肉類食品保鮮包裝材料與技術(shù)的研究進(jìn)展

駱雙靈，張萍，高德

1(浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州，310058) 2(浙江大學(xué) 寧波理工學(xué)院包裝工程研究所，浙江 寧波，315000)

隨著生活水平的提高，人們越來越注重肉類食品的安全衛(wèi)生質(zhì)量，同時對肉的加工體系和消費形態(tài)有更高的要求。在肉品的流通和銷售中，主要以冷鮮肉，冷凍肉和肉制品為主。在我國，冷鮮肉大多是以裸露或簡單包裹的形式貯藏、運輸和銷售，過程中受到周圍環(huán)境因素的影響，肉品會加速出現(xiàn)腐敗變質(zhì)、肉色變暗和汁液流失等現(xiàn)象，大大降低了其商業(yè)價值[1]。冷凍肉的保質(zhì)期一般較長，但由于冷凍肉在冷凍過程中冰晶生長，造成細(xì)胞脫水，而大冰晶的壓迫又會使肌細(xì)胞破損，從而造成解凍時汁液大量流失，營養(yǎng)成分減少，肉質(zhì)老化干枯無味[2-3]。肉制品是指用畜禽肉為主要原料，經(jīng)調(diào)味制作的熟肉制成品或半成品，如香腸、火腿、培根、醬鹵肉、燒烤肉等[4]。肉制品含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)，易在微生物、光照、氧氣的作用下發(fā)生敗壞[5]。目前，肉品的主要包裝依賴于包裝材料、包裝技術(shù)的選擇，材料一般為高阻隔性的多層復(fù)合膜，要求氧氣透過率低，且對CO2和N2有阻隔作用，包裝技術(shù)主要包括真空包裝、氣調(diào)包裝、智能包裝等。

肉品市場的競爭在很大程度上是由包裝的科學(xué)可行性和質(zhì)量競爭來決定的。近幾十年來，材料、方法和機械技術(shù)的進(jìn)步提高了肉品包裝的效率和功能。包裝材料日新月異，從普通的塑料包裝(如聚丙烯、聚乙烯等)到現(xiàn)在研究較多的可食性薄膜、納米復(fù)合薄膜等，而肉品包裝理念也出現(xiàn)新特色，能夠控制包裝內(nèi)環(huán)境、監(jiān)控食品質(zhì)量的智能包裝越來越受到人們的重視。因此，本文對多種保鮮包裝材料及包裝技術(shù)在肉品保鮮領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行回顧，提出肉品包裝材料目前存在的問題和發(fā)展趨勢。

1 包裝材料

1.1 復(fù)合包裝

市場上肉品生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)使用的包裝材料主要為非生物可降解材料，如鋁箔、尼龍(polyamide，PA)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer，EVOH)和聚偏氯乙烯(polyvinylidene chloride，PVDC)等[6]。鋁箔通常與其他材料合成鋁箔復(fù)合材料，對水蒸氣與氧氣的阻隔性極好。聚氯乙烯和聚偏氯乙烯具有較強的阻隔性，但不耐熱封；聚酯的柔軟性較好；聚乙烯氧氣透過率較高，尤其是低密度聚乙烯，但是其抗酸堿、抗油性和水蒸氣透過性好；尼龍防氧氣透過率較低，耐熱、耐寒性較高，機械性較強，但其水蒸氣透過率卻很大[7]。單層的包裝材料大都不能滿足肉品貯藏保鮮的需要，因此，肉類的包裝材料多以多層復(fù)合的形式制備成復(fù)合塑料薄膜，通過阻隔外界微生物、調(diào)節(jié)包裝體系內(nèi)的氣體成分，降低環(huán)境溫度達(dá)到保鮮肉品的目的。

具有高阻隔性的普通塑料復(fù)合包裝材料對于肉品的微生物生長、過氧化值升高、持水量(WHC)、蒸煮損失、滴水損失、pH值波動等化學(xué)和物理變化過程有較明顯的抑制作用。

PETTERSEN等[8]分別用PE/EVOH/PA/PE、PS/EVOH/PE、PET/EVOH/PE、高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)包裝雞胸肉，并在4 ℃條件下儲存。研究發(fā)現(xiàn)氧氣透過率(OTR)最高的包裝材料(HDPE)中的雞胸肉，細(xì)菌生長最快，異味程度最高。因此，包裝膜的高阻隔性對于肉品保存至關(guān)重要。

梁麗敏等[9]用不同復(fù)合包裝材料PA/PE、PET/Al/PA/PE、PET/PE包裝廣式臘肉，3種包裝袋對抑制酸價升高的作用不大。在抑制廣式臘肉的脂肪氧化方面，PET/Al/PA/PE效果最好，而PET/PE的效果最差。因此采取高阻隔性的包裝材料對臘肉進(jìn)行包裝處理，可以在一定程度上抑制過氧化值的升高，另外，儲存溫度對微生物生長和異味的影響比包裝中初始存在的氧氣更大。

DE等[10]研究了不同阻隔性的聚烯烴薄膜(Cryovac膜和Weegal膜)包裝對小牛牛肉的化學(xué)、物理和微生物變化的影響。研究表明具有較高阻隔性的Weegal膜由于其氣體滲透性降低，能夠減少和延遲化學(xué)和物理變化過程，對小牛牛肉的色澤、持水量(WHC)、蒸煮損失、滴水損失、蛋白質(zhì)氧化和氫過氧化物濃度的影響更小。

吳文錦等[11]在4 ℃貯藏條件下，以櫻桃谷鴨鴨肉為原料，研究包裝材料(聚氯乙烯袋和鋁箔復(fù)合袋)對鴨肉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：相同包裝方式下，由于鋁箔對氧氣具有較好的阻隔性，其包裝的鴨肉色澤較聚氯乙烯包裝的好，pH值波動范圍小，嫩度高，持水性高，揮發(fā)性鹽基氮值低。

綜上可知，阻隔性較好的復(fù)合包裝材料對肉類食品可以起到很好的保鮮作用，而且，此類材料在實際生產(chǎn)運輸中也得到了很好的應(yīng)用。但是，非生物可降解材料的廣泛應(yīng)用不利于環(huán)境的友好發(fā)展，因此，人們正在大力開發(fā)可生物降解材料。

生物基材料是利用谷物、豆科、秸稈、竹木粉等可再生生物質(zhì)為原料制造的新型材料或化學(xué)品[12]。生物基塑料是生物基材料的一種，具有可降解性、環(huán)境友好性、抗菌性、安全、方便等優(yōu)點。目前，人們正在積極開發(fā)無毒可生物降解的食品包裝材料。對于肉品包裝而言，材料的氧氣阻隔性顯得尤為重要。目前所用材料的氧氣阻隔性遠(yuǎn)好于大多數(shù)可生物降解材料[13]。因此，提高可生物降解包裝材料的氧氣阻隔性能是生物降解材料在肉類包裝中應(yīng)用的關(guān)鍵。

DONG等[14]制備了可生物降解的聚碳酸亞丙酯/聚乙烯醇/聚碳酸亞丙酯(poly propylene carbonate/polyvinyl alcohol/poly propylene carbonate，PPC/PVA/PPC)薄膜包裝冷藏肉制品。研究顯示與PPC膜相比，PPC/PVA/PPC膜在0、50RH%下的氧氣阻隔性能提高了約500倍。在冷藏肉類包裝材料的應(yīng)用中，PPC/PVA/PPC薄膜可以有效地降低冷藏肉類的總活力計數(shù)(TVC)和揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)。

劉燕等[15]以聚乳酸/聚碳酸亞丙酯/聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(poly(L-lactide)/ poly propylene carbonate/polytetramethylenene terephthalate，PLLA/PPC/PBAT)可降解薄膜為試驗組，以尼龍/聚乙烯(PA/PE)薄膜以及無包裝作為對照組，在2～4 ℃條件下冷藏一段時間后，檢測駱駝肉的各項指標(biāo)。結(jié)果表明，PLLA/PPC/PBAT薄膜的氧氣透過系數(shù)和水蒸氣透過系數(shù)均小于PA/PE膜。用PLLA/PPC/PBAT可降解薄膜包裝的新鮮駱駝肉的菌落總數(shù)(CFU)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸(TBA)值均低于其他2組，駱駝肉的持水力、色澤、剪切力也明顯優(yōu)于其他2組。因此，具有更高阻隔性的PLLA/PPC/PBAT可降解薄膜對于延緩駱駝肉的腐敗變質(zhì)具有重要作用。

1.2 活性包裝

相比于傳統(tǒng)包裝，活性包裝是一種新的包裝理念。按照著名包裝學(xué)家ROONEY的定義[16]，活性包裝是一種不僅能包裹食品，而且對于食品具有一定有益作用的包裝?；钚园b的作用是使食品與環(huán)境相互協(xié)調(diào)，創(chuàng)造出一種適宜食品保存的內(nèi)在條件，這樣可以保持食品原有品質(zhì)，延長食品貨架期。目前研究較多的活性包裝有抗菌、抗氧化、吸收不良?xì)馕兜裙δ躘17]。

1.2.1 抗菌活性包裝

抗菌包裝是活性包裝中最重要的一種，得到了人們高度重視和廣泛的研究?？咕b通過使用具有殺菌作用的包裝材料或在包裝材料中添加抗菌劑，抑制貯藏過程中食品微生物的生長，從而延長食品的保質(zhì)期。與普通包裝相比，抗菌包裝對確保食品安全以及延長食品貨架期的作用更為突出。

銀離子是一種應(yīng)用廣泛的抗菌劑，能夠滅活重要的酶并防止細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制。LEE等[18]將銀沸石浸漬在包裝紙中，以減少生牛肉、豬肉和火雞切口上的細(xì)菌生長。在10 ℃的儲存溫度下，在所有包裝紙上，假單胞菌菌落數(shù)都呈對數(shù)增長。與普通的食品包裝紙相比，銀沸石紙上的生物體的生長速度較慢，儲存在銀-沸石紙上的牛肉、豬肉和火雞樣品的存活細(xì)胞數(shù)平均減少1 g CFU/g樣品。

目前，為了減少環(huán)境污染，將生物可降解材料與抗菌劑結(jié)合制備生物基抗菌活性包裝已成為研究熱點。張玉琴[19]使用聚乙烯醇(PVA)和聚己內(nèi)酯(polycaprolactone，PCL)改性聚乳酸(PLA)，同時加入抗菌劑制備生物基抗菌薄膜，并評價了其對冷鮮肉的真空包裝和貯藏期間品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，分別加入抗菌劑茶多酚(tea polyphenols，TP)、山梨酸鉀(potassium sorbate，PS)、海藻糖(trehalose，TH)、乳酸菌鏈球素(nisin,N)后，PLA/PVA/PCL復(fù)合抑菌膜包裝的冷鮮肉貨架期分別可達(dá)到23、31、21、23 d，而PLA/PVA/PCL復(fù)合膜包裝的冷鮮肉貨架期為19 d，而空白組冷鮮肉的貨架期僅11 d。同時，加入抗菌劑后，PLA/PVA/PCL復(fù)合抑菌膜在相同儲存條件下的pH值、色差和揮發(fā)性鹽基氮等指標(biāo)都明顯優(yōu)于對照組。

Skate是一種魚類，在處理過程中會產(chǎn)生大量由皮膚和骨組成的副產(chǎn)品，含有大量膠原蛋白。由膠原蛋白水解得到的魚膠明膠具有良好的成膜能力，滑冰魚皮膚明膠(skating fish skin gelatin，SSG)可以用作新型薄膜基材。SSG也是一種新的生物降解膜源，LEE等[20]制備了百里香精油(thyme essential oil，TEO)/SSG復(fù)合抗菌薄膜，并用含有1%TEO的膜包裹雞里脊肉樣品。與貯藏期間的對照相比，TEO/SSG復(fù)合抗菌薄膜抑制了雞里脊肉中單核細(xì)胞增生李斯特菌和大腸桿菌的生長。因此，添加TEO的SSG膜具有作為活性抗菌食品包裝的潛力，以延長雞里脊肉的保質(zhì)期。

迷迭香精油(rosemary essential oil，REO)含有許多重要的生物活性化合物，如單萜烯烴，氧化單萜烯、倍半萜烯等，具有抗氧化和抗菌特性。SIROCCHI等[21]將REO噴灑在由紙層、金屬層、高密度聚乙烯(HDPE)層復(fù)合而成的材料上制成抗菌活性包裝(antimicrobial packaging，AP)。以不含REO的復(fù)合材料(NAP)作為對照，用兩種材料來包裝牛肉，并在4 ℃下儲存20 d。結(jié)果表明，與NAP肉相比，AP肉中嗜冷菌、嗜熱假單胞菌、假單胞菌和腸桿菌明顯減少。在高O2條件下的AP樣品保質(zhì)期約為14～15 d。

以上是通過抗菌劑的遷移機制來達(dá)到抗菌的目的，與此相反的是聚合物抗菌劑，其作用是接觸-活性殺滅機制[22]。殼聚糖和聚[2-(叔丁基氨基)乙基甲基丙烯酸酯]都屬于聚合物抗菌劑。

SDROBIS[23]分別用低密度聚乙烯(low density polyethylene / chitosan,LDPE)/殼聚糖(CS)復(fù)合材料和分層復(fù)合材料對禽肉包裝進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，與商業(yè)上阻隔性較高的鋁箔相比，保存相同時間后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～6%的CS/LDPE和CS/納米黏土/維生素E/LDPE復(fù)合材料包裝的禽肉外觀、氣味、pH等相差不大。而且，相同條件下復(fù)合材料包裝禽肉的菌落總數(shù)與鋁箔相比減少了104～105數(shù)量級。因此，此類薄膜可以滿足家禽肉包裝的要求。

DOHLEN等[24]研究了含有聚[2-(叔丁基氨基)甲基苯乙烯]的新型抗菌包裝材料對肉類中典型的腐敗和致病菌的生長的影響。結(jié)果顯示，隨著聚[2-(叔丁基氨基)甲基苯乙烯]含量在線性低密度聚乙烯(LLDPE)中的增加，抗菌活性增加。革蘭氏陽性菌對復(fù)合抗菌薄膜比革蘭氏陰性菌更敏感。在儲藏測試中，聚[2-(叔丁基氨基)甲基苯乙烯]復(fù)合抗菌薄膜對雞胸肉和小牛肉片上各種細(xì)菌都顯示出較好的抗菌性能。然而，為了顯著抑制鮮肉上的微生物生長，需要更高量的聚[2-(叔丁基氨基)甲基苯乙烯]來延長肉的保質(zhì)期。

1.2.2 抗氧化活性包裝

在生產(chǎn)、加工、運輸和儲存過程中，食品會經(jīng)歷化學(xué)和微生物過程的惡化。肉類和肉制品的腐敗變質(zhì)大都是由脂肪氧化和微生物大量生長引起的[25]。為了延長肉品的保質(zhì)期，我們還要在包裝中考慮抗氧化活性的問題，使包裝可以有效抑制脂肪氧化。傳統(tǒng)的食品包裝通過在加工過程中或生產(chǎn)結(jié)束時向食品中添加合成抗氧化劑來解決食品氧化問題[26]，從而保護(hù)脂質(zhì)免于氧化并穩(wěn)定氧合肌紅蛋白。但合成抗氧化劑不允許添加在新鮮肉類中，此外，由于健康風(fēng)險和毒性，合成抗氧化劑的使用越來越難以令消費者接受[27]。因此，在包裝中添加天然抗氧化劑成為人們研究的熱點。

迷迭香精油不僅具有較好的抗菌性，還具有抗氧化活性，因此常作為抗氧化劑加入食品包裝中。NERIAN等[28]設(shè)計開發(fā)了一種新的用于食品的抗氧化劑活性包裝材料，其由固定了一些天然抗氧化劑——迷迭香提取物的聚丙烯膜組成。用純肌紅蛋白和新鮮牛肉牛排對新材料的抗氧化性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明，與普通聚丙烯相比，含有天然抗氧化劑的活性膜有效地提高了肌紅蛋白和鮮肉對抗氧化過程的穩(wěn)定性，是延長鮮肉保質(zhì)期的有效途徑。

BARBOSA-PEREIRA等[29]從啤酒廠殘余廢物(聚乙烯聚吡咯烷酮洗滌液，poly(vinylpolypyrrolidone) washing solution，PVPP-WS)中獲得了抗氧化劑——天然酚類化合物，用其生產(chǎn)了一種新的活性包裝薄膜，用來包裝新鮮牛肉，檢測其抗氧化穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，與商業(yè)迷迭香提取物以及2種合成抗氧化劑——二丁基羥基甲苯(butylhydroxy toluene，BHT)和沒食子酸丙酯(propyl gallate，PG)相比，PVPP-WS提取物的抗氧化活性與PG相近，比BHT和迷迭香提取物更高。因此，這類活性薄膜在肉制品活性抗氧化劑包裝發(fā)展中具有重要作用。

YANG等[30]制備了干酒糟可溶物(distillers dried grains with solubles，DDGS)蛋白質(zhì)(distillers dried grains with solubles protein，DP)薄膜，并在DP膜中加入綠茶提取物(green tea extract，GTE)、烏龍茶提取物(oolong tea extract，OTE)和紅茶提取物(black tea extract，BTE)。將豬肉用含有茶葉提取物的DP薄膜進(jìn)行包裝，并在4 ℃下保存10 d。研究發(fā)現(xiàn)，茶葉提取物的摻入沒有改變薄膜的物理性能，但增加了薄膜的抗氧化活性，如2,2′-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽(2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt，ABTS)和1,1,-二苯基苦基苯阱(diphenyl phenyl phenyl hydrazine，DPPH)ABTS和DPPH自由基清除活性。在儲存期間，用含有GTE、OTE和BTE的DP薄膜包裹的豬肉與對照組相比脂質(zhì)氧化明顯減少，含GTE的DP膜的抗氧化活性最大。

1.3 可食性膜

可食用薄膜是由天然可食用物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、多糖、脂質(zhì)、纖維素及其衍生物等)制成，或者將這些物質(zhì)組合形成復(fù)合材料[31]。可食用薄膜近年來受到相當(dāng)大的關(guān)注，因為它們可用作可食用包裝材料，并且是可生物降解的環(huán)保型包裝材料。肉和肉制品的可食用包裝通過將活性化合物(如抗菌劑和抗氧化劑化合物)摻入到包裝基質(zhì)中來提高包裝的保鮮作用。在基質(zhì)中摻入一些活性物質(zhì)還可以改善包裝食品的營養(yǎng)和感官特性。

海藻酸鈉又稱褐藻酸鈉，是從褐藻或細(xì)菌中提取出的一種天然多糖物質(zhì)。海藻酸鈉可溶于水，具有良好的成膜性能，而且透氣性好，能調(diào)節(jié)水分的蒸發(fā)，抑制呼吸強度，形成自發(fā)性氣調(diào)作用，從而調(diào)節(jié)包裝內(nèi)O2和CO2比例。此外，海藻酸鈉還具有較高的抑菌作用，可以有效抑制微生物生長，因此被較多地用于肉類保鮮研究[31]。

王瑞等[33]將2%的海藻酸鈉分別與殼聚糖、羧甲基纖維素鈉混合后對牛肉進(jìn)行涂膜處理，然后在(4±1)℃條件下，用PVC膜覆蓋貯藏，研究了不同多糖對牛肉的保鮮效果。結(jié)果表明，純羧甲基纖維素涂膜對于細(xì)菌總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值和牛肉紅度方面的改善作用不明顯；純殼聚糖涂膜可有效抑制細(xì)菌繁殖，但在降低揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值、改善牛肉色澤方面的效果較差；海藻酸鈉復(fù)合涂膜的保鮮效果最佳，可以有效降低牛肉汁液損失，抑制細(xì)菌生長，保持牛肉原有的風(fēng)味，并延長保質(zhì)期。

白艷紅等[34]以抑菌率、失水率為評價指標(biāo)，采用正交試驗優(yōu)化海藻酸鈉可食性膜，并在15～20 ℃貯藏條件下，對涂膜處理的醬鹵雞腿菌落總數(shù)、失水率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)可食性膜配比為海藻酸鈉20 g/L、氯化鈣30 g/L、甘油30 g/L時，涂膜處理對醬鹵雞腿的貯藏保鮮效果較好，能夠較大地降低失水率，延長貨架期。

其他用于可食性膜保鮮研究的天然物質(zhì)還有殼聚糖、羧甲基纖維素等。CARDOSO等[35]將殼聚糖-明膠復(fù)合涂膜應(yīng)用于牛排，并在牛排儲藏過程中，對其護(hù)色效果和脂質(zhì)氧化抑制效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明，含量為3%～6%的明膠、0.5%～1.0%的殼聚糖和6%的甘油共混制備的復(fù)合涂膜的效果最好，涂膜的應(yīng)用可以有效降低牛排儲藏5 d后的脂肪損失和脂質(zhì)氧化，且明膠濃度較高的涂膜效果更好；牛排在明膠和殼聚糖共混物含量較高的薄膜中色澤最好。

SONI等[36]用卡拉膠和羧甲基纖維素制備了可食用薄膜，并添加了牛至精油和百里香精油作為抗菌物質(zhì)，用來包裹雞肉。結(jié)果顯示，含量為1.5 g/L的卡拉膠溶液最適合用于形成可食性膜。與不含精油的可食性薄膜相比，發(fā)現(xiàn)加入牛至精油0.02%和百里香精油0.03%的可食性薄膜，具有最強的抗微生物作用。

1.4 納米復(fù)合包裝

聚合物復(fù)合材料是聚合物與具有某些幾何形狀(纖維，薄片，球體，顆粒)的無機或有機添加劑的混合物。納米級填料的使用使聚合物納米復(fù)合材料迅速發(fā)展，也是傳統(tǒng)聚合物復(fù)合材料的一種替代方案[37]。這種新一代復(fù)合材料相對于原始聚合物，在模量、尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性和耐氣體性方面都顯示出優(yōu)越性。此外，納米復(fù)合材料還具有低密度、透明度、流動性好、表面特性和可回收性等優(yōu)點[38]。在肉類食品包裝領(lǐng)域中，目前研究較多的是納米復(fù)合抗菌包裝材料。其中常用的納米抗菌劑有納米Ag、納米TiO2、納米ZnO等。

AMNA等[39]以可生物降解的聚氨酯為基質(zhì)，通過靜電紡絲添加了初榨橄欖油和納米ZnO，制備成了一種新型的復(fù)合抗菌包裝材料。針對2種常見的食源性病原體，即金黃色葡萄球菌和鼠傷寒沙門氏菌，測試其抗菌活性。結(jié)果表明，在聚合物中摻入橄欖油影響了納米復(fù)合材料包裝的形態(tài)，改善了納米復(fù)合薄膜的機械性能，加入納米ZnO能夠有效抑制病原體的生長。因此，這類包裝材料可能抑制肉類/肉制品中微生物的生長。

KUULIALA等[40]制備了納米Ag/LDPE復(fù)合抗菌包裝材料，并將新鮮的豬里脊肉包裝在薄膜中，測定其抗菌性能以及肉的保質(zhì)期。結(jié)果顯示，納米Ag在體外對幾種肉類腐敗菌有效，但對肉類包裝中的相同細(xì)菌屬沒有顯著影響。且豬肉保質(zhì)期也沒有較大變化。這可能是由于銀離子含量較低，遷移率較小。因此需要進(jìn)一步開發(fā)與遷移測試相結(jié)合的包裝系統(tǒng)，以便獲得最佳的抗菌功效。

SANI等[41]制備了含有ω(TiO2)=1.0%和ω(迷迭香精油)=2.0%的乳清蛋白分離物(whey protein isolate，WPI)/納米纖維素(cellulosic nanofiber，CNF)復(fù)合薄膜，并將復(fù)合薄膜用于羊肉的保鮮。在(4±1)℃儲存過程中檢測羊肉的微生物和感官品質(zhì)。結(jié)果表明，納米復(fù)合膜的使用顯著降低了處理組的細(xì)菌計數(shù)。復(fù)合薄膜對于革蘭氏陽性菌的抑制作用比革蘭氏陰性菌高(P<0.05)。微生物和感官評估還顯示，與對照肉(6 d)相比，使用納米復(fù)合膜顯著增加了肉的貯存期(15 d)。因此，食用納米復(fù)合薄膜有效抑制羊肉中微生物生長，提高其感官品質(zhì)。

LUO等[42]將LDPE與納米TiO2混合制備了納米TiO2改性低密度聚乙烯(NTLDPE)包裝，并研究了NTLDPE包裝對太平洋白蝦在4 ℃貯藏條件下品質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，NTLDPE使K值降低28.50%，感官評分比對照組增加30.77%。此外，NTLDPE包裝使細(xì)菌總活力計數(shù)(TVC)降低了6.42%，總揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量比對照降低了14.82%?？傮w結(jié)果表明，NTLDPE包裝可以保持太平洋白蝦的品質(zhì)并延長保質(zhì)期。

2 包裝技術(shù)

肉類食品易受到氣體、濕度、溫度、微生物等的影響，造成食品品質(zhì)下降、滋生腐敗菌，給貯藏流通帶來一定的困難，因此，合理的食品包裝技術(shù)能夠使肉品在貯運中保持良好的狀態(tài)。肉類食品的包裝技術(shù)主要包括真空包裝、氣調(diào)包裝和智能包裝，這些新興的食品包裝技術(shù)在國內(nèi)外已有較多的研究和應(yīng)用。

2.1 真空包裝

真空包裝也稱減壓包裝，是將包裝容器內(nèi)的空氣抽出密封，維持袋內(nèi)處于高度減壓狀態(tài)，降低包裝內(nèi)的氧氣含量，抑制微生物生長，減緩肉中脂肪氧化，從而延長肉品的保質(zhì)期[43]。真空包裝一般需要通過高阻隔性的包裝材料來達(dá)到隔絕O2的目的。另外，真空包裝的高阻隔膜也可以阻止肉表面因脫水而造成的重量損失，抑制好氧性細(xì)菌的生長繁殖，相對延長了肉的貨架期。是目前冷卻肉包裝和加工肉制品包裝最普遍的方法之一。

閆文杰等[44]將PE無菌袋和高溫蒸煮袋采用真空包裝儲藏冷鮮雞胸肉，并以托盤包裝為對照，測定樣品在0～4 ℃貯藏過程中感官指標(biāo)、汁液流失率、Aw、TVB-N值、菌落總數(shù)和球蛋白沉淀的變化。結(jié)果表明：雞胸肉經(jīng)PE無菌袋和高溫蒸煮袋真空包裝處理后，上述指標(biāo)的變化顯著好于托盤包裝處理。其中，高溫蒸煮袋真空包裝處理對抑制雞胸肉品質(zhì)下降的效果最顯著。

真空收縮包裝是一種改進(jìn)了的真空包裝，二者最大的區(qū)別在于真空收縮包裝在抽真空后，將包裝好的肉品浸入80～90 ℃的熱水中1～3 s完成收縮過程，使包裝材料緊貼于肉品表面[45]。路立立等[46]采用2種不同阻隔性的收縮包裝材料PVDC/PE、EVA/PE(ethylene vinyl acetate/ polyethylene)利用真空收縮包裝技術(shù)包裝冷卻肉，并以托盤包裝(PE)為對照，對冷卻肉貯藏期間菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮、色差、保水性、剪切力、蛋白質(zhì)氧化及肌原纖維蛋白變化等指標(biāo)進(jìn)行檢測。結(jié)果表明，與托盤包裝相比，高阻隔真空收縮包裝可延長冷卻肉貨架期3 d；真空收縮包裝冷卻肉保水性好于托盤包裝；貯藏后期收縮包裝組剪切力值大于托盤包裝組，肌原纖維蛋白氧化程度低于托盤包裝組。因此高阻隔真空收縮包裝可較好地保持冷卻肉貯藏期間的品質(zhì)，延長貨架期。

2.2 氣調(diào)包裝

氣調(diào)包裝是將空氣置換成適合肉類保鮮的氣體，從而延長保質(zhì)期，常用的氣體有O2、CO2和N2。在肉類保藏中，通過氣調(diào)包裝可以實現(xiàn)隔離外界微生物，防止二次污染，并抑制冷卻肉中微生物的生長；降低冷卻肉中脂肪氧化速率；抑制由于水分蒸發(fā)引起的質(zhì)量損失，延長貨架期。

王燕榮等[47]用真空包裝和4種氣調(diào)包裝(20%CO2/80%O2、40%CO2/60%O2、40%CO2/40%O2/20%N2、60%CO2/20%O2/20%N2)對冷卻豬肉在低溫貯藏過程中的細(xì)菌總數(shù)、TVB-N值、汁液流失率、TBA值、感官色澤評價進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:不同的包裝方式處理中，相對低氧(60%CO2/20%O2/20%N2)的氣調(diào)包裝對冷卻豬肉的保鮮效果最好，在初始菌落總數(shù)較高的情況下，保存過程中各項指標(biāo)均好于其他組，貨架期達(dá)到了12 d以上。相比而言，真空包裝的冷卻豬肉有較大的汁液流失率；高氧氣調(diào)包裝(20%CO2/80%O2)的冷卻肉在短期內(nèi)可保持良好的感官色澤。氣調(diào)包裝中CO2濃度大于20%時，對冷卻肉的抑菌效果隨其濃度的增加而有明顯的增加，當(dāng)CO2濃度大于40%時，其抑菌效果沒有顯著增加。

MARCINKOWSKA-LESIAK等[48]將4種不同包裝材料用氣調(diào)包裝(80%O2/20%CO2)的方式對豬腰肉進(jìn)行儲藏，研究2 ℃冷藏期間豬腰肉物理化學(xué)變化和微生物生長情況。研究發(fā)現(xiàn)，在儲存12 d后，由于包裝類型的影響，豬腰肉的理化性質(zhì)沒有較大差異，但透氣性高的材料對總需氧菌數(shù)和假單胞菌的影響最大。

李俠等[49]通過填充不同比例的CO、CO2和N2，用不同阻隔性能的包裝材料，分析氣調(diào)包裝對冷卻肉護(hù)色保鮮的效果。結(jié)果顯示，當(dāng)充氣比例為1%CO、25%CO2和74%N2時，冷藏21 d后冷卻肉的出水率為1.54%，紅度值(a*)值最大，細(xì)菌總數(shù)增加量最少，揮發(fā)性鹽基氮含量最低，色澤、風(fēng)味和外觀感官性能最佳，綜合護(hù)色保鮮效果最優(yōu)。因此，高阻隔性的包裝材料結(jié)合氣調(diào)包裝能顯著性地維持冷卻肉的色澤，降低失水率，抑制微生物的生長。

2.3 智能包裝

智能包裝是指一種能夠執(zhí)行智能功能(如檢測，傳感，記錄，跟蹤，通信和應(yīng)用科學(xué)邏輯)來幫助控制包裝內(nèi)環(huán)境，以延長食品保質(zhì)期，增強安全性，提高質(zhì)量，提供信息的包裝[50]。智能包裝主要可以分為功能材料型智能包裝和功能結(jié)構(gòu)型智能包裝。與被定義為包裝的“主動”包裝相比，“智能”包裝能夠跟蹤產(chǎn)品，感知包裝的內(nèi)外環(huán)境，并與消費者溝通。因此，智能包裝是一種監(jiān)控食品質(zhì)量與安全狀況，并能夠向消費者或食品制造商提供早期預(yù)警的包裝，而“主動”包裝則需要采取一些措施(例如釋放抗菌劑或抗氧化劑)保護(hù)食品[51]。目前，強大而更便利的信息技術(shù)為智能包裝蓬勃發(fā)展創(chuàng)造了有利的環(huán)境。

在我國，智能包裝還處于初步研究階段。王圣[52]以玫瑰茄色素作為可識別肉類食品腐敗氣味(脂肪氧化產(chǎn)生的三甲胺等)的氣敏材料，制備智能包裝材料——玫瑰茄/聚乙烯醇/淀粉膜(PSE)，并將其用于包裝豬肉。通過測定豬肉在10 d內(nèi)的各項理化指標(biāo)來評價保鮮效果，結(jié)果表明，PSE膜中玫瑰茄色素的釋放，可有效抑制豬肉中的脂肪氧化，并抑制微生物生長，在貯藏10 d后，PSE膜包裝豬肉的TVC值最低為6.80 lg CFU/g。貯藏第6天時，PSE膜包裝的豬肉TVB-N值最低為15.40 mg/100 g，豬肉仍處于次新鮮級。然后，將PSE膜用于檢測豬肉的新鮮度，包裝相同時間后提取膜的RGB，Lab，HSV等顏色特征(對膜的圖像進(jìn)行特征提取后獲得的顏色空間模型)并結(jié)合K最近鄰算法(KNN)建立模型。其中，融合特征的建模效果最佳，KNN模型校正集的識別率為97.5%，預(yù)測集的識別率為93.3%。研究表明，將玫瑰茄色素用于制備保鮮豬肉和檢測豬肉新鮮度的活性智能包裝膜是可行的，運用此類脂肪氧化的指示劑，可以不用拆開包裝就能獲知肉品是否變質(zhì)。

近年來，生物傳感技術(shù)飛速發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了生物傳感器在肉類智能包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。生物傳感器是一種底物分析檢測裝置，它具有便攜性、專一性和良好的可信度，可以將生物信號轉(zhuǎn)化為特定的電信號，來實現(xiàn)有關(guān)生化反應(yīng)信息的監(jiān)測、記錄和傳輸。GuardTM是新開發(fā)的一種含有抗體的生物傳感器，它可以印刷在聚乙烯基包裝上，通過監(jiān)測大腸桿菌、沙門氏菌等病原體來顯示肉類食品的保鮮程度，在肉品包裝領(lǐng)域有很大的應(yīng)用空間[53]。時間-溫度標(biāo)簽(time-temperature indicator， TTI)智能包裝可以記錄加工食品從出廠-運輸-出售整個產(chǎn)業(yè)鏈中的溫度變化，還可以顯示食品在某一溫度下存放的時間[54]，可以較好地體現(xiàn)保質(zhì)期較短的冷鮮肉等食品的新鮮程度。

3 肉品包裝開發(fā)存在的問題和發(fā)展趨勢

3.1 存在的問題

包裝作為肉品行業(yè)的一個重要組成部分，雖然長期以來經(jīng)過不斷改進(jìn)材料及技術(shù)，已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但仍有許多不足之處：

(1)在我國，市場上存在的肉類食品包裝材料基本都是復(fù)合包裝材料，這些復(fù)合材料大多是非生物可降解的，此類材料雖然擁有較好的阻隔性，但會造成極大的環(huán)境污染。

(2)生物活性包裝和復(fù)配的可食性膜(如添加增塑劑、抗菌劑、防腐劑等)雖然可以有效抑制肉品表面微生物的生長、脂質(zhì)氧化、顏色褐變等，但由于包裝中添加了抗菌劑、抗氧化劑等，對于這類物質(zhì)的添加可能會對被包裝食品的安全性存在一定影響。

(3)目前，納米復(fù)合材料的研究越來越廣泛，納米抗菌劑結(jié)合生物基材料可以有效防止微生物生長，但納米材料的安全性還處于初步研究階段。

(4)真空包裝和氣調(diào)包裝技術(shù)在肉類食品包裝中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，但隨著消費者對食品質(zhì)量和安全要求的提高，傳統(tǒng)的氣調(diào)包裝和真空包裝并不能充分抑制肉類食品在貯藏期間微生物的生長。

3.2 發(fā)展趨勢

隨著食品科技的迅速發(fā)展，消費者對于健康食品的需求日益增加，肉類食品包裝也朝著多元化的方向發(fā)展。肉類食品包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要趨勢表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)可生物降解包裝膜因其高效、穩(wěn)定、安全、環(huán)保等優(yōu)勢具有很大的應(yīng)用前景。未來，大力研發(fā)天然高分子型生物降解材料，并用于食品包裝中，將成為可持續(xù)發(fā)展的焦點。

(2)活性包裝材料是食品包裝的發(fā)展方向，高新材料的抗菌、抗氧化包裝將具有更大的發(fā)展空間。另外，將可食性膜與活性包裝相結(jié)合也是肉品包裝未來發(fā)展的一個方向。

(3)納米復(fù)合材料由于加入了納米填料，在與食品接觸后會遷移到食品中。因此，我們需要研究納米復(fù)合材料在食品中的遷移問題，完善納米填料使用的相關(guān)法律法規(guī)，來保障食品的安全性。

(4)智能包裝是包裝科學(xué)和技術(shù)的一個新興的分支，它為提高食品安全性、質(zhì)量和便利性，并為減少零售商和消費者投訴提供了巨大的機會。引入質(zhì)量和新鮮度指標(biāo)(如溫度指標(biāo)、TTI和氣體水平控制)等智能包裝方法將有助于最大限度地提高安全性和食品質(zhì)量。因此，可以將新型智能包裝與真空包裝技術(shù)、氣調(diào)包裝技術(shù)結(jié)合起來，為肉類食品質(zhì)量安全提供更好的保障。

4 結(jié)語

隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們對肉類食品的新鮮程度的要求也越來越高。新型肉品包裝材料的開發(fā)與應(yīng)用為肉類食品儲藏運輸提供了相對安全無毒、成本低廉的貯藏保鮮方法?？偟膩碚f，各類肉品包裝材料與包裝技術(shù)的開發(fā)不僅滿足可以滿足人們對肉品品質(zhì)的要求，還滿足了人們對食品安全的要求。