از دهه ۱۹۷۰ میلادی، رشد سریعی در فناوریهای جدید فرآوری یا بستهبندی موادغذایی به وجود آمد. بستهبندی با اتمسفر تغییر یافته یکی از این تکنولوژیهای جدید است. این تکنولوژی شامل تغییر دادن محتوای اتمسفر درونی بستهبندی برای افزایش عمر نگهداری آن محسوب میشود. اساس این فرآیند کاهش میزان اکسیژن موجود در بستهبندی از حدود 21درصد (اتمسفر معمول کره زمین در حدود 9/20درصد اکسیژن دارد) به زیر 5درصد برای جلوگیری از رشد ارگانیسمهای هوازی و کاهش نرخ اکسیداسیون است.
اکسیژن حذف شده را میتوان با گاز نیتروژن که بهطورکلی بهعنوان گازی خنثی در نظر گرفته میشود یا گاز دی اکسیدکربن برای کاهش پی.اچ و رشد باکتریها جایگرین کرد. منوکسیدکربن را هم در بستهبندیهای گوشت قرمز، میتوان برای حفظ رنگ قرمز گوشت به کار برد. در این بستهبندیها با توجه به فرآورده نوعی تعادل در محتوای گازی بستهبندی ایجاد میشود که برای این منظور از تکنیکهای دیگری مانند خلأ جبرانی یا فلاش گازی استفاده میشود.
در مورد میوه و سبزی بستهبندی با اتمسفر تغییریافته به دو شکل فعال و غیرفعال انجام میشود. در حالت فعال پس از قرار دادن محصول درون بسته هوای آن را تخلیه کرده سپس ترکیب گازی موردنظر درون بسته تزریق میشود اما در حالت غیرفعال، محصول در هوای معمولی بستهبندی میشود و در اثر تنفس محصول و نفوذپذیری ویژه پوشش بستهبندی پس از چند روز اتمسفر اصلاح شده موردنظر به وجود میآید. اتمسفر اصلاح شده از دهه 30 میلادی ایجاد شد، زمانی که وجود میزان بالاتر گاز دیاکسیدکربن در انبار کشتیهای حملکننده میوهها سبب افزایش عمر میوههای موجود در آن میشد. میوه، سبزی، گوشت و فرآوردههای گوشتی (گوشت قرمز، گوشت ماکیان، گوشتهای پروسه شده مانند سوسیس و کالباس و غذاهای خشک) و انواع غذاهای دریایی با این تکنولوژی بستهبندی میشوند.
در محصولات دیگری مانند انواع پنیر و پاستا هم این نوع بستهبندی کاربرد دارد. رطوبت میوهها و سبزیها در حدود ۷۰ تا ۹۵درصد تخمین زده میشود. نگهداری سبزیها در شرایط عادی جوی، موجب خشک شدن سریع آنها شده و درنهایت پیری و پژمردگی را بهدنبال خواهد داشت. بنابراین هدف اصلی بستهبندی با اتمسفر تغییریافته میوهها و سبزیها، حفاظت محتویات درون بسته در طول زمان ذخیرهسازی، حمل و توزیع در برابر فساد داخلی بوده که ممکن است این عمل فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی باشد. در مورد میوهها و سبزیجاتی که حداقل فرآیند (پوستگیری یا برش) روی آنها صورت گرفته استفاده از بستهبندی با اتمسفر کنترل شده ضروری است، چون در این محصولات مقدار تنفس بالا رفته و احتمال آلودگی میکروبی بیشتر است. تخمین زده شده که حدود 25 تا 40درصد محصولات تازه برداشت شده به علت خرابی در مسیر توزیع هرگز به دست مشتری نمیرسد. هر فرآورده غذایی برای رسیدن به حداکثر عمر پس از برداشت خود محتوای اتمسفر بستهبندی ایدهآل خود را دارد. با کاهش سطح اکسیژن و افزایش دیاکسیدکربن رسیدن میوهها و سبزیها به تاخیر میافتد، تنفس و تولید گاز اتیلن (سبب پیری و پژمردگی بافتهای گیاهی میشود) کاهش پیدا میکند، نرم شدن و برخی از تغییرات همراه با پدیده رسیدن میوهها کمتر میشود.
در بستهبندی گوشت و ماهی سطوح بالای دیاکسیدکربن در جلوگیری از رشد باکتریها و قارچها موثر است اما در مورد میوه و سبزی نرخ بالای 10 درصد این گاز سبب کاهش رشد قارچها میشود ولی این میزان از گاز دیاکسیدکربن اثرات سمی روی میوه و سبزی دارد. نکته دیگر که باید به آن توجه کرد این است که در مورد میوهها و سبزیها نرخ اکسیژن موجود در بستهبندیها نباید به کمتر از 3 تا 5درصد کاهش یابد زیرا در غیراین صورت تنفس بیهوازی و فرآیند تخمیر رخ میدهد که سبب از بین رفتن کیفیت فرآوردهها خواهد شد.
از طرف دیگر غلظتهای پایین اکسیژن میتواند اثر حشرهکشی داشته باشد. بنابراین اگر کیفیت میوه تحت تاثیر قرار نگیرد ممکن است برای زمانهای کوتاه نگهداری غلظتهای پایین اکسیژن به جای مواد حشرهکش استفاده شود. در بستهبندیهای گوشت هم وجود اکسیژن برای حفظ رنگ قرمز گوشت و جلوگیری از رشد باکتریهای غیرهوازی ضروری است. گاز نیتروژن بهعنوان عنصر دیگر اتمسفر بستهبندی محصولات خوراکی و بهعنوان یک گاز خنثی استفاده میشود زیرا وجود این گاز رشد باکتریها و تغییرات شیمیایی موجود در مواد غدایی را تغییر نمیدهد. در سالهای اخیر در مورد استفاده از گاز منواکسیدکربن در بستهبندیهای گوشت قرمز بحث بوده است. درحالیکه خطری برای مصرفکنندگان به علت استفاده از سطوح پایین این گاز در بستهبندی ثابت نشده اما بحثهایی درباره اینکه گاز منواکسیدکربن استفاده شده در بستهبندی میتواند اثرات قابل مشاهده فساد در گوشت را بپوشاند مطرح شده است.
* کارشناس کشاورزی