食品的气调包装技术首先出现在欧洲食品工业中，后传入美洲和日本并得到了广泛的应用。目前，我国的食品工业中应用气调包装技术来包装食品的并不多见，如何对食品进行气调包装是包装工作者急需研究解决的一个重要课题。
以前人们为了延长食品的保存期限，主要采用加热、盐浸、烟熏及添加防腐剂、消毒剂、抗氧化剂等手段对食品进行预处理，这些方法对食品或多或少会有一些影响，随着人们生活质量的逐渐提高，人们开始寻找其它的食品保存方法，气调包装就是其中之一。
气调包装是采用具有气体阻隔性能的包装材料包装食品，再将一定比例的混合气体充入包装内，防止食品在物理、化学、生物等方面发生质量下降或减缓质量下降的速度，从而使食品能有一个相对较长的保质期。食品在运输储藏过程中的变化非常复杂，食品的种类和质量、微生物环境、储藏温度等均会影响食品的品质变化，气调包装是一种综合物理、化学、生物等多门学科的技术。
由于食品本身的生理特性不同以及食品在运销环节中遇到的条件也不一样，对包装的要求变化很大，使用食品气调包装技术时需考虑的因素是非常多的，主要包括以下四大要素。
一、适当比例的气体混合物
气调包装最常使用的是氮气、二氧化碳、氧气三种气体或它们的混合气体。
氮气性质稳定，使用氮气一般是利用它来排除氧气，从而减缓食品的氧化作用和呼吸作用。氮气对细菌生长也有一定的抑制作用，另外氮气基本上不溶于水和油脂，食品对氮气的吸附作用很小，包装时不会由于气体被吸收而产生逐渐萎缩的现象。
二氧化碳是气调包装中最关键的一种气体。它能抑制细菌、真菌的生长，用于水果、蔬菜包装时，增加二氧化碳具有强化减氧、降低呼吸强度的作用；但是使用二氧化碳时必须注意，二氧化碳对水和油脂的溶解度较高，溶解后形成碳酸会改变食品的PH值和口味，同时二氧化碳溶解后，包装中的气体量减少，容易导致食品包装萎缩、不丰满，影响食品外观。气调包装中对二氧化碳的使用必须考虑储藏温度、食品的水分、微生物的种类及数量等多方面的因素。
气调包装一般只在以下三种情况使用氧气：l）用氧气维持食品的颜色，例如肉的红色。
2）维持水果蔬菜的呼吸作用。
3）抑制厌氧微生物生长。
二、气体阻隔膜
气体阻隔膜是气调包装中最重要的一环，它必须要有较高的气体阻隔性能，从而保证包装内的混合气体不外漏。另外，对水果、蔬菜而言，由于其呼吸作用会改变混合气体的比例，在这种情况下还必须使混合气体达到动态平衡，即利用阻隔膜的透气性能来维持混合气体的理想比例。气调包装对包装材料的透气性能要求非常严格，除此之外，还必须考虑膜的热成型性、密封的可靠性等。目前，经常采用的膜有：聚酯（PET）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、乙烯一醋酸乙烯酯（EVA）、乙烯一乙烯醇（EVOH）及各种复合膜、镀金属膜。
三、储藏温度
储藏温度是影响食品保质期的一个重要环节，在低温条件下食品的氧化速度、呼吸速度等都会减弱，微生物的生长也会受到抑制，甚至在某一温度界限以下，微生物的活动会完全停止。引起食品腐败变质的微生物大部分属于嗜温微生物，以埃希氏大肠杆菌为例，其最低生长的温度为10℃，最适合生长的温度为37℃，因此一般采用冷冻、冷藏的方法来储藏食品。但是另一方面，低温对某些食品也有不同程度的影响。具体采用什么温度储藏应根据其所包装的食品来决定，一般鱼肉采取冷冻的方法，而水果、蔬菜则采取冷藏的方法来储藏。
四、食品质量及微生物环境
食品产生发霉及腐败现象主要是由霉菌、细菌等微生物造成的，所以包装前食品内及表面依附的微生物种类和数量也是影响食品保质期的一个重要因素，特别是对于水分活性较高的食品。微生物的生长除了受温度影响以外，还与食品的水分活性有关，细菌在水分活性低于0．90的食品中无法繁殖，酵母繁殖的最低水分活性值为0．88，霉菌为0．80。鱼、水果等食品水分活性值高达0．98以上，非常适合微生物的繁殖和生长，对于这类食品包装前的杀菌就非常重要。
除了微生物环境以外，包装前食品质量的好坏是非常重要的。例如：采摘下来的水果成熟度如何，有没有机械损伤，这些都直接影响食品的呼吸强度及抗菌性能，从而影响包装内氧气和二氧化碳的浓度，在使用气调包装技术时，包装前食品质量是一个必须要考虑的要素。
食品气调包装的四大要素是互相联系和缺一不可的，它们的共同作用决定了食品保质期的长短，当然由于所包装食品的不同，对各要素的要求也各不相同。根据食品水分活性的高低，可将食品分成三类，即基本不含水分的干食品、含较少水分的微湿食品和含水量高的高湿食品。
下面简单介绍一下这三种不同类型食品的气调包装方法。
1、干食品的气调包装
奶粉、咖啡、土豆片、乳酪、松果、花生等食品内部几乎没有水分，一般微生物无法繁殖生长，其保质期仅仅依赖于食品的氧化作用。如花生、土豆片等食品会因氧化而变味，紫菜会因氧化而变色，同时香味和维生素会消失，茶叶的香味也会因氧化而变化。对这类食品的气调包装主要考虑如何抑制食品的氧化作用，一般可采用真空充氮法，能将氧气含量降到1％以下，从而抑制食品的氧化作用，同时还必须防止食品吸潮，包装材料应采用对氧气和水蒸气阻隔性好的薄膜。一般对这类食品可不用低温储藏。
2、微湿食品的气调包装
微湿食品的储藏比干食品的储藏复杂，这时不仅要抑制食品的氧化作用，还必须防止食品发霉。这类食品包括烤肉、点心、面制品等，其水分活性低于0．90，霉菌和酵母在这种环境下能够生长繁殖，但由于含水量不高，它们的生长速度不会太快，尤其是在低温情况下。对这类食品采用气调包装时，一般将氧气控制在一个较低的水平，并加入一定量的二氧化碳来抑制食品的氧化作用和微生物的生长。由于含水量不高，故可以使用较高浓度的二氧化碳，甚至某些情况可使用纯二氧化碳，也不会产生包装萎缩和食品酸化的现象。包装材料可采用对氧气、二氧化碳和水蒸气阻隔性好的薄膜，多采取低温储藏方式。如果设计得当，气调包装可将这类食品的保质期提高四倍以上。
3、高湿食品的气调包装
鱼肉、果蔬均属水分含量高的食品，水分活性值高达0．98以上，这种环境很适合微生物的生长繁殖，包括厌氧微生物和喜氧微生物。设计这类食品的气调包装时，关键要注意混合气体的氧气浓度和阻隔膜的氧气透过率，并保证适当的储藏温度，达到抑制微生物生长的目的。
对鲜肉的气调包装，主要考虑如何抑制微生物的生长和如何保持鲜肉的颜色。一般用二氧化碳来抑制微生物的生长，用氧气保持鲜肉的颜色和抑制厌氧微生物的生长。鲜肉长时间和空气接触颜色会变暗，而和定量的氧气接触就能保持鲜红色，但必须注意氧气含量不能太高，否则会使肉变成褐色。气调包装时一般采用二氧化碳、氧气和氮气的混合气体，其中二氧化碳的浓度大于20％，氧气的浓度为45～80％，包装材料采用气体高阻隔膜，但对水蒸气透过量的要求并不严格，储藏多采用冷冻方式以抑制微生物的生长。
海鲜食品含有大量的厌氧微生物，需要用氧气来抑制此种微生物的生长，因此为了保持海鲜食品的新鲜，设计好二氧化碳和氧气的混合比例非常重要。现在对海鲜食品气调包装时，一般并不采用氧气阻隔性能很好的材料，这样外界的氧气就能渗透进包装内部，从而保证混合气体中氧气的比例，这是一种比较安全的包装方法。另外鱼还有一个非常复杂的情况，鱼死后的变化和鱼在临死前的情况有很大联系，破网捕获而闷死的鱼与立即被宰杀的鱼，其死后变化很不相同，对不同的情况应采用不同的包装方法，区别对待。
水果、蔬菜的气调包装是最复杂的。果菜收获后，仍是一个有生命的有机体，还会进行休眠、发芽、水分蒸发以及呼吸作用等复杂的生命活动。这些生命活动都影响和制约着果菜的包装储藏时间，其中影响最大的就是呼吸作用。在通常情况下，果菜的呼吸作用愈强，储藏时间愈短，愈容易腐烂变质；但又不能完全抑制了果菜的呼吸，否则果菜就会发蔫、失去光泽，并且容易受到微生物侵染。一般可以通过控制混合气体中氧气和二氧化碳的比例及控制储藏温度的方法来控制果菜的呼吸强度，例如对柑桔进行气调包装，控制混合气体内的氧气浓度为12．5～17．5％、二氧化碳浓度为1．35～3．65％，就能较好地抑制柑桔的呼吸强度，可将腐果率由7．63％降低到2．32％。当然设计果菜的气调包装时还要考虑抑制微生物的生长及果菜的透湿等环节，具体如何控制与果菜的品种、成熟度、机械损伤、外界环境等方面均有很大联系。
我国每年由于食品腐烂变质造成了大量的浪费，尤其是水果、蔬菜，因为在收获、运输、储藏过程中没有使用合适的保存方法而造成的腐烂现象非常普遍，如果误食了变质的食物，还会损害人们的生命健康，因此对食品保存方法的研究是非常重要的。气调包装能大大提高食品的保质期、保鲜期，而且不用对食品进行化学处理，有良好的社会效益和经济效益，是今后我国食品包装研究的一个重要发展方向。
