空気中の主な気体の特徴とガス置換保存

飲食品や工業品（化学品・ゴム品・金属品など）は空気成分の溶け込みにより、変質が生じます。
酸素の溶け込みにより酸化し、その他の空気成分の溶け込みにより香りや色が変化します。

開栓したワインの酸化や風味や色の変化を防ぐためにはワインに溶けにくい窒素ガスで他の溶けやすい気体（二酸化炭素・アルゴン・酸素）を置換するか、または限りなく真空に近い状態にすることが必要です。しかしながら、完全な真空状態を作ることは困難で、真空装置の能力にもよりますが、硬質の容器（ボトルやコンテナ）では20-50％の空気が残りますので、注意が必要です。

ワイン保存の都市伝説

二酸化炭素やアルゴンは窒素や酸素より重いため、ごく少量で残ったワインの液面を覆い、酸素との接触を防いで酸化から守る。

正しい気体科学

空気中の気体分子は熱運動によって高速(約 500 m/s)で拡散しています。
大気中の各気体成分(N2・O2・Ar・CO2)は、屋外・屋内・ボトル内に関わらず、重力によって層を作らず、瞬時に混合され空気として存在します。

そのため、ガス置換では。空間容積以上の気体を空気と混ざらないように勢いよく噴射し、中の空気を残さないように追い出す必要があります。
気体は重い順にワインに溶解します。重い気体がワインに溶解すると、ワインの分子構成比が変わり風味や色に影響を与える可能性がありま。
そのため、ガス置換包装・保存において効果を最大化するために下記の重要事項があります。

• 風味を維持するためには、ガス置換に用いる期待は、飲食品に溶けにくい気体で選ぶ。
• できる限り空気を残さないように空間の容積分以上の気体を容器内に入れる。
• 空気と混じる前にボトルや容器内から空気を追い出すために、勢いよくガスを噴射（フラッシング噴射）する。

それらの要素によりワイナリーではボトリングに高純度の窒素ガスを充填しています。それにより、ワインは100年近く風味を維持しています。また、日本の多くの食品会社は製造した長期間流通できるよう、食品の包装時に窒素ガスを充填しています。
ルンゴプロは上記の開栓したワインや開封した食品を製造時の状態に近づけるために使用されています。

• N2 （窒素ガス）は主な空気中成分で最も軽く、固体や液体に最も溶けにくいため、空気を置換して対象物を保存することにより、対象物への他の気体（二酸化炭素・アルゴン・酸素）の溶け込みを防ぎ、変質（酸化・変色・風味変化（食品）・硬化（工業品））やカビ・錆びから守ります。
• CO2（二酸化炭素/炭酸ガス）は空気中成分で最も重く、そして固体や液体に最も溶けやすく、空気を置換して対象物を保存することにより酸化は防ぎますが、短時間で対象物に溶け込み酸味・苦み・発泡性を増します。この特徴を活用し生ビールや炭酸飲料が製造されています。二酸化炭素は他の気体にない特徴があります。①カビを含む好気性菌や真空では防げない嫌気性菌（多くの食中毒菌は嫌気性菌）を含む細菌全般を抑制・死滅、②昆虫や害虫を抑制・死滅させるため閉されて密閉されていない食品（米、コーヒーメーカー、自動販売機内の飲食品）を酸化や害虫から守ることに使用されます。また③野菜や果物のエチレンガス腐敗を抑制するため、バナナやリンゴ、緑黄野菜の保存にも使用されます。

【空気中の気体（窒素・二酸化炭素）のワインへの溶け込み試験】

空気中の主な気体は固体や液体へ溶け込みます。
その結果、飲食品では風味変化、酸化、変色、カビなどが生じ、工業品では酸化、硬化、カビ、錆びなどが生じます。溶けやすい順（重い順）に、二酸化炭素（CO2）＞アルゴン（Ar）＞酸素（O2）＞窒素（N2）です。

前述の気体の特徴を活用し、飲食品や工業品（化学品・ゴム品・金属品など）は窒素ガスで空気を置換して包装また保存する事により、酸化、変色、硬化、カビや錆びなどを防ぐことができます（ガス置換包装・保存）。

代表的な例として開栓して空気に触れると1~3日で酸化するワインは製造時に窒素ガス置換や混合ガス置換により何十年も美味しく保たれています。