食品工业广泛选择制氮设备来填充包装，主要基于以下优势，这些优势共同保障了食品安全、延长了货架期并提升了经济效益：

1. 惰性与保鲜：

* 化学惰性： 氮气（N₂）是大气中含量的气体（约78%），其化学性质极其稳定，常温常压下几乎不与其他物质发生反应。将其注入食品包装后，能有效置换氧气（O₂）。

* 抑制氧化： 氧气是导致油脂酸败（哈喇味）、维生素损失、色素褪变（如肉类褐变）以及风味劣化的主要元凶。通过充氮排氧，能显著减缓或阻止这些氧化反应，保持食品原有的色泽、风味、口感和营养价值。

* 抑制需氧微生物： 许多导致食品变质的细菌、霉菌和酵母菌的生长繁殖需要氧气。降低包装内氧气浓度低水平（通常<1-2%），能有效抑制这些需氧微生物的活动，从而延长食品的保质期。

2. 维持包装形态（物理保护）：

* 防压防碎： 对于薯片、饼干、膨化食品、咖啡粉等易碎或形状要求高的产品，充入的氮气在包装内形成一定的正压，形成“气垫”效果。这能有效抵御外部压力，防止产品在运输、堆叠过程中被压碎变形，保持产品完整性和美观度。

* 隔绝外部污染物： 充氮形成的正压环境也有助于阻止外部空气（可能携带水分、微生物或异味）渗入包装。

3. 成本效益与运营优势：

* 现场制取，经济： 相比于依赖外部采购和运输的液氮或高压氮气钢瓶，安装制氮设备（通常采用PSA变压吸附技术或膜分离技术）能持续、稳定地在工厂现场生产高纯度氮气。这显著降低了长期气体使用成本，尤其对于大规模、连续性生产的食品企业。

* 供应安全与灵活性： 消除了对外部供应商的依赖和运输环节的风险（如延误、供应短缺）。工厂可以根据生产需求随时调整氮气产量，确保生产线的稳定运行。同时，设备可以控制氮气的纯度（不同食品对残留氧含量要求不同），满足多样化需求。

* 减少运输与储存成本/风险： 无需处理、储存和搬运笨重的液氮罐或高压钢瓶，节省了空间，降低了相关的物流、储存成本和安全风险（如天气导致的液氮蒸发损失、高压容器风险）。

4. 安全环保：

* 安全： 氮气本身、无味、无色，符合食品接触安全法规要求，不会对食品造成污染或引入有害物质。

* 环境友好： 现场制氮减少了运输环节的碳排放（相比液氮运输）。氮气释放到大气中也不会造成污染。

总结来说：

制氮设备成为食品充氮包装的，是因为它提供了一种安全、、经济且可控的方式，持续生产食品保鲜所需的“惰性保护气体”——氮气。通过有效排除氧气，氮气在包装内创造了抑制氧化变质和微生物生长的稳定环境，同时物理保护易碎产品。现场制氮带来的显著成本节约、供应保障和操作灵活性，使其成为现代食品加工业保障品质、延长货架期、提升竞争力的关键技术支撑。其安全环保的特性也完全契合食品行业的严格要求。