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1、气调包装之气体混合器食品气调包装的气体混合器有静态气调混合器和动态气调混合器两种类型，静态气体混合器是各气体组分按压力或质量的比例充入容器混合后使用，气体混合和供气剪短进行，动态气体混合器是各气体组分按质量流量比例连续混合并使用，静态气体混合器的优点是结构简单， 气调混合精度较高和成本低，缺点是需要配置气体混合筒和贮气筒，混合气体流量较小，但是和真空 - 充气 - 热封间断操作程序的真空充气包装机的气调包装要求，动态气体混合器的优点是气体连续混合和流量大，缺点是要求高精度的气体流量控制与检测器和连续勇气，如果间断用气会影响气体的混合精度，因而国外这类气体混合器大豆用于非真空的自动包装机的气调包
2、装。（一）静态气调混合器类型和气体混合原理气调包装的混合气体室友两种气体或3 种气体按预定的体积百分比混合。一般气体在压强不太大、 温度不太高的情况下可以看作理想气体。气调包装的气体在常温下混合，各气体组分的充气压力和混合气体压力一般不超过0.4-0.5，银耳可以看作由理想气体组成的混合区，可应用理想气体进行混合。静态气体混合器主要有定压定容气体混合器和等容气体混合器，都属于压力比例混合类型。1. 定压定容气体混合器混合器微机控制器、压力传感器、电磁阀组、气体混合筒和贮气筒等组成，混合器操作是，先在微机控制器设定2-3 中气体混合的比例值和混合筒与贮气筒的真空值。按下自动操作按钮后， 首先启动
3、真空泵抽出筒内空气，达到设定真空值后即开始自动气体比例混合的程序操作， 各气体高压钢瓶的气调经过减压阀减压后，通过充气电磁阀分别向气调混合筒充气并按比例混合，筒内压力达到预定的总压值后，放气电磁阀将混合气体充入贮气筒，贮气筒用过压力调节阀和流量调节阀，将混合气体送至真空充气包装机的供气管。型气体比例、混合器的气体混合操作是连续间断进行的，当混合气体向贮气筒充气时，气体混合筒的总压下降到预定的下限值，放气阀自动关闭， 各充气电磁阀再次向气体混合筒充入气体与筒内剩余的混合气体进行叠加混合，其混合比例值保持不变，待气体混合筒达到预定的总压值后，放气电磁阀再次向贮气筒充气。气体的混合与贮气如此循环进行
4、，保持贮气筒有足够压力与体积的混合气体，向真空充气包装机连续供给混合气体，如果混合气体不输出，气体混合自动停止， 不会影响气体混合精度，适合间断程序操作真空包装机的使用要求，目前成都市罗迪波尔机械设备有限公司生产的气调包装机已根据定容定压气体混合原理研制成的气体混合器，两个气体混合筒自动交替气体混合可以连续输出混合气体，气调混合精度在0-10%混合范围内为 2% ，使这种类型气体混合器得到进一步完善。（二）动态气体混合器类型和气体混合原理动态气体混合器是按气体流量比例混合的器械。目前视频气调包装的动态气体混合器主要有以下 3 中类型。1. 时间流量气体混合器时间流量气体混合器的原理是: 各气体
5、的气源压力相等，充气电磁阀阀孔截面积相等时，各气体流通时间与体积成比例，气调流量通过时间继电器控制各气体充气电池阀启闭的时间比例， 进行各气体体积的比例混合，各气体混合筒混合直接充入包装盒，为了减少压差变化影响气体的流量， 采用分段间隙混合方式，即将气体流量混合分为混合一瞬间中断的周期重复进行。这样可以避免因包装机间断的充气操作程序引起混合筒与气源压力差变化而影响气体混合精度， 时间流量气体混合器有电池阀、时间继电器和气体混合筒构成，结构简单但气体混合精度可能不高，目前有的盒式双工位气体包装机产品多采用时间流量气体混合器。2. 气体质量流量混合器气体质量流量是单位时间内通过某截面的气体质量数，
6、流量单位为标准状态下的体积流量。质量流量气体混合是以质量流量的形式对每一种气体进行单独控制，它的流量根据气体混合比例的要求计算而得。由于质量流量是指标准状态下的流量，因此气源的压力与温度等环境参数的变化不会对气体流量和气体混合比例产生影响，也不会因压力控制的精度影响气体流量的控制。 气体质量流量的检测原理是：不同气体流体流过某一管段时带走的热量不同，从而得到不同的电信号，通过这个电信号的处理最后得到各种气体的质量流量信号。质量流量的控制是根据检测的电信号与标准信号比较后得到控制信号，该控制信号通过压电阀等执行件控制气体流量。气体质量流量混合器的核心技术是质量流量检测盒控制单元，过去只有日、美等
7、过掌握这项技术如陵本山武公司的CMQ 型，虽然气体混合精度较高但产品价格也很高。浙江大学的刘东红等 (2002) 研究开发了全自动质量流量气体混合系统，气体混合精度小于1% 。气体质量流量的检测采用毛细管传热温差量热法，由加热绕组将通过传感器管的气体温度升高，无气调流动是，上下游传感器温度相等；当有气体流动时，上下游传感器绕组间产生温差；温差的大小与质量流量成正比。不同气体在流过测量管段时所带走的热量不同，从而得到不同的电信号。 传感器加热电桥测得的流量信号送入放大器放大并与标准信号比较，然后通过电磁阀对气体流量进行调节控制。该混合器采用微机控制，系统的操作界面友好， 使用方便。由于气体混合系
8、统的测量和控制系统的原件如传感器，电磁阀，电子原件等都有一定的误差，因此导致气体混合精度有一定的误差，气体混合精度是指所配制混合气体中格气体组分所占体积百分比的精确程度，以实测值与设定值间的误差表示，气体混合器总的气体混合精度或配气精度以气体在0-100%比例混合范围内所测到的平均误差与标准偏差表示。食品气调包装后，收到包装内残余气体、塑料包装材料透气性和食品释放气体或气体被食品吸收等各种因素的影响，包装内的气体组分是动态变化的，但只要包装内的气调气氛变化不影响食品的保藏效果，就可以允许存在一定的气调混合误差。通常食品气调包装的混合气体允许气体混合精度误差范围为1%-2% 。氧气， 二氧化碳，
9、 氮气 3 种气体的气源通常采用高压气调钢瓶供应气体混合，由于各种气体制取方法不同，气体的纯度有差异甚至混有气体气体和有害杂质，不仅影响气体混合的精度， 而且可能对人体健康有害。尤其是二氧化然可用不同方法制取：如合成氨法，石灰窑法，酿酒发酵法等，不同来源的二氧化碳中含有大量对人体有害的杂质组分，如硫化物类，氮氧化物类，亚硫酸，亚硝酸类，等，如为食品吸收将危害人体健康，目前在食品气调包装专用气体还没有标准化前，应采用纯度较高的食品级的气体。采用发酵法， 石灰窑法， 合成氨法制取的二氧化碳经过水洗，净化，干燥，冷却和加压出来后纯度较高可用于食品加工，饮料和食品保鲜。 采用低温法分离空气而制取的医用氧气和深冷法分离空气或纯化法制取可用医用或用于标准气体制备的高纯氧气。（3）气体压力比例混合器两种气调压力比例混合器的结构原理：二氧化碳和氮气经过过滤器，减压阀进入压力比例调节阀的两侧， 其中氮气还通过压力比例设定器分别进入启动压力比例阀的膜片中作为启动气体。在压差作用下使阀两端的二氧化碳和氮气阀输出等压气体送到混合室; 二氧化碳和氮气气体通过小孔进入混合室，小孔径可根据用户在气体混合比例调节器的设定值变动，控制两种气体流量比例混合； 再通过气体流量调节阀和压力调节阀将会和气体送至真空充气包装机。
