氣調(diào)包裝技術(shù)在鮮肉禽類保鮮中的研究進(jìn)展

徐煥煥

曲阜師范大學(xué)，中國·山東日照 276800

1 引言

隨著生活水平的提高，人們?cè)絹碓阶⒅仵r肉禽類食品的安全衛(wèi)生保障，現(xiàn)代包裝技術(shù)的重要性日益突出，其中氣調(diào)包裝技術(shù)在鮮肉禽類保鮮中的研究成為了熱點(diǎn)。鮮肉禽類食品因其美味可口、具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值等特點(diǎn)，受到人們的喜愛，但在加工運(yùn)輸及儲(chǔ)存過程中鮮肉禽類食品極易受環(huán)境及微生物等的污染，從而導(dǎo)致其感官品質(zhì)下降，儲(chǔ)存時(shí)間短。氣調(diào)包裝可以減緩鮮肉禽類的腐敗變質(zhì)，減少汁液流失且在一定程度上可以維持其新鮮色澤[1]，對(duì)鮮肉禽類保鮮具有一定的積極作用。論文從氣調(diào)包裝技術(shù)的原理及國際上氣調(diào)包裝技術(shù)在鮮肉禽類保鮮中的應(yīng)用等方面進(jìn)行闡述，并重點(diǎn)介紹不同氣體比例氣調(diào)包裝和氣調(diào)包裝與其他技術(shù)相結(jié)合對(duì)鮮肉禽類保鮮的影響，以期為鮮肉禽類氣調(diào)包裝的選擇提供參考。

2 氣調(diào)包裝

2.1 氣調(diào)包裝的定義及原理

氣調(diào)包裝MAP（Modified Atmosphere Packaging）是指在溫度一定的條件下，將產(chǎn)品裝入阻隔性、密封性良好的包裝容器內(nèi)，充入不同比例的混合氣體改變包裝內(nèi)氣體環(huán)境以延長產(chǎn)品保鮮期的一種包裝技術(shù)[2-4]。鮮肉禽類氣調(diào)包裝的基本原理就是采用密封性和阻隔性優(yōu)良的包裝材料以控制包裝內(nèi)氣體成分的散失或外界環(huán)境中氣體的進(jìn)入[5]。

2.2 氣調(diào)包裝及常用保護(hù)性氣體作用

鮮肉禽類氣調(diào)包裝技術(shù)可以通過改變密封容器內(nèi)肉品周圍的氣體成分，使其周圍達(dá)到最有利于肉品保存的氣體環(huán)境以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，目前最常用的保護(hù)性氣體有氧氣（O2）、二氧化碳（CO2）、氮?dú)猓∟2）。其中，一定濃度的O2可以抑制厭氧菌的生長繁殖，并促進(jìn)肉紅肌蛋白轉(zhuǎn)化為含氧肌紅蛋白而維持肉的鮮紅顏色。但O2在一定程度上也會(huì)促進(jìn)需氧菌等菌群的生長和脂類等物質(zhì)的氧化，從而導(dǎo)致肉品風(fēng)味變差、營養(yǎng)價(jià)值降低[6]。CO2可以抑制細(xì)菌的生長繁殖，濃度較高的CO2對(duì)霉菌和好氧菌的生長繁殖具有非常明顯的抑制作用；但當(dāng)其濃度超過50%時(shí)，會(huì)產(chǎn)生包裝塌癟或肉品氣味酸敗等現(xiàn)象，對(duì)包裝美觀性具有一定的影響。N2是一種惰性氣體，對(duì)被包裝產(chǎn)品無害且不參與化學(xué)反應(yīng)，在氣調(diào)包裝中主要作為充填氣體。

對(duì)于鮮肉禽類，不同的肉品所需氣體環(huán)境等也有所差別。此外，還有研究表明，少量的臭氧、乙醇、一氧化碳等氣體會(huì)延長鮮肉禽類的保存期，同時(shí)，一氧化碳對(duì)鮮肉禽類新鮮色澤的維持具有積極作用[7]。

2.3 氣調(diào)包裝材料

氣調(diào)包裝主要是通過調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體比例以達(dá)到最佳保存效果，防止外界氣體進(jìn)入以及內(nèi)部氣體散逸。因此，氣調(diào)包裝必須選用阻隔性、密封性良好的材料，使包裝內(nèi)混合氣體不會(huì)泄露[8]，以使密閉容器中產(chǎn)品周圍達(dá)到最佳氣體環(huán)境狀態(tài)。

MAP 材料要求對(duì)主要保護(hù)性氣體CO2、O2、N2具有較好的阻隔性能，因此經(jīng)常選用聚偏二氯乙烯、雙向拉伸尼龍薄膜、雙向拉伸聚丙烯薄膜等為基材的復(fù)合包裝薄膜，要根據(jù)包裝產(chǎn)品特性進(jìn)行合適的選擇。

2.4 氣調(diào)包裝工藝

鮮肉禽類氣調(diào)包裝工藝中紅肉氣調(diào)包裝難度較高，不僅要求具有良好的保鮮效果，而且要保持鮮肉禽類的新鮮色澤以吸引消費(fèi)者購買欲望[9]。氣調(diào)包裝工藝主要可以分為三類：氣體沖洗式、真空補(bǔ)償式和真空膜式，徐文達(dá)在國際上食品氣調(diào)包裝的方式和機(jī)械一文中對(duì)其具體工藝過程進(jìn)行了詳盡說明[10]，其中指出真空膜式氣調(diào)包裝工藝優(yōu)點(diǎn)非常明顯。

3 氣調(diào)包裝在鮮肉禽類保鮮中的研究進(jìn)展

3.1 單一氣調(diào)包裝

大量研究表明，MAP 可以有效地抑制微生物生長繁殖，增強(qiáng)產(chǎn)品保鮮效果，延長貯存期[11-12]。如張建友等[13]采用4組不同氣體比例的氣調(diào)包裝和空氣對(duì)照組研究發(fā)現(xiàn)：相對(duì)于空氣包裝組，氣調(diào)包裝均能有效地提高毛蝦的貨架期。氣調(diào)包裝在鮮肉禽類保鮮方面具有一定的積極作用。

3.1.1 高氧氣調(diào)包裝

高氧氣調(diào)包裝即向包裝容器內(nèi)充入較高體積分?jǐn)?shù)的O2，目前體積分?jǐn)?shù)分別為80%，20%的O2和CO2組合的高氧氣調(diào)包裝在全球市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛[14]。高氧氣調(diào)包裝雖在初期階段能夠促進(jìn)鮮肉禽類中好氧菌的生長，但整體上來說，其可以有效地抑制微生物的生長繁殖[15]；此外，高氧環(huán)境可以促進(jìn)肌紅蛋白轉(zhuǎn)化為氧化肌紅蛋白，維持鮮肉禽類的新鮮色澤。隨著肉品在高氧環(huán)境中貯存時(shí)間的延長，保鮮效果會(huì)逐漸降低，同時(shí)會(huì)加速高鐵肌紅蛋白的產(chǎn)生，導(dǎo)致肉品失去原有色澤[16]。

鮮肉禽類的色澤對(duì)其銷售具有重要的價(jià)值，消費(fèi)者購買時(shí)最直接的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)即肉品的色澤，它決定了消費(fèi)者的購買欲望。楊嘯吟[14]研究發(fā)現(xiàn)肉色的穩(wěn)定性與高氧氣調(diào)包裝對(duì)肉品蛋白質(zhì)組的影響具有較大的聯(lián)系。高氧氣調(diào)包裝貯存過程中會(huì)導(dǎo)致一些相關(guān)酶的表達(dá)量下降，可能使煙酰胺腺嘌呤二核苷酸和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的產(chǎn)生量減少，影響肉品的高鐵肌紅蛋白還原能力和氧氣消耗率，從而降低肉色穩(wěn)定性。Peng 等[17]研究了高氧氣調(diào)包裝與真空包裝對(duì)豬肉在模擬照明零售陳列條件下其食用品質(zhì)和色澤的變化，結(jié)果表明：貯存7 天后，與真空包裝相比，高氧氣調(diào)包裝樣品在風(fēng)味、硬度、總體喜好、質(zhì)量和購買意向等方面表現(xiàn)出較差的消費(fèi)者接受度，即高氧氣調(diào)包裝豬肉對(duì)消費(fèi)者的可接受性具有一定的負(fù)面影響。因此，合理地控制O2比例對(duì)氣調(diào)包裝極為關(guān)鍵。

3.1.2 不同比例CO2氣調(diào)包裝

CO2在氣調(diào)包裝中發(fā)揮著重要的作用，已有研究表明其對(duì)于細(xì)菌生長繁殖具有顯著的抑制效果[18]。此外，近期郭依萍等人[19]研究不同CO2濃度氣調(diào)包裝對(duì)生鮮雞翅貯藏過程中揮發(fā)性有機(jī)物的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)普通保鮮袋包裝中己醛、吲哚、丁酸、2-甲基丙酸等揮發(fā)性有機(jī)物的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不同CO2濃度的氣調(diào)包裝組。鮮肉禽類的酸敗氣味主要由腐敗菌代謝產(chǎn)生的各種酮類、醛類、醇類及有機(jī)酸等揮發(fā)性有機(jī)物組成[20]。綜合以上結(jié)果認(rèn)為：當(dāng)包裝內(nèi)CO2濃度增加時(shí)，一方面相關(guān)的揮發(fā)性有機(jī)物含量降低，另一方面CO2本身對(duì)腐敗菌等具有一定的抑制作用，因此可以降低肉品異味產(chǎn)生的概率。研究表明40%CO2和60%O2對(duì)生鮮雞翅保鮮和抑制酸敗氣味產(chǎn)生效果最好。除依靠感官品質(zhì)對(duì)鮮肉禽類風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)外，通過研究CO2利用不同機(jī)制對(duì)肉品氣味的影響在鮮肉禽類風(fēng)味保持方面也具有一定的參考價(jià)值。

3.2 氣調(diào)包裝與其他技術(shù)結(jié)合

與普通保鮮袋包裝相比，氣調(diào)包裝對(duì)鮮肉禽類具有良好的保鮮效果。但隨著貯存時(shí)間的增加，其保鮮效果會(huì)逐漸減低，因此可以采用其他先進(jìn)技術(shù)與氣調(diào)包裝相結(jié)合的方法，進(jìn)一步提高產(chǎn)品貨架期。論文主要對(duì)CO2冷海水預(yù)處理、電子束輻照結(jié)合氣調(diào)包裝等最新研究進(jìn)行詳細(xì)敘述，此外，氣調(diào)包裝還與紫外線技術(shù)、真空預(yù)冷技術(shù)、生物保鮮劑等其他先進(jìn)技術(shù)廣泛結(jié)合，如表1所示。

表1 氣調(diào)包裝與其他技術(shù)的結(jié)合

3.2.1 CO2冷海水預(yù)處理結(jié)合氣調(diào)包裝

CO2冷海水是指一定壓力條件下，在冷卻至0～4℃的海水中泵入CO2[21]。劉書來等[22]通過研究CO2冷海水處理保鮮技術(shù)在南美對(duì)蝦中的應(yīng)用得出CO2冷海水處理可以延長對(duì)蝦的儲(chǔ)存期的結(jié)論，結(jié)果表明CO2冷海水處理可以有效地控制肉品中微生物的生長繁殖。蔡燕萍等[21]進(jìn)一步研究CO2冷海水處理與氣調(diào)包裝結(jié)合后對(duì)南美白對(duì)蝦的影響發(fā)現(xiàn)其可延長2～3d 的貨架期。CO2冷海水處理后，對(duì)南美白對(duì)蝦保鮮效果較好的氣調(diào)包裝環(huán)境是40%CO2和60%N2或85%CO2+5%O2+10%N2。CO2冷海水處理保鮮技術(shù)結(jié)合氣調(diào)包裝可有效提高貨架期，其在鮮肉禽類等方面的研究有待進(jìn)一步提高。

3.2.2 電子束輻照結(jié)合氣調(diào)包裝

電子束技術(shù)是一種新興物理保藏技術(shù)，可以較好地抑制腐敗微生物的生長[23,24]。已廣泛應(yīng)用于一些水產(chǎn)品（泥蚶肉、蟹肉、三文魚）等的貯存研究中，并取得了較顯著的保鮮效果[25-27]。蔣慧亮等[28]通過研究發(fā)現(xiàn)電子束結(jié)合50%CO2+30%N2+20%O2的氣調(diào)包裝對(duì)蚌肉的保鮮效果最好，且比對(duì)照組延長了貨架期16d。此種方法屬于物理保鮮技術(shù)與氣調(diào)包裝技術(shù)的結(jié)合，可以發(fā)現(xiàn)其在很大程度上提高了肉品的貨架期，具有一定的研究意義。

3.3 氣調(diào)保鮮盒的開發(fā)

氣調(diào)包裝通過調(diào)節(jié)氣體比例使包裝內(nèi)氣體環(huán)境達(dá)到最佳狀態(tài)，但對(duì)于一些較大的氣調(diào)包裝，消費(fèi)者在使用時(shí)若只取出部分產(chǎn)品再封合后，則可能無法恢復(fù)原最佳氣體環(huán)境，對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)性降低。為解決此問題，潘嘹等人[37]設(shè)計(jì)開發(fā)了一種透氣性可調(diào)的氣調(diào)保鮮盒（如圖1所示），且通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相比透氣性不可調(diào)和傳統(tǒng)的保鮮盒，該保鮮盒能延長香菇的儲(chǔ)存期，對(duì)其保鮮效果具有積極作用。

圖1 保鮮盒結(jié)構(gòu)示意圖

該保鮮盒主要是通過調(diào)節(jié)微孔的數(shù)量和直徑等使之與包裝容器內(nèi)產(chǎn)品的呼吸作用相協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)取出部分產(chǎn)品后能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)包裝內(nèi)部氣體環(huán)境，繼而保護(hù)產(chǎn)品。目前，該透氣性可變的微孔氣調(diào)保鮮盒在新鮮果蔬的保鮮中應(yīng)用較為廣泛，在鮮肉禽類保鮮方面的研究較少，大量微生物生長繁殖是鮮肉禽類腐敗變質(zhì)的主要原因，其生長繁殖時(shí)需要消耗包裝內(nèi)氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，隨著貯存時(shí)間的延長使得包裝內(nèi)外壓差發(fā)生一定的變化。因此，我們可以根據(jù)鮮肉禽類在貯存過程中微生物繁殖速度（呼吸速率）選擇合適的保鮮盒材料并制以與之相匹配的微孔數(shù)量等，以延長鮮肉禽類的保鮮期。但由于微生物種類繁多，且在生長繁殖方面有著各不相同的機(jī)理特點(diǎn)，所以透氣性可變的微孔氣調(diào)包裝在鮮肉禽類方面的應(yīng)用還有待進(jìn)一步深入研究。

4 存在的問題和困難

氣調(diào)包裝因其成本低、易于操作、安全性好，且在一定范圍內(nèi)可以有效延長被包裝產(chǎn)品的保鮮期等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于鮮肉禽類保鮮包裝。但MAP 技術(shù)的發(fā)展仍存在一些問題和困難：

①氣調(diào)包裝主要是通過采用高阻隔性和密封性良好的包裝材料，改變包裝內(nèi)部混合氣體的比例以使包裝內(nèi)達(dá)到最有利于產(chǎn)品貯存的氣體環(huán)境。此包裝雖然對(duì)外界環(huán)境中氣體的進(jìn)入或內(nèi)部氣體散逸具有一定的抑制作用，但在物流運(yùn)輸過程中，不可避免地會(huì)因外界環(huán)境氣壓變化或被包裝產(chǎn)品本身特性等因素對(duì)氣調(diào)包裝的阻隔性和密封性等造成一定的影響，可能導(dǎo)致包裝內(nèi)最佳氣體環(huán)境的改變，對(duì)被包裝產(chǎn)品產(chǎn)生不良的影響。因此，包裝材料等的正確選擇是氣調(diào)包裝的一大難題。

②相對(duì)于真空包裝來說，氣調(diào)包裝技術(shù)可以減少鮮肉禽類汁液的散失，維持肉品的新鮮色澤，但有研究發(fā)現(xiàn)，MAP比真空包裝的保質(zhì)期短[38]。秦鳳賢等[39]研究了真空熱收縮包裝、氣調(diào)包裝以及真空貼體包裝三種不同形式的包裝在（0±2）℃貯存條件下對(duì)冷鮮鹿肉品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)對(duì)pH 值、揮發(fā)性鹽基氮、菌落數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示在相同的貯存環(huán)境下，真空熱收縮包裝可以有效地對(duì)冷鮮鹿肉進(jìn)行保鮮，且產(chǎn)品最長保質(zhì)期達(dá)70d，而氣調(diào)包裝冷鮮鹿肉色澤最好但保質(zhì)期最短。由此可見，氣調(diào)包裝技術(shù)還需要深入改進(jìn)與完善。

③氣調(diào)包裝技術(shù)所用機(jī)械設(shè)備、包裝薄膜、生產(chǎn)工藝等諸多方面不完善，如氣調(diào)包裝工藝與罐藏相比，速度慢、效率低且其對(duì)引入的混合氣體壓力具有嚴(yán)格的要求等。MAP 技術(shù)的不足同樣會(huì)影響產(chǎn)品保鮮效果，將機(jī)械、材料、生物及化學(xué)等多領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合方能促進(jìn)氣調(diào)包裝的進(jìn)一步發(fā)展[40]。

5 前景和展望

隨著生物、化學(xué)、物理等多種保鮮技術(shù)的發(fā)展，氣調(diào)包裝技術(shù)與其他新型技術(shù)的結(jié)合將成為研究重點(diǎn)。同時(shí)，透氣性可調(diào)的氣調(diào)保鮮盒和改性氣調(diào)包裝等在鮮肉禽類保鮮中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究?？傊?，氣調(diào)包裝因其能較好地保持肉品鮮艷色澤，減少汁液散失等優(yōu)點(diǎn)，其在鮮肉禽類保鮮中的應(yīng)用將具有更廣闊的發(fā)展空間。

6 結(jié)語

論文通過綜合研究國際上氣調(diào)包裝最新研究進(jìn)展，進(jìn)行了相應(yīng)的分析與整理。論文主要從氣調(diào)包裝的定義原理、主要保護(hù)性氣體作用、工藝、研究進(jìn)展等方面了相應(yīng)的介紹，同時(shí)提出了需加大透氣性可變的微孔氣調(diào)保鮮盒在鮮肉禽類保鮮方面的研究，分析了氣調(diào)包裝存在的一些問題，旨在為氣調(diào)包裝在鮮肉禽類保鮮方面的研究提供參考。此外，氣調(diào)包裝在鮮肉禽類保鮮中的應(yīng)用研究具有廣闊的前景。