至19世紀30年代，當時將新鮮牛羊肉裝在大包裝袋保鮮貯運，而在水產品中的應用始于1930年。但是這項技術大規模在商業上的應用是從1970年以后才開始。1979年英國Mark＆Spencer公司推出了MAP肉制品，兩年后應用到了魚類、火腿等方面。至于對果蔬氣調保鮮的研究，早在1955年，美國Gerhard國家研究中心植物生理實驗室的馬爾賽蘭，開始研究各種PE膜貯藏蘋果和梨，并對貯藏環境中的氧氣(O2)和二氧化碳(CO2)變化作了系統的研究，并于1960年發表了研究報告，并稱之為生理包裝貯藏。根據果品呼吸的生物模數來確定保鮮膜配方、厚度、規格，在特定的溫度條件下，借助PE膜透過O2和CO2的雙重效應，維持袋內的氣體成分。

我國氣調包裝起步于20世紀90年代，國家農產品保鮮工程技術中心于1988年開發了果蔬專用PVC保鮮膜24種配方，從中篩選出32個品種，47種規格用于黃瓜、芹菜、葡萄、蘋果和鴨梨等保鮮膜袋的實際應用。最近幾年MAP已經成為各方研究的熱點。

二、氣調包裝的體系組成

果蔬貯藏過程中有兩個主要影響因素，即需氧菌和氧化反應，兩者均需要O2。因此，要延長貨架期或保持果蔬的品質，就需要降低環境的O2含量。試驗證明，當包裝內的O2含量<1%，各種細菌生長就急速下降，當降低到<0.5%時，其生長受到抑制并停止繁殖。然而，實際上單獨利用真空包裝對其很難有效，并且產品不可避免地被皺縮而不適合許多的食物。MAP技術是特別為真空包裝中存在的問題而設計的，能進一步地抑制微生物的腐敗和產品皺縮。MAP與真空包裝一樣，產品通常與冷藏相結合。其核心是將果蔬周圍的氣體調節成與正常大氣相比含有低氧和高二氧化碳的氣體，配合適當的溫度條件，來延長新鮮產品的貨架壽命。MAP技術的調節氣體有O2、CO2和N2。

O2可以維持產品新鮮色澤和抑制厭氧微生物生長。低氧含量能夠有效地抑制呼吸作用，在一定程度上減少蒸發作用和微生物生長。

CO2是氣調包裝中的一種關鍵氣體。它能抑制細菌、真菌的生長，用于果蔬包裝時增加CO2，具有強化減氧、降低呼吸強度的作用。但使用CO2時必須注意，CO2對水的溶解度很高，溶解后形成的碳酸會改變果蔬的ph值和品味。同時CO2溶解后，包裝中的氣體減少，容易導致包裝萎縮、不飽滿，影響外觀。氣調包裝中對CO2的使用必須考慮貯藏溫度、果蔬的水分、微生物的種類和數量等多方面因素。

N2是一種惰性、無味的氣體，能控制化學反應。N2是空氣的主要成分，約占78%，在同食品的接觸過程中呈中性，因此可用于食品防腐。與其他常用的氣體相比，N2不容易透過包裝膜，在氣調包裝系統中主要作為充填氣體。

三、氣調包裝機理

果蔬產品被包裝后，隨著呼吸的進行,其細胞內的O2不斷減少，細胞與包裝內環境及包裝外環境之間O2分壓的平衡關系被打破。包裝外環境的O2便不斷地向包裝內環境及細胞內部進行滲透或擴散。當O2的消耗速度超過滲入包裝內環境的速度時，包裝內環境的O2濃度下降，而O2濃度的下降又會反過來降低果蔬的呼吸速率，直到O2的消耗速度等于透過包裝材料進入包裝內環境的速度時，包裝內環境O2的分壓才達到平衡狀態，該平衡是一種動態的平衡，對于CO2和N2也有類似的平衡過程。

由此可以看出，包裝內環境氣體成分主要取決于果蔬的呼吸速率和薄膜的透氣性。如果進入包裝內環境的全被呼吸過程消耗，呼吸過程產生的O2全部分散到包裝外環境中。

當單位時間內進入包裝內環境的O2全被呼吸過程消耗，呼吸過程產生的CO2全部分散到包裝外環境中，即系統達到動態平衡。

以上是氣調包裝數學模型建立的理論基礎。假如確定其中某些參數，就可以利用計算機技術來進一步預測適合產品最佳MAP條件的其它參數。在此基礎上準確描述特定果蔬MAP系統中氣體環境和溫度等與呼吸強度的關系，利用計算機技術預測包裝內環境中氣體濃度和達到平衡時間，或選擇薄膜材料，確定果蔬的包裝量和包裝尺寸等。實現滿足特定果蔬所需要的最佳氣體濃度的包裝內環境是今后MAP技術研究的方向。

當前食物的保鮮技術有輻射保鮮、化學保鮮、高靜壓水處理保鮮、無線電波(頻率為l--100MHz)處理保鮮、結構化水保鮮、一般冷藏、充氣包裝和氣控包裝等。其中輻射保鮮和化學保鮮有安全、衛生方面的問題，高靜壓水、無線電波、結構化水等處理保鮮又有高新技術上的普及問題，因而在冷藏基礎上的氣調包裝有其它保鮮技術無法比擬的優點。近幾十年來,隨著消費者對新鮮果蔬需求量的逐年增長以及果蔬跨地區性、跨季節性的需求,水調貯藏作為一種簡易而行之有效的保鮮技術,其應用與推廣也是勢在必行。目前，在國外發達國家已得到廣泛應用，而在我國尚處于起步階段。經過國內這幾年的研究，新鮮食品采用氣調包裝一般可達到5-14天的保鮮期，基本達到國外同類食品氣調包裝的保鮮期。