對于易氧化食品的氣調(diào)包裝，由于食品種類和量不同，以及包裝容器材質(zhì)和容器大小的不同，必須嚴(yán)格控制包裝容器內(nèi)保鮮氣體的組分和濃度，以確保新鮮食品的保鮮效果。同時，提高易氧化食品氣調(diào)包裝的自動化程度，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省保鮮氣體消耗量，保證氣體混合的精度，以節(jié)約成本。

針對易氧化食品的保鮮包裝，構(gòu)建一個智能氣調(diào)包裝系統(tǒng)。智能氣調(diào)包裝系統(tǒng)主要由真空充氣包裝系統(tǒng)、氣體比例混合系統(tǒng)、在線氣體比例檢測系統(tǒng)、PLC 控制器、液晶觸摸屏等組成。系統(tǒng)的設(shè)計主要包括重要元件的計算與選用、系統(tǒng)的總體集成、控制流程的設(shè)計、控制時序設(shè)計等。

在真空充氣包裝系統(tǒng)的密封環(huán)境下，對包裝袋抽真空 ；然后，PLC 通過在線氣體比例檢測系統(tǒng)檢測包裝袋內(nèi)保鮮氣體的濃度，通過氣體比例混合系統(tǒng)，控制充入包裝袋的 O2，CO2， N2 氣體的組分和充氣量，實現(xiàn)包裝袋保鮮氣體組分和濃度的精確控制 ；最后，真空充氣包裝系統(tǒng)完成包裝袋封口，輸出包裝成品，實現(xiàn)食品的抽真空、充氣、封合的自動包裝。

預(yù)制袋自動充氣包裝機多采用氣流式氣調(diào)包裝方式，無需抽真空，生產(chǎn)效率高，但包裝殘氧率高達(dá) 5%，不適于易氧化食品的包裝。預(yù)制袋外抽式半自動真空充氣包裝機，采用真空補償式氣調(diào)包裝方式，包裝殘氧率可低于 1%，常用于易氧化食品的氣調(diào)包裝。

氣體比例混合系統(tǒng)是氣調(diào)保鮮包裝系統(tǒng)中的核心，保證按預(yù)定的最佳比例將 2 種或 3 種保鮮氣體混合。氣體比例混合有等容法、等壓法、定容定壓法、時間法和節(jié)流法 5 種。等容法、等壓法、定容定壓法比較準(zhǔn)確，但不能連續(xù)配氣 ；時間法裝置最簡單但準(zhǔn)確度較差 ；節(jié)流法比較簡單，如果各氣體鋼瓶的出口壓力恒定，調(diào)整各出口節(jié)流閥的開度，即可得到與預(yù)定配比相近的混合氣體。

在線檢測系統(tǒng)氣體比例檢測儀是氣調(diào)包裝系統(tǒng)的重要配套檢測儀器。目前，食品氣調(diào)包裝的氣體組分檢測和監(jiān)控主要采用 2 種方法 ：一種是在生產(chǎn)過程中，利用便攜式氣體檢測儀定時隨機抽檢，這種方法操作繁瑣，檢測滯后，適于單機檢測 ；另一種是在線檢測，使用氣體在線檢測儀，對未封口包裝袋內(nèi)的氣體含量進(jìn)行連續(xù)在線檢測，實時反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行全程質(zhì)量監(jiān)控，同時記錄檢測數(shù)據(jù)如配以 PLC 等控制器和補償執(zhí)行機構(gòu)，可實現(xiàn)氣體比例的自動調(diào)整。

這種方法能及時發(fā)現(xiàn)氣體混合比例中出現(xiàn)的誤差，節(jié)省人力和時間。通過二次開發(fā)，在 PLC 中設(shè)置了正常工作和在線檢測工作方式的切換軟開關(guān)。在線檢測時，包裝機按程序自動進(jìn)行包裝，同時進(jìn)行氣體成分的檢測。 智能氣調(diào)包裝系統(tǒng)提高工作效率，同時省卻了傳統(tǒng)氣調(diào)包裝的真空氣室，降低了系統(tǒng)成本。今后進(jìn)行深入研究，利用 PLC 采集CMV-2 分析儀的信息，自動調(diào)節(jié)氣體組分，提高智能氣調(diào)包裝系統(tǒng)的自動化程度。