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气调包装在鲜肉保鲜中的应用现状及前景
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http://www.csh.gov.cn 2008年2月10日 中国农产品加工网 |
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概况
气调包装就是用适合食品保鲜的保护气体置换包装容器内的空气，以抑制细菌繁殖，达到长期保存和保鲜的一种包装方式。
气调包装已成为一种应用广泛的食品保存方法，其特点是能有效地保持食品新鲜，同时产生的副作用最小。英国在肉类及肉制品的气调包装方面居于领先地位，法国紧随其后。保藏期相当长的无菌包装米饭在日本超级市场中已成为畅销产品，它采用充氮系统包装，超高温灭菌，并采用氧阻隔性能极高和抗氧化性相当于金属容器的材料包装，使产品不需冷藏而能达到6个月的保藏期。在挪威，气调包装平均延长了鱼类、鱼制品和贝类的保藏期达1.5倍，使在超级市场中就可以买到用气调包装的新鲜鲑鱼。美国的超级市场和食品店中十分流行方便的半成品和可直接食用的新鲜食品、面食和色拉，现在多半都用气调包装。气调包装正在影响肉类、干酪、鱼、禽肉和其他新鲜和预制食品的包装以及这些食品在全球市场的销售。
我国对气调包装保鲜肉的研究始于二十世纪80年代后期，但在生产和商业中的应用仅是近几年的事。目前，也只有在北京、上海等少数几个大城市的市场上看到这类气调包装保鲜肉产品。近几年，随着国外先进的连续式真空/充气包装机的引进，才使气调包装保鲜肉的生产成为可能。
肉品气调包装的保鲜机理
气调包装的保鲜机理是通过在包装内充入一定的气体，破坏或改变微生物赖以生存繁殖的条件，以减缓包装食品的生化变质，达到保鲜防腐的目的。所用的气体通常为CO2、O2和N2或它们的各种组合，而每种气体对鲜肉的保鲜作用不尽相同。
CO2在气调包装中充当细菌抑制剂。1933年，澳大利亚和新西兰最早开始用高浓度的CO2保存鲜肉，1938年有26％来自澳大利亚及60％来自新西兰的牛肉是以填充高浓度CO2
包装进行船舶运输，在－1.4℃的储存温度下，经过处理的牛肉有40天～50天的储存期。CO2是一种稳定的化合物，无色、无味，对大多数需氧菌和霉菌的繁殖有较强的抑制作用，同时，也可延长细菌生长的滞后期和降低其对数增长期的速度。
CO2的抑菌作用，一是在高浓度CO2的包装袋内，CO2取代了O2，高CO2环境使大量好气性微生物(如假单胞菌)生长受到抑制；二是由于
CO2可溶解于水中，形成碳酸(H2CO3)，降低pH值，使某些不耐酸的微生物失去生存的必要条件；三是通过对细胞的渗透作用。在同温同压下CO2在水中的溶解度是O2的6倍，渗入细胞的速率是O2的30倍，由于CO2的大量渗入，会影响细胞膜的结构，增加膜对离子的渗透力，改变膜内外代谢作用的平衡，而干扰细胞正常代谢，使细菌生产受到抑制。CO2渗入还会刺激线粒体ATP酶的活性，使氧化磷酸化作用加快，使ATP减少，使机体代谢生长所需能量减少。
影响CO2抑菌作用的因素很多，主要包括以下几个方面：肉品中的微生物种类，CO2的应用时间，CO2浓度，储存温度。CO2对不同种类的微生物作用不同，一般来说，G－细菌比G＋细菌对CO2更敏感。常见的引起肉品腐败的细菌如G－的假单胞菌、不动杆菌和莫拉菌可以被20％的CO2抑制，而G＋的Brochothrixthermosphacta则能够在50％的CO2中生长，乳酸菌对CO2有很高的抗性，甚至在100％的CO2中生长。CO2对引起食物中毒的厌氧菌影响不显著，无氧和高浓度CO2会促进它们的生长。
CO2的应用时间对其抗菌效果也有重要影响，对CO2敏感的微生物，在其生长早期使用CO2，可以延长其迟滞期，当其进入对数生长期后，CO2对其抑制作用降低。因而气调包装应用时间越早，抑菌效果越好。
尽管各种微生物对于CO2的敏感程度不同，但一般来说，酵母、霉菌与细菌可以被5％～50％的CO2抑制。在0％～20％的浓度范围内，CO2抑菌效果线性增加；浓度高于20％时，CO2的抑菌效果的增加相对较小。
低温可以增加CO2的抑菌效果。这可能是由于低温下CO2在水中易于溶解，有利于快速形成碳酸，并解离成H＋与HCO3－。GillandHarrison(1989)研究证明，低温条件下，CO2气调包装的猪肉腐败大大减慢。在气调包装中使用O2主要是由于肌肉中肌红蛋白与氧分子结合后，成为氧合肌红蛋白而呈鲜红色，因此，为保持肉的鲜红色，包装袋内必须有O2。自然空气中含O2约20.9％，因此新切面肉表面暴露于空气中则显浅红色。据报道，在0℃、相对湿度99.3％时，氧分压800±400Pa(0.4％O2～1.2％O2)时高铁肌红蛋白形成最多，O2必须在5％以上方能减少高铁肌红蛋白的形成。但据Bartkowski(1982)指出，氧必须在10％以上才能维持鲜红，40％以上的O2能维持9天良好色泽。鲜红的氧合肌红蛋白的形成还与肉表面潮湿与否有关，表面潮湿，则溶氧量多，易于形成鲜红色。O2虽然可以维持良好的色泽，但由于O2的存在，在低温条件下(0℃～4℃)也易造成好气性假单胞菌生长，因而使保存期要低于真空包装。此外，O2还易造成不饱和脂肪酸氧化酸败，致使肌肉褐变。N2是惰性气体，对被包装物一般不起作用，也不会被食品所吸收。N2对塑料包装材料的透气率很低，因而可作为混合气体缓冲或平衡包装内气体，并可防止因充入CO2所造成的压塌现象。
肉品气调包装中各种气体的比例
在气调包装中，CO2具有良好的抑菌作用，O2为保持肉品鲜红色所必需，而N2则主要作为调节及缓冲用，如何能使各种气体比例适合，使肉品保藏期长，且各方面均能达到良好的状态，则必须予以探讨研究。欧美大多以80％O2＋20％CO2方式零售包装，其货架期为4天～6天，英国在1970年即有两种专利：气体混合比例为70％O2～90％O2与10％CO2～30％CO2或50％O2～70％O2与30％CO2～50％CO2，而一般多用20％CO2＋80％O2，具有8天～14天的鲜红色效果。
鲜肉气调包装应注意的几个问题
鲜肉在包装前的处理
生猪宰杀后如果在0℃～4℃下冷却24小时，ATP停止活动后便产生排酸过程。这样处理的冷却肉，其营养和口感远比速冻肉和热鲜肉要好。此外，为了保证气调包装的保鲜效果，还必须控制好鲜肉在包装前的卫生指标，防止微生物污染。
包装材料的选择
气调包装应选用阻隔性良好的包装材料，以防止包装内气体外溢，同时也要防止大气中氧气的渗入，通常选用PET、PP、PA、PVDC等作为基材的复合包装薄膜。而衡量塑料薄膜对气体的阻隔性，一般以透气系数表示：透气系数愈小，阻隔性愈好。另外，所有的包装材料必须有足够的机械强度，使其能承受抽真空时压力的变化。同时还要求材料有一定挺度，以便包装袋能自动张开充气。
充气和封口质量的控制，有赖于先进的充气包装机械和良好的操作质量。连续式真空/充气包装机，可以实现从抽真空、充气到封口均在一台机器上自动连续完成，高效可靠，还减少了包装过程中的各种污染，有利于提高保鲜效果。
产品储存温度的控制
温度对保鲜效果的影响来自两个方面：一是温度的高低直接影响肉体表面各种微生物的活动；二是包装材料的阻隔性与温度有密切的关系，温度愈高，包装材料的阻隔性愈低。因此，必须实现从产品、储存、运输到销售全过程的温度控制。
鲜肉气调包装的市场前景
目前，我国消费者大都已习惯于没有包装或只有简单包装的鲜肉。消费者购买鲜肉后一般都很快食用，或放入冰箱的冷冻贮藏室。在常温下细菌生长非常快，例如：16℃下细菌1天繁殖15倍，21℃时繁殖700倍，27℃时繁殖3000倍，在4℃冷藏时则一天繁殖2倍，因而对鲜肉进行包装销售已是一个势在必行的发展趋势。随着冷却肉日益成为肉类消费的主流，在国内外市场上占有越来越大的份额，把气调包装应用于冷却肉的保鲜，可使冷却肉的货架期大大延长，因而具有很大的市场潜力。
来源：中国畜牧兽医报
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