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食品真空包裝的主要作用是除氧，有利于防止食品變質，其原理也比較簡單，因食品霉腐變質主要由微生物的活動造成，而大多數微生物（如霉菌和酵母菌）的生存是需要氧氣的，而真空包裝就是運用這個原理，把包裝袋內和食品細胞內的氧氣抽掉，使微生物失去生存的環境。實驗證明：當包裝袋內的氧氣濃度≤1%時，微生物的生長和繁殖速度就急劇下降，氧氣濃度≤0.5%時，大多數微生物將受到抑制而停止繁殖。（注：真空包裝不能抑制厭氧菌的繁殖和酶反應引起的食品變質和變色，因此還需與其它輔助方法結合，如冷藏、速凍、脫水、高溫殺菌、輻照滅菌、微波殺菌、鹽腌制等。）
真空除氧除了抑制微生物的生長和繁殖外，另一個重要功能是防止食品氧化，因油脂類食品中含有大量不飽和脂肪酸，受氧的作用而氧化，使食品變味、變質，此外，氧化還使維生素A和C損失，食品色素中的不穩定物質受氧的作用，使顏色變暗。所以，除氧能有效地防止食品變質。
真空充氣包裝則除了有真空包裝所具備的除氧保質功能外，主要還有抗壓、阻氣、保鮮等作用，能更有效地使食品長期保持原有的色、香、味、形及營養價值。
另外，有許多食品不適宜采用真空包裝而必須采用真空充氣包裝。如松脆易碎食品，易結塊食品，易變形走油食品，有尖銳棱角或硬度較高會刺破包裝袋的食品等。食品經真空充氣包裝后，包裝袋內充氣壓強大于包裝袋外大氣壓強，能有效地防止食品受壓破碎變形并不影響包裝袋外觀及印刷裝潢。
真空充氣包裝在真空后再充入氮氣、二氧化碳、氧氣等單一氣體或二、三種氣體的混合氣體。其氮氣是惰性氣體，起充填作用，使袋內保持正壓 ，以防止袋外空氣進入袋內，對食品起到一個保護作用。其二氧化碳能夠溶于各類脂肪或水，引成酸性較弱的碳酸，有抑制霉菌、腐敗細菌等微生物的活性。其氧氣具有抑制厭氧菌的生長繁殖，保持水果、蔬菜的新鮮及色彩，高濃度氧氣可使新鮮肉類保持其鮮紅色。