預(yù)制菜包裝技術(shù)的研究及展望

周恩弛，張春紅，李丹，梁棟

預(yù)制菜包裝技術(shù)的研究及展望

周恩弛，張春紅，李丹*，梁棟

（海軍軍醫(yī)大學(xué)，上海 200433）

解決預(yù)制菜市場上存在的問題并提供幫助。本文總結(jié)預(yù)制菜的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹包裝技術(shù)在預(yù)制菜貯存和運(yùn)輸過程中發(fā)揮的作用。主要介紹用于預(yù)制菜包裝的氣調(diào)包裝、抗菌包裝、智能包裝、可降解包裝以及高阻隔包裝，并且列舉這些不同種類的包裝在預(yù)制菜使用的側(cè)重點(diǎn)，總結(jié)分析這些技術(shù)的優(yōu)勢和缺點(diǎn)，展望預(yù)制菜在未來發(fā)展過程中對包裝提出的新要求，以期為促進(jìn)預(yù)制菜的發(fā)展提供參考和思路。氣調(diào)包裝、抗菌包裝、可降解包裝在預(yù)制菜發(fā)展領(lǐng)域具有巨大潛力。

預(yù)制菜；包裝；保鮮；品質(zhì)

近年來，隨著生活工作節(jié)奏的加快，“懶經(jīng)濟(jì)”“宅經(jīng)濟(jì)”迅速發(fā)展，適應(yīng)這種經(jīng)濟(jì)模式的預(yù)制菜應(yīng)運(yùn)而生。預(yù)制菜憑借其便于食用、貯存、減少不宜貯存食品浪費(fèi)的優(yōu)勢，成為當(dāng)前食品行業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。同時，冷凍和冷鏈技術(shù)也不斷提高，這對促進(jìn)預(yù)制菜高速發(fā)展起到良好的推動作用[1]。隨著對預(yù)制菜的研究與食用范圍的擴(kuò)大，其暴露出的各種問題，如保鮮、環(huán)保、安全等也引起了人們的關(guān)注。有報(bào)告顯示，消費(fèi)者在購買預(yù)制菜過程中，菜品腐敗變質(zhì)等質(zhì)量問題最為突出[2]。為了保持風(fēng)味和防止菜品腐敗，預(yù)制菜在制作過程中，往往需要添加過量食鹽、醬油等調(diào)味品以及化學(xué)添加劑，這些調(diào)味料的過量添加會對人體的代謝造成負(fù)擔(dān)，不利于身體健康。預(yù)制菜的保鮮是預(yù)制菜在市場上的運(yùn)輸?shù)闹匾画h(huán)，目前有通過低溫保鮮、殺菌等技術(shù)以及添加防腐劑對預(yù)制菜進(jìn)行保鮮，但是低溫保鮮可能會導(dǎo)致預(yù)制菜的品質(zhì)降低，影響口感[3]。高溫殺菌也可能會破壞預(yù)制菜原本的口感，造成營養(yǎng)流失等問題。風(fēng)味是預(yù)制菜在市場上立足的重要支點(diǎn)，因此選擇合適的保鮮技術(shù)保持預(yù)制菜良好的風(fēng)味和品質(zhì)對促進(jìn)預(yù)制菜的發(fā)展十分重要。包裝對預(yù)制菜的貯藏和運(yùn)輸是十分重要的前處理，合適的包裝方式對預(yù)制菜品質(zhì)的保持和維護(hù)有很重要的影響。目前市場上普遍存在對預(yù)制菜產(chǎn)品的不當(dāng)包裝或過度包裝，另外對預(yù)制菜包裝的環(huán)保要求逐漸提高，一些預(yù)制菜現(xiàn)有的包裝方式不符合綠色環(huán)保的理念。例如，自熱火鍋等含有較多內(nèi)袋小包裝，大量生產(chǎn)食用易造成垃圾污染[4]。預(yù)制菜的保鮮與環(huán)保是預(yù)制菜行業(yè)在市場上存在的重要問題，提高保鮮與環(huán)保的工藝是研究關(guān)鍵。研究新型包裝技術(shù)對預(yù)制菜的流通與發(fā)展具有重要意義，同時，開發(fā)新型包裝技術(shù)對促進(jìn)食品包裝發(fā)展、維持預(yù)制菜良好品質(zhì)有重要作用。當(dāng)前預(yù)制菜所使用的包裝有氣調(diào)包裝、可降解包裝等。本研究將通過匯總近年來國內(nèi)外各預(yù)制菜包裝技術(shù)，進(jìn)一步剖析、梳理當(dāng)前技術(shù)缺陷，為未來預(yù)制菜包裝技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)性建議。

1 預(yù)制菜的定義及分類

預(yù)制菜指以食品原輔料（一種或者多種），主要是畜禽、淡水魚、食用菌等林農(nóng)牧漁領(lǐng)域產(chǎn)品，搭配或不搭配調(diào)味料（含食品添加劑）等輔料為主要組成，且在冷鏈條件下進(jìn)行貯存、運(yùn)輸及銷售的菜肴，其加工工藝主要包括預(yù)選、調(diào)制、成型、包裝、速凍等。預(yù)制菜主要有即食性預(yù)制菜、即熱性預(yù)制菜、即烹性預(yù)制菜、即配性預(yù)制菜等4類（見表1）。既有成品，又有半成品，既有熟食，又有生食，涵蓋了加工、物流運(yùn)輸、餐飲服務(wù)等多種行業(yè)，包裝技術(shù)是預(yù)制菜生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。不同種類的預(yù)制菜對包裝所需的性能也不相同，如即配性預(yù)制菜主要為生鮮食品，更側(cè)重保鮮需求的包裝材料，像自熱小火鍋等食品，更側(cè)重于對阻隔性能的要求。

2 預(yù)制菜保鮮包裝的分類及應(yīng)用

2.1 氣調(diào)包裝

氣調(diào)包裝指通過調(diào)節(jié)包裝內(nèi)部環(huán)境中氣體組分濃度來抑制食品腐敗變質(zhì)的包裝[5]。包裝內(nèi)不同氣體組成對食品的保鮮有重要影響，氣體條件能夠影響食品的色澤、新鮮度以及腐敗速度，對預(yù)制菜包裝中菌落的生長有重要影響。包裝中的氣體條件能調(diào)節(jié)預(yù)制菜的新陳代謝，改變蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化速度，影響預(yù)制菜的感官品質(zhì)。同時，氣體環(huán)境能影響預(yù)制菜中微生物的生長繁殖，對延緩貨架期有良好的作用。肉品在預(yù)制菜中占有很大比重，肉制類預(yù)制菜含有豐富的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)，在長時間的儲藏和運(yùn)輸下，不僅易發(fā)生氧化反應(yīng)，而且定殖在肉品中的微生物在增殖過程中釋放的大量有機(jī)物，如吲哚、醛、酮和胺等會使肉制品產(chǎn)生黏液、變味、變色等腐敗現(xiàn)象[6]。氣調(diào)包裝能針對肉制類預(yù)制菜的生理特性與腐敗特點(diǎn)，向其中充入不同的氣體，改變?nèi)忸惔x的條件，隔絕外界環(huán)境，從而延緩肉品的氧化及酶促反應(yīng)的速率。鄧琬麒等[7]使用真空包裝和氣調(diào)包裝保存即食香腸，結(jié)果表明，50%O2+10%N2+40%CO2氣調(diào)包裝對即食香腸的保鮮效果最好，能更好地維持即食香腸的品質(zhì)。另外，還有研究發(fā)現(xiàn)高氧氣調(diào)包裝冷藏是保持肉品冷藏期品質(zhì)的有效方式[8]。氣調(diào)包裝不需要使用添加劑或防腐劑，對食品無污染，不僅能保證預(yù)制菜的品質(zhì)，還具有安全、可靠等優(yōu)勢[9]。

2.2 抗菌包裝

抗菌包裝指在包裝材料中加入抗菌物質(zhì)，起到抑制食品中微生物生長，從而達(dá)到保證食品營養(yǎng)、風(fēng)味以及質(zhì)量安全目的的一種包裝[10]。根據(jù)抗菌劑作用的方式，抗菌包裝可分為接觸型抑菌和釋放型抑菌包裝，當(dāng)抗菌劑直接與食品接觸，或者逐漸釋放可以長效地抑制菌群的繁殖。抑菌劑的種類又可分為天然抗菌劑、有機(jī)抗菌劑以及無機(jī)抗菌劑[11]。其中，無機(jī)抗菌劑主要包括光催化金屬氧化物型抗菌劑、金屬離子型抗菌劑2種類型。在金屬離子型抗菌劑中，銀離子對微生物的殺菌作用極為顯著，納米銀是一種公認(rèn)的抗菌劑。有機(jī)抗菌劑分為有機(jī)酸類、酚類、季銨鹽類、苯并咪唑類等，有機(jī)抗菌劑有應(yīng)用廣泛、抑菌效果顯著、見效快、來源豐富等優(yōu)點(diǎn)，但是保鮮效果短，難以長效抗菌[12]。天然抗菌劑指從各類生物體（如微生物、植物、動物）中提取、純化的一類活性抗菌物質(zhì)，其優(yōu)勢不僅包括較高的抗菌效率，還包括安全、無毒、高效等優(yōu)勢[13]。茶葉中的主要活性成分茶多酚是一種典型的天然抗菌劑，具有顯著的抗氧化、抗病毒、抗菌等生物活性。另外，異味去除也是其優(yōu)勢之一，有研究發(fā)現(xiàn)茶多酚在水產(chǎn)品的脫腥上效果顯著[14]?？咕b能極大地減緩預(yù)制菜運(yùn)輸、儲藏過程中菌落的生長，因而也減少了加工過程中保鮮劑、調(diào)味劑等食品添加劑的使用，有助于提高預(yù)制菜的安全性與品質(zhì)。

表1 預(yù)制菜的種類

Tab.1 Types of prepared dishes

2.3 智能包裝

目前，我國糧食浪費(fèi)嚴(yán)重，糧食年產(chǎn)量中有將近二成被浪費(fèi)[15]。食品在運(yùn)輸和儲運(yùn)過程中某些不良環(huán)境常常會加速食品的變質(zhì)，從而導(dǎo)致食品資源的巨大浪費(fèi)[16]。研發(fā)能直接反映產(chǎn)品新鮮度的包裝技術(shù)，使消費(fèi)者依靠視覺便能對新鮮產(chǎn)品進(jìn)行較為客觀的評估，以滿足消費(fèi)者對新鮮產(chǎn)品的迫切需求，這是智能包裝未來研究的著力點(diǎn)之一。經(jīng)過多模態(tài)智能傳感和多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的支持，目前國內(nèi)已研發(fā)出品質(zhì)可視化系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于智能包裝領(lǐng)域。智能包裝是一種能夠監(jiān)測、記錄、反映食品溫度、鮮度等屬性及包裝外界環(huán)境變化的信息化、可視化包裝[17]。智能包裝可分為功能材料型、功能結(jié)構(gòu)型以及信息型等三大類型。功能材料型主要有傳感器和指示劑等。氣體指示類智能化標(biāo)簽利用食物儲藏過程中產(chǎn)生的特殊氣體與特定試劑的顏色反應(yīng)，通過智能包裝能放大或轉(zhuǎn)化反應(yīng)帶來的信息，使消費(fèi)者能更直觀、科學(xué)地了解食品的新鮮度，如新鮮度指示劑能通過H2S的含量變化來顯示產(chǎn)品新鮮程度。信息型智能包裝是以通信技術(shù)、信息技術(shù)等為基礎(chǔ)，可以提供產(chǎn)品在運(yùn)輸、銷售過程中信息的新型技術(shù)，比如RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對魚類、豬肉、果蔬、牛奶等產(chǎn)品的新鮮度的跟蹤，在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他智能包裝技術(shù)，能提高運(yùn)輸效能、減輕損耗、降低成本，幫助解決預(yù)制菜冷鏈中食品腐爛的問題[18]。功能結(jié)構(gòu)型智能包裝指通過使用特殊結(jié)構(gòu)，使包裝具有某些特殊功能，從而產(chǎn)生保鮮效果、提高品質(zhì)、保障安全性等功效[19]。如自熱咖啡包裝消費(fèi)者只需拉開咖啡罐底部的金屬封底與內(nèi)部的塑料按鈕，罐內(nèi)化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，便能自動加熱，如果能應(yīng)用到預(yù)制菜中，將帶來更好的體驗(yàn)感。

智能包裝能監(jiān)測到食品的新鮮度、溫度變化、包裝力學(xué)性能、微生物繁殖情況等信息，在提高預(yù)制菜品質(zhì)、新鮮度、口感等方面具有巨大潛力，但是智能包裝的運(yùn)用將會大大提高生產(chǎn)成本，未來在保證智能包裝靈敏性、便捷性的同時降低成本，這是智能包裝的研究方向[20]。

2.4 高阻隔包裝材料

高阻隔包裝能通過抵抗外界環(huán)境與包裝內(nèi)環(huán)境之間物質(zhì)濃度差產(chǎn)生的壓力，維持包裝內(nèi)良好的食品保存條件，起到阻隔物質(zhì)污染、防腐的作用，一般是對O2、CO2、N2、水蒸氣或微生物等外界環(huán)境有阻隔效果[21]。高阻隔材料主要有PVDC、EVOH、PEN、PA、腈基樹脂等。與普通的阻隔包裝相比，高阻隔包裝對外界環(huán)境的阻隔性更強(qiáng)，同時還具有阻隔紫外線等功能[22]。袁夢杰等[23]將制備的PLA/PBF/ POE-g-GMA/ZnO復(fù)合材料用真空壓膜機(jī)壓成厚度為70 μm左右的復(fù)合薄膜，研究表明其具有良好的復(fù)合薄膜結(jié)晶度和氣體阻隔性能，并且具有良好的抗菌性能。穆罡等[24]制備的鍍氧化硅類高阻隔真空包裝材料能有效抑制微生物生長、保持烤鴨的品質(zhì)。包裝材料的阻隔性能對延長食品在貨架上銷售的時間、提高該產(chǎn)品銷量有一定幫助。與常溫儲運(yùn)食品相比，冷鏈運(yùn)輸儲藏預(yù)制菜的品質(zhì)更容易受到光、熱等物理致腐因素的破壞[25]。高阻隔包裝材料存在難以降解、易造成食品安全隱患以及成本高等問題，有待于進(jìn)一步研究新型的高阻隔材料，如多層復(fù)合材料等。

2.5 可降解包裝

食品包裝是保障食品運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)的重要技術(shù)，能使食品在一定時間內(nèi)不變質(zhì)不腐爛，從而延長食品保質(zhì)期。多數(shù)食品包裝還是塑料等傳統(tǒng)包裝，塑料的生產(chǎn)量已經(jīng)超過91億t，中國每年平均產(chǎn)生300余萬t的廢棄塑料[26]。傳統(tǒng)包裝極易造成環(huán)境的二次污染，并且難以降解，對生物及其生存環(huán)境的危害極大。我國越來越重視綠色環(huán)保和低碳理念，并提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[27]。在這樣的背景之下，食品的環(huán)保性已經(jīng)成為包裝領(lǐng)域的重要研究熱點(diǎn)，各類可降解材料不斷被開發(fā)出來并有部分材料得到應(yīng)用?？山到獍b材料具有可循環(huán)和再生的優(yōu)點(diǎn)，并且大部分易獲得，具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)效益[28]。隨著預(yù)制菜作為一種預(yù)包裝行業(yè)不斷擴(kuò)大和發(fā)展，隨之產(chǎn)生的包裝垃圾量也會逐漸增加，因此對包裝環(huán)保性的要求應(yīng)當(dāng)更為嚴(yán)格。

可降解食品包裝是以天然的高分子物質(zhì)為原料、借助一定工藝與設(shè)備制成的，能在自然環(huán)境條件作用下降解[29]。可降解材料對人體及自然環(huán)境相對無害，極大符合人們對預(yù)制菜包裝的要求，未來在改進(jìn)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)用可降解包裝，能使生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益同步提高。在微生物、光、熱、機(jī)械外力等作用下，可降解包裝材料的結(jié)構(gòu)被破壞，降解速率明顯加快[30]。一些可降解材料包裝不但具有可降解的優(yōu)點(diǎn)，而且在提高食物品質(zhì)方面也有不俗的表現(xiàn)。聚乳酸（PLA）是以乳酸為原料制備出的一種聚合物，具有降解性更高、污染更小、循環(huán)利用率更高等眾多效能[31]，以聚乳酸制成的薄膜具有優(yōu)異的生物可降解性和較好的氣體滲透性，經(jīng)過改性之后可以用于生蔬類預(yù)制菜的保鮮，但結(jié)晶性差而導(dǎo)致的高脆性和低熱變形溫度缺陷限制了聚乳酸在特定領(lǐng)域中的應(yīng)用。許多學(xué)者已經(jīng)提出用于聚乳酸的改性方法，如添加改性劑、共聚或聚合物共混等[32]。劉文龍等[33]采用非溶劑致相分離法制備聚乳酸膜，通過添加N-甲基吡咯烷酮，使得薄膜具備多孔結(jié)構(gòu)，通過聚乳酸透氣膜的包裝，延長了豬肉的保存時間。李沖等[34]采用熔融共混法制備了聚乳酸（PLA）/聚己內(nèi)酯（PCL）共混物，加入適量的檸檬酸三丁酯（TBC）、聚乙二醇（PEG）兩增容劑增強(qiáng)了兩相界面的黏接力，改善共混物的力學(xué)性能。殼聚糖是甲殼素N-脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，有良好成膜性和保鮮作用，應(yīng)用廣泛[35]。李國倩等[36]用殼聚糖、瓊脂糖混合溶液制備了一種新型殼聚糖-瓊脂糖復(fù)合可降解食品包裝膜，其研究表明這種殼聚糖復(fù)合膜保鮮效果良好，在室溫為19 ℃的條件下貯存草莓可長達(dá)10 d，有效延長了草莓的貨架期。陳曉涵等[37]以富里酸作為交聯(lián)劑，采用溶膠-凝膠法制備魔芋葡甘聚糖/殼聚（Konjac Glucomannan/Chitosan，KGM/CS）抗菌膜，提高了抗菌膜的熱穩(wěn)定性能和光學(xué)性能，表現(xiàn)出良好的抗菌性能。雖然聚乳酸無異味，能有效創(chuàng)造低氧環(huán)境，極大地減少腐爛，但其易因運(yùn)輸或存儲過程中的外力作用被破壞。國內(nèi)對淀粉復(fù)合膜的研究一定程度上解決了淀粉材料力學(xué)性能低等問題。張猛等[38]將優(yōu)勢互補(bǔ)的聚乙烯醇/淀粉單層膜與改性殼聚糖及其衍生物單層膜結(jié)合制備性能優(yōu)良的雙層薄膜，使其具備了一定的抗氧化性能、抗菌性以及力學(xué)性能。

3 結(jié)語

合適的包裝對預(yù)制菜的發(fā)展具有重要的推動作用，本文總結(jié)了應(yīng)用于預(yù)制菜的氣調(diào)包裝、抗菌包裝、高阻隔包裝、智能包裝、可降解包裝等。包裝材料關(guān)乎預(yù)制菜的風(fēng)味、品質(zhì)以及貨架期。針對預(yù)制菜的諸多種類，選擇合適種類的包裝是保障預(yù)制菜品質(zhì)的關(guān)鍵一環(huán)。但是現(xiàn)有的用于包裝預(yù)制菜的材料仍然有一定的使用限制，如阻隔性不高、難以降解、生產(chǎn)成本高等。這些問題對預(yù)制菜的發(fā)展都造成了一定的制約，同時也是未來預(yù)制菜包裝研究的方向和重點(diǎn)。未來需要攻克這些包裝材料上的技術(shù)難關(guān)，為預(yù)制菜的發(fā)展和擴(kuò)大提供助力。

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Research and Prospect of Packaging Technology for Prepared Dishes

ZHOU En-chi, ZHANG Chun-hong, LI Dan*, LIANG Dong

(Naval Medical University, Shanghai 200433, China)

The work aims to help solve the problems existing in the prepared dish market. The current development status of prepared dishes was summarized and the role of packaging technology in the storage and transportation of prepared dishes was introduced. The modified atmosphere packaging, antibacterial packaging, intelligent packaging, high barrier packaging, and degradable packaging used for prepared dishes were mainly introduced, and the key points of using these different types of packaging in prepared dishes were listed. The advantages and disadvantages of these technologies were summarized and analyzed, and the new requirements for packaging in the future development process of prepared dishes were put forward, in order to provide reference and ideas for promoting the development of prepared dishes. The modified atmosphere packaging, antibacterial packaging, intelligent packaging, high barrier packaging, and degradable packaging have great potential in the field of prepared dishes.

prepared dishes; packaging; preservation; quality

TB485

A

1001-3563(2023)23-0142-06

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.23.017

2023-04-10

海軍特色醫(yī)學(xué)中心人才工程基金（21TPQN0601）

責(zé)任編輯：曾鈺嬋