CN102762462A - 香蕉储存和运输袋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于包装新鲜农产品的膜。所述膜含约2%至约22%的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)以及余量选自与EVA相容的食品安全级热塑性树脂材料,如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯以及这些材料的混合物。还公开了由所述膜材料制成的用于运输和储存新鲜农产品,如香蕉的袋,以及利用所述袋运输和储存新鲜农产品,如香蕉、鳄梨、调味品或花卉的方法。
Description
本申请要求于2009年10月7日由Alfaro等人提交的第61/249,272号美国临时专利申请为优先权,其通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及用于储藏和运输的新鲜水果(respiring fruit)、蔬菜、色拉组分和花卉的包装,特别是涉及用于该目的的膜和袋。
背景技术
新鲜农产品(respiring produce)(如鳄梨、香蕉、芒果、大蕉、番木瓜,番茄、浆果、核果、蘑菇、豆芽、花椰菜)从农场到零售店和最终消费者的运输是一个非常棘手的过程,这需要谨慎管理,以确保高品质的水果和蔬菜保持新鲜、成熟,且可以在一个合理的时间内销售。对于生长在热带气候并频繁地需要以在他们成熟周期的适当时机到达零售店的方式长途运输到更多温带气候的香蕉和其他水果来说,在购买后对消费者有吸引力并仍在合理的食用保质期内尤为重要。最终结果是在其运输和储存期间,必须非常谨慎地确保规定的储存条件。
储存条件可以由规定的温度、湿度和围绕香蕉的气体介质组成来体现(而该讨论将集中于香蕉,这同样适用于其他新鲜产品,特别是水果和鳄梨)。如果不遵循该储存条件,香蕉就不能以规定的条件(例如,成熟的产品)送达消费者且会迅速变质。公司应选择合理的时间和费用,以保证具有这种运输、储存和成熟的条件。例如,在运输和储存期间,成串香蕉一般都是在绿色非成熟状态下打包成箱的。这些箱子被组合叠放在托盘上并置于大的运输集装箱里。在装载和运输期间,一般保持在56到58华氏温度之间。在这样的温度下,香蕉可以未成熟状态长期保存。
为了使香蕉开始成熟,香蕉的储存室温可以调整在大约58到62华氏温度的范围(根据水果和市场条件),以及可通过添加乙烯来改变香蕉周围的气体成分。乙烯和升温的结合,可以开始成熟过程。进一步地,当香蕉被送到分销网络时,必须小心使得他们不要成熟得太快,不要变质,保持良好的销售和消费条件,并且它们应该包装成在出售前消费者可看到它们的方式。
改进的包装正用于提高和延长香蕉(和鳄梨)典型的运输过程可达到的保质期。在一种这样的过程中,通过在运输期间的中间站将乙烯加入装有香蕉(或鳄梨)的袋中并随后密封袋来进行处理。在运输期间的这种额外的密封过程增加了过程中的时间和费用。改进气氛的包装需要特殊包装袋的发明,以同时提供被包装产品周围气体介质的变化以及保持其市场条件。
目的是以保持良好的食用特性的同时在首选食用阶段内最大化其保质期的方式运输香蕉(或其他任何新鲜的水果或蔬菜)。换言之,理想的效果是在不影响他们的食用特性下最大化香蕉的保质期。为了规范香蕉的运输、储存和成熟条件的目的,过去已经开发了包装。这种包装的例子如下所述,但它们使用起来往往是比较复杂和昂贵的。本发明通过利用非常有效、简单和比本领域通常所用的更便宜的方式达到所规定的目的解决了上述问题。
欧洲专利局于2001年6月13日公布的EP 752378号专利申请,水果的可控气体包装及包装方法,阐明了一种用于包装水果,特别是香蕉的方法,该包装包括装有至少一个未成熟水果的密封袋,所述袋由一种聚合物材料薄膜制成,厚为20-50微米,袋中充满改进的气氛。这种聚合物材料可以是低密度聚乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和其他材料。可改进的气氛包括2-20%的氧气(体积)、6-13%的二氧化碳(体积)和0.1-1.5%的乙烯(体积),余量为氮气。
2000年1月11日授权的De Moor的美国专利6,013,293,通过气氛控制成分包装新鲜生物材料(Packing Respiring BiologicalMaterials With Atmosphere Control Member),描述了一种包装袋,据说可确保储存水果和蔬菜以及其他新鲜的生物材料所必要的气体组分。作为这种包装的一部分的选择性透气膜,可以比其他气体(特别是二氧化碳和乙烯)更低的速度传导氧气。据说将这种膜用于包装储存的香蕉可确保香蕉成熟的最佳条件,但对运输和成熟过程的费用的增加相当多。注意,当处理水果类廉价物品时,运输费用尤其难以承受。
于2003年4月15日公告的Clarke等人的美国专利6,548,132,生物包装材料(Packaging Biological Materials),描述了一种包装,其包括密封容器、新鲜生物材料和该容器里面的一种气体介质。容器具有对于氧气和二氧化碳相对不透过的壁,并在容器中装配了气体控制元件。该控制元件包括由聚合物基质形式的微孔膜构成的透气膜,具有不透气孔的网络和涂在膜上的聚合物涂层。据说这种这种包装可确保在容器中产生有利于非常新鲜的生物材料的气体介质的产生,但它实现起来相对昂贵。
于2008年1月10日公布的Forsyth等人的美国专利申请2008/0008793和2008/0008794,描述了一种用于延长新鲜农产品(特别是香蕉)的成熟期和零售保质期的方法。该申请描述了用于包装香蕉的最佳气氛是气体介质含有1-6重量%的氧气和3-10重量%的二氧化碳,并进一步具有氧气和二氧化碳的窄范围的特定比例。
于2001年2月20日授权的,尼尔等人的美国专利6,190,710,描述了一种用于通过提供塑料包装材料保存产品的方法,该材料的厚度为500微米,在38℃和85-90%的相对湿度条件下,每天水蒸气的透过量超过约1.5g mm/m2,由此当该材料用来包装产品时,在材料的表面没有出现冷凝液或极少出现冷凝液。该专利描述该包装袋利用这种材料,袋内的气氛是含4-20%的氧气和0.5-17%的二氧化碳。
于2005年12月1日公布的Mir的美国专利申请2005/0266129,描述了用于开始和控制容易腐烂的食品(如香蕉)的包装和保存方法。该包装是一种穿孔的聚合物包装,据说它可根据水果的成熟阶段的进展控制包装内的气氛,以将成熟略微推迟到中间成熟阶段,但为了推迟成熟,并因此提高食品的保质期超过这种中间成熟阶段。包装内的气氛是据说含低于10%的氧气,5-20%的二氧化碳,并在成熟、分配和储存过程中至少一部分时间内的相对湿度大于70%。
发明内容
那么,本发明提供用于易腐烂的新鲜农产品(如香蕉、鳄梨)的改进的运输膜和包装,它提供控制透气性的机制使得在供应链上保持新鲜;延长成熟水果(yellow fruit)的保质期以减少在销售时的水分损失;以及这种包装可用于在水果产地对一些产品进行密封,而对其成熟过程和成熟均匀性没有负面影响。这种袋可以是微穿孔的,在一个实施方式中,所述袋由乙烯醋酸乙酯和聚乙烯树脂的混合物制成,以形成含约2%至约22%的乙烯醋酸乙酯的最终膜。该袋通过在充乙烯过程以及运输和销售点储藏室条件中保持所需气体的最佳含量来提高成熟水果或即可食用的水果的保质期。这种类型的袋可适用于任何易腐烂的新鲜农产品,以提高未成熟和成熟水果的保质期。该袋减少了水果的脱水,从而提高了水果的新鲜度和降低了包装袋内的重量损失。这种袋也可用于色拉组分和花卉。最后,袋可以在产地密封,允许在成熟期间转移乙烯气体(即在一些应用的成熟过程期间不需要打开这些袋),这在整个过程是非常有利的。本发明将在下面更详细地描述。
本发明涉及一种用于包装新鲜农产品的薄膜,其含约2%至约22%的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)以及余量的选自与乙烯醋酸乙烯酯相容的热塑性聚合物树脂材料,其可用于形成安全的食品薄膜袋,如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯以及它们的混合物。所用的乙烯醋酸乙烯酯的精确比例,将取决于如包装尺寸、薄膜厚度、产品类型、存储时间、运输需求及所需的成熟期等因素。
本发明还涉及一种由这种膜制成的袋,其用于新鲜农产品的装运。在此所用的“袋”是指一种容器,其通常具有底部密封的管状结构,由柔性热塑性树脂,通常通过吹膜管挤出制成。具体来说,该袋包括长方形顶片和沿其至少三个边缘连接的长方形底片,顶片和底片的至少一部分由含约2%-约22%的乙烯醋酸乙烯酯和余量的与EVA兼容的安全的食品级热塑性树脂(如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯以及它们的混合物)制成。
本发明还涉及一种用于新鲜农产品(如香蕉)的运输方法,其包括如下步骤:在如上所述的膜中包装所述农产品,或将农产品置于一个或多个如上所述的袋中,以及将农产品从产地运输到目的地。在一个实施方式中,在运输前将农产品(如香蕉)置于袋中后在将其第四个边进行密封。
本文中,除非另有指明,百分比和比率均为重量百分比。
附图说明
图1是本发明的典型运输袋的平面图。
图2是本发明的第二实施方式的平面视图。
图3是本发明的第三个实施方式的平面视图。
图4是本发明的第四个实施方式的平面视图。
图5是特别用于运输鳄梨的本发明实施方式。
具体实施方式
本发明描述了一种用于运输和储存新鲜农产品(如香蕉)的袋,以及利用这种袋运输这种农产品的方法。本发明还包括用于制造袋或用于包装过程(例如,在薄膜中包装农产品,或者将农产品置于托盘上或包装中,然后用薄膜覆盖)的具体限定的聚合物薄膜。袋和方法可使香蕉从热带产地被密封地运输。这大大简化了香蕉的处理,其中该袋不要求在最初敞开运输,然后在运输过程中的随后站点进行密封,同时仍允许在路途或较后站点上在改进气氛下使香蕉成熟。袋对于乙烯是可透过的,能使其以适当的速度成熟。此外,袋和描述的方法保持香蕉更长的成熟期(即他们有较长的保质期),并提供降低水果的水分损失和重量损失。最终结果是,对于消费者来说,水果有非常良好的食用性质。
本发明的可用于包装新鲜农产品(如香蕉)的薄膜含约2%至约22%的乙烯醋酸乙烯酯(EVA),余量含EVA相容的食品安全级热塑性树脂材料,如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或这些材料的混合物。乙烯醋酸乙烯酯材料对于在膜中实现恰当的透气性是重要的。膜通常含约2%至约22%的乙烯醋酸乙烯酯(重量),优选是约10%-15%,最优选是约12%。余量含相容的食品安全级热塑性树脂材料,如聚乙烯(PE)材料,具体是低密度聚乙烯材料,或更优选是线性低密度聚乙烯材料。这些材料的每一种向袋提供本领域已知的生产和使用性能。也可使用这些材料的混合物。膜中包含这种聚乙烯材料主要是出于加工目的、赋予和和提高薄膜的挤出特性。碳酸钙(CaCO3)、氢氧化钙(Ca(OH)2)或任何其他吸收二氧化碳的物质可用作部分EVA/PE树脂混合物的替代物,以提高袋的功效。超低密度聚乙烯也可用于聚合物混合中。
膜的厚度也重要。如果膜太薄,则难以挤出;然而,如果膜太厚,则薄膜的透气性会受到不利影响,并且包装内的气氛会在运输和水果成熟方面出现问题。膜通常是约0.5密耳至约5密耳厚;膜的一个实施方式是约0.5密耳至约2密耳厚,以及膜的具体实施方式是0.5密耳厚。这种膜是以传统方式(如挤压)形成的。袋是利用本领域已知方法(如吹塑薄膜挤压(也叫管膜方法))由膜形成的。这种薄膜不一定非要用作袋;它可用于在运输和/或储存过程中包装农产品,或将农产品置于包装或托盘中并用薄膜覆盖。
尽管在此所述的薄膜对于氧气、二氧化碳和乙烯是可透过性的,但任选在膜中可包含微穿孔,以调节和优化由膜制成的包装袋内的气氛。例如,在膜中的微穿孔可用于调节包装袋中的氧气含量。除了乙烯醋酸酯和聚乙烯外,薄膜可以其传统领域确定的含量含有加工添加剂,如滑爽剂和防结块剂。例如,根据最终的包装要求,膜可含有促进生物降解性的添加剂、二氧化碳和乙烯吸收材料以及颜料。防结块剂防止塑料层粘在一起。滑爽剂有助于塑料袋更容易打开且使其平稳地滑动。
如上所述的膜可用于制备本发明的运输袋。这种运输袋的例子记载在本申请的图1-5中。这种袋通常包括长方形顶片和沿其三个边缘的至少一部分结合的(优选沿三个边整体结合在一起)长方形底片,顶片和底片的至少一部分由上述的薄膜形成。
如在此所用的,术语“长方形”不限于其特定的几何定义(即直角四边,两对不同长度的边),而是旨在包括正方形以及任何其他四边形(四个边的)的形状,只要其顶片和底片形状彼此叠合。在形成本发明的袋中,至少部分顶片和底片由所述的膜制成。在优选的实施方式中,顶片和底片的至少一部分由所述的膜制成,以及在更优选的实施方式中,全部顶片和底片由此膜制成。
在此所述的袋被用于容纳、运输和/或储存新鲜农产品,特别是香蕉。通常,袋的大小根据能承重约0.10至约60磅重的水果而定。在一个实施方式中,袋承重约0.25至约50磅的水果。为此,袋子的每个边缘的长度一般为约3”至约52”之间。袋的大小取决于待包装的农产品的种类和数量。袋的长度通常是约8”至52”之间,宽度约3”至40”之间。通常袋的至少三个边缘固定在一起形成袋。可由任何已知和传统的方法,如热封将片与片固定。在一个实施方式中,顶片和底片固定三个边来形成袋。每个边都在其整个长度上固定。香蕉可通过开口端置于袋中。此开口端可用任何已知的方式密封,如用拉链封闭,或在袋上打结,或使用金属丝、塑料盖、橡皮筋、胶条,或使用热封机,例如在包装站。然后,此袋置于从原产地运送到其目的地的运送箱中。应理解袋可以,但并不必须在装运之前密封;农产品可置于敞口的袋中运输,在抵达一个中间运输点或最终目的地时密封。
选择如上所述的聚合物材料和袋的结构,以向袋中的香蕉提供合适的气氛(特别是氧气、二氧化碳和乙烯)。因此,例如可在薄膜材料中进行微穿孔,以调节包装袋中的氧气含量。在一些实施方案中,可使用没有任何微穿孔的薄膜。使用时,可在构成袋的顶片和底片的一个或两个中形成微穿孔。优选,每片上有约1至约100个微孔,包括约1至约50个微孔(微孔的直径为约0.10毫米至约12.5毫米,其中包括直径约0.25毫米至约2.0毫米)。在一个实施方式中(见图1),每个顶片和底片包含两个微穿孔(每个片包括约4平方英尺的薄膜)。图2显示,在每个顶片和底片有26个微穿孔(每个片有约9.75平方英尺的膜)的实施方式。图3显示,在每个顶片和底片有18个微穿孔(每个片有刚刚少于9平方英尺的膜)的实施方式。图4显示,在每个顶片和底片有10个针孔(每隔片有约4.25平方英尺的膜)的实施方式。选择树脂材料、袋的大小和微穿孔(包括数量和布置)以提供袋内优化香蕉的成熟保质期的气氛。穿孔的数量和布置也与微穿孔的直径有关,从而达到袋内所需的气氛。袋的材料对于氧气、二氧化碳和乙烯是透过性的,目的是在香蕉成熟和打开袋之间的至少一个显著的时间段使香蕉所在密封袋内的气氛含有约2%%至约8%的氧气和约3%至约10%的二氧化碳。
最后,本发明涉及一种用于运输新鲜农产品的方法,该方法包括将农产品置于上述的一个或多个袋内,以及将所述农产品从原产地运输到目的地的步骤。
在此所用的“原产地”(也称为“来源地”),可以用来表示整个行程或几个单独的部分的行程始发地。同样地,目的地可以用来表示最终目的地或运输路线上的中间目的地。根据运输方式,运输路线可包括多段行程以及也可包括可在受控的温度和/或湿度条件下的储存阶段。因此,例如,香蕉可以在哥斯达黎加的香蕉种植园打包,然后用卡车运到海洋港口,在此,它们被装上一艘运输它们的船,然后运输到例如,美国(例如,格尔夫波特、密西西比),在此可将它们储存或卸到卡车上,再送到美国各地的零售配送中心(例如,俄亥俄州辛辛那提市),最终他们被送到个人杂货商店卖给消费者。在这种情况下,可以知道整个旅程的始发地是香蕉种植园而最后的目的地是零售商店或消费者家中。然而,这也可以考虑每个个别路线,例如,这样个别路线的始发地是格尔夫波特(即美国运送/接收港口),目的地是辛辛那提(即配送中心的连锁杂货店)。
在本发明的运输方法的一个例子中,运输的农产品是香蕉,每个袋含约0.10至约60磅的香蕉。香蕉被放置在这种袋内。在一种情形下,水果装在敞口的袋里包装到盒中置于托盘上并将托盘装入集装箱。在这时,水果可用乙烯气体处理,使得以受控方式开始成熟过程,虽然这并不总是需要。如果用乙烯处理,这可通过在配送中心向敞开的袋中加乙烯,然后密封袋来完成。在许多情况下,未用乙烯处理即将袋密封。在装运地密封袋的能力是本发明的重要方面。在装运地密封袋可简化运输过程,使其不必在后续开箱密封袋;也最大限度地减少了香蕉的水分流失。然而,要强调的是,袋不一定非要在装运地密封,它们可以在一个临时装运点或目的地密封,或根本不密封。
因为膜乙烯可透性的,所以香蕉可以暴露于乙烯中开始其成熟过程,甚至在袋密封后暴露于乙烯环境时。例如,袋可在装运地密封,而后将未成熟果实运送到配送中心,在此进行乙烯处理(通过密封的袋)以开始成熟过程。或者,用乙烯催熟也可以在抵达市场后在陆上或船的集装箱内开始。袋对于氧气、二氧化碳和乙烯是可透过性的,使得装运香蕉的至少一部分期间密封袋中的气氛含约2%至约7%的氧气、约3%至约10%的二氧化碳。也应该注意到,根据具体需要,袋也可以敞口运输,以及如果需要,则在配送中心乙烯处理后密封。
在本申请中所述的薄膜、袋及方法,可适用于运输其他类型的农产品。例如,运输鳄梨,可在35-40℉存储并调节,使得在鳄梨成熟和打开袋子之间的至少一个阶段,袋内含有约6%至约13%的氧气、约2%至约7%的二氧化碳。图5说明本发明的袋尤其有用于鳄梨的包装和运输。此外,薄膜、袋和方法也可用于,例如,存储和运输调味品和花卉。
实施例
本发明的袋如下制成
挤压工艺-塑料原料以颗粒形式进入挤压机。通过加热的桶内的旋转螺杆向前输送塑料,并通过摩擦和热软化。通过施加力使软化的塑料向上通过一个空心管形状的圆形模具(被称为“起泡”)。这一过程已知为“吹膜挤出”。此薄膜含12%(重量)的乙烯醋酸乙酯,以及余量的低密度聚乙烯,以及其厚度为约0.5密尔。这是一个连续的过程,在此过程中管在模具上通过空气膨胀,并在顶部通过夹棍折叠。然后通过卷取辊使管状或“网状”的薄膜连续卷取。
转化过程-经吹膜挤出过程得到的膜卷送入一个袋转化机,在此,管状膜在其宽度上加热密封一形成袋的底部,利用一种特殊的模对膜切孔和穿孔以产生微穿孔,然后横向切膜进一步形成开口(袋的开口)。在机加工的末端收集成品袋,并包装在单独的包装里。袋和微穿孔如图4中所述。
袋的利用-一旦准备包装水果,则打开袋并放置在箱内底部中央。然后,打包机将袋内的水果按照每个具体包装***的包装SOP指令进行打包。根据产品的最终要求,可以在包装地(热带)直接密封袋,或者袋在运输期间可以保留开口并在投放市场时密封。如果袋在热带密封,一旦水果包装后,为了密封袋,收集袋顶部的剩余部分。可以使用热封口机或以折叠的方式作结密封袋,可以用胶带或橡皮筋系起来。袋一旦密封,将盒盖组件置于顶部,以及最后的盒子送到装载区,在此放到托盘上形成托盘装运。托盘装入集装箱并运输到市场。在装运过程中在密封袋内的水果可以暴露于乙烯中(例如,在配送中心)以开始成熟过程。
Claims (27)
1.一种用于包装新鲜农产品的膜,其包含约2%至约22%的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)以及余量包含选自与EVA相容的食品安全级热塑性树脂的第二树脂,所述膜的厚度为约0.5至约5密耳。
2.根据权利要求1所述的膜,其中所述第二树脂选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯及其混合物。
3.根据权利要求2所述的膜,其包括穿过所述膜的微穿孔。
4.根据权利要求2所述的膜,其包含约12%的乙烯醋酸乙烯酯,以及其中所述第二树脂包括线性低密度聚乙烯。
5.一种用于运输新鲜农产品的袋,包括长方形顶片和沿其至少三个边缘结合在一起的长方形底片,所述顶片和所述底片的至少一部分由膜制成,所述膜包含约2%至约22%的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和余量的选自与EVA相容的食品安全级热塑性树脂的第二树脂。
6.根据权利要求5所述的袋,其中第二种树脂选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯及其混合物。
7.根据权利要求6所述的袋,其中全部顶片和底片由所定义的膜制成。
8.根据权利要求7所述的袋,其长度为约8”至约52”,宽度为约3”至约40”。
9.根据权利要求8所述的袋,其中用于制备袋的膜的厚度是约0.5至约5密尔。
10.根据权利要求9所述的袋,其中所述第二树脂包含线性低密度聚乙烯。
11.根据权利要求10所述的袋,含约10%至约15%的乙烯醋酸乙烯酯。
12.根据权利要求11所述的袋,其中一个或两个片包括穿过所述膜材料的微穿孔。
13.根据权利要求12所述的袋,每个片包括约1至约100个微穿孔,每个微穿孔直径为约0.1至约12.5毫米。
14.根据权利要求12所述的袋,其中所述膜包含约12%的乙烯醋酸乙烯酯。
15.一种运输新鲜农产品的方法,包括用权利要求1的膜包装所述农产品,以及从原产地将所述农产品运送到目的地的步骤。
16.一种运输新鲜农产品的方法,包括将所述农产品置于一个或多个权利要求6所述的袋中,以及从原产地将所述农产品运输到目的地的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述农产品是香蕉。
18.根据权利要求17所述的方法,其中在香蕉置于袋中后且在运输之前,密封所述袋的第四个边。
19.根据权利要求18所述的方法,其中在密封所述袋之前用乙烯处理香蕉。
20.根据权利要求18所述的方法,其中在密封所述袋之后用乙烯处理香蕉。
21.根据权利要求18所述的方法,其中调节所述袋,使得在至少部分运输期间,香蕉的密封袋内的气氛含约2%至约7%的氧气和约3%至约10%的二氧化碳。
22.根据权利要求18所述的方法,其中用于制备所述袋的所述膜的厚度是约0.5至约5密尔。
23.根据权利要求22所述的方法,其中用于制备所述袋的所述膜中的第二树脂含有线性低密度聚乙烯。
24.根据权利要求23所述的方法,其中用于制备所述袋的所述膜包括穿过所述膜的微穿孔。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述袋的每片包括约1至约100个微穿孔,每个微穿孔的直径是约0.1至约12.5毫米。
26.根据权利要求23所述的方法,其中用于制备所述袋的所述膜含有约12%的乙烯醋酸乙烯酯。
27.根据权利要求16所述的方法,其中所述农产品是鳄梨,以及调节所述袋,使得至少部分运输过程中鳄梨的所述密封袋内的气氛含约6%至约13%的氧气、约2%至约7%的二氧化碳。
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