新鲜红肉气调包装研究及其在销售环境中的应用

（西安工业大学，陕西西安710032）

新鲜红肉气调包装研究及其在销售环境中的应用

赵鹏

（西安工业大学，陕西西安710032）

本文结合国情介绍气调包装在红肉保鲜的应用现状，详细阐述新鲜红肉的产品特性，气调包装保鲜机理，并进一步从气体混合比例、气体阻隔材料、肉品分割方式、肉品储存温度4方面分析其对新鲜红肉包装的影响因素。针对市场销售环境讨论气调包装在肉品质量、易操作性、包装效果3方面的具体改进操作方式及这一过程中应注意的问题，并展望了气调包装在新鲜红肉包装的发展前景。

气调包装；红肉保鲜；市场销售

我国是一个肉类消费大国，肉类消费讲究原汁原味，鲜食，馅食比重大，区域特色强，已形成独特的肉类消费文化[1]。根据国家统计局于《2015年国民经济和社会发展统计公报》显示：2015全国肉类总产量8625万t，比上年下降1.0%。其中，猪肉产量5 487万t，牛肉产量700万t，羊肉产量441万t[2]。在我国肉类供应中，红肉是消费主流，其销售储存等问题是一个具有社会影响力的问题，非常值得研究。

新鲜红肉类气调包装可以最大限度保持鲜肉的红色色泽，适合陈列包装，虽然与真空包装相比，防腐保鲜时间略短，但在国外它已成为鲜肉包装的主要形式。随着我国超市销售形态的扩张，未来新鲜肉类的销售会趋于标准化，这一改变为提高新鲜红肉保鲜包装水平，提供了一个快速发展的契机。与单纯储运环节中的气调包装不同的是，在销售环境中除了考虑必要的肉品保鲜抑菌性能外，还要关注肉品质量、易操作性、包装效果3方面。

1 新鲜红肉特性分析

新鲜红肉类包括猪、牛、羊的红色肉。正常猪肉的pH值小于5.8，小部分胴体上有一种灰白而软和易渗出肉汁的所谓白肌肉（muscle of pale、soft、exudative，PSE），它的pH值异常低，小于5.5。正常牛肉表面细菌数超过103个/cm2，腐败菌约占初始菌群的1%～10%。大部分牛肉肌肉组织的pH值小于5.8。有些牛肉分割时不规则并带有大面积的脂肪，又黑、硬、干的黑干肉（DFD）。正常羊肉胴体的卫生质量较差，表面细菌数大于104个/cm2，腐败菌占初始菌群10%以上，羊肉肌肉pH值大于5.8，在无氧包装中属于高pH值肉（见表1）。

表1 3种肉的pH值和储存期[3]Table 1 The pH density and storage period of three kinds of meat

DFD肉比普通肉腐败更快。有氧时DFD肉中假单细胞菌（Pseudomonas fluorecens）利用氨基酸繁殖，易于腐败。低氧和高二氧化碳环境下，高pH值环境使希互氏菌（Shewanella）与交替单胞菌（Alteromonas putrefaciens）产生腐败气体硫化氢，而肉中硫化肌红蛋白使肉变绿色。因此，DFD肉气调包装不能延长货架期，不在研究范围之内[3]。生鲜牛肉初始菌相主要是嗜冷杆菌（Psychrobacter）和假单细胞菌（Pseudomonas），普通包装和气调包装生鲜冷却肉储存过程中优势菌为环丝菌（Brochothrix）和假单细胞菌（Pseudomonas）。气调包装生鲜肉中细菌种类较少，但前期微生物种类变化较大，因此对其安全控制应在前期采取措施[4]。

2 气调包装保鲜机理

新鲜红肉气调包装的保鲜机理是根据各类鲜肉的性能和保鲜的要求，通过在包装内充入一定比例的混和气体置换出包装容器内的空气，调节其储存所需要的环境，破坏或改变微生物赖以生存和繁殖的条件，以减缓包装食品的生物生化变质，从而达到保鲜防腐的目的。冷却肉气调包装用的气体通常为CO2，O2和N2或他们的混合气体[5]。

氮气性质稳定，减缓食物的氧化作用和呼吸作用，对细菌生长也有一定的抑制作用。二氧化碳能抑制细菌、真菌的生长，是气调包装中最关键的一种气体。二氧化碳对水和油脂的溶解度较高，溶解后形成碳酸会改变食物的pH值和品味，同时，包装中的气体量减少，容易导致食品包装萎缩、不丰满，影响外观[6]。氧气的作用则是来维持食品的颜色，例如肉的红色；维持水果蔬菜的呼吸作用；抑制厌氧微生物生长。

3 影响红肉气调包装的因素

3.1 气体混合比例

国际发达国家对生鲜分割肉MAP进行了系统深入的研究，发现氧气浓度和渗透深度之间是平方根关系，氧气浓度超过80%将达到4倍的环境氧气浓度，2倍渗透深度，将使表层氧合肌红蛋白稳定，肉色货架期达到7 d～8 d。在欧洲，其鲜肉气调保鲜的气体比例为常见为80%O2+20%CO2或70%O2+20%CO2+10%N2见表2。

表2 冷鲜肉与肉制品气调包装常用的气体混合比[9]Table 2 The gas mixing ratio commonly used in modified atmosphere packaging on the cold fresh meat and meat procuct

国内研究者在超市环境下，采用70%O2+30%CO2对经过0.2%NaCl处理的鲜肉进行储存试验，取得了5 d～6 d的货架期。试验中通过0.2%浓度NaCl溶液处理之后的肉，可抑制了细菌生长，显著提高保鲜效果，是一种有益的探索[7]。对于牛肉的试验，采用45%O2+45%CO2+10%N2包装，保持较低失重率和较好颜色，微生物在20 d依然能保持较低水平[8]。

CO是酶抑制剂，可以延迟肌红蛋白的氧化，具有抗氧化作用，CO与肌红蛋白结合形成具有稳定樱桃红色的亚硝基肌红蛋白。美国食品和药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）分别与2002年和2004年批准在肉制品的初始包装中使用CO[10]。陈韬等研究者通过试验，确定0.4%CO的气调包装肉对人体健康是安全的，并且可使冷却肉货架期超过10 d[11]。尽管CO具有商业方面的优势且带来的危害极小，但CO的食品安全问题还是受到质疑和关注，目前大多数国家都不允许在气调包装中使用CO。

3.2 气体阻隔材料

气体阻隔膜是气调包装中最重要的一环，它必须要有较高的气体阻隔性能，从而保证包装内的混合气体不外漏[12]。包装材料的阻隔性与温度有着密切的关系，温度越高，包装材料阻隔性越低[13]，此外还必须考虑膜的热成型性、密封的可靠性等。目前，经常采用的膜有：聚酯（Polyethylene terephthalate，PET）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）及各种复合膜、镀金属膜。根据褚益可以牛肉进行的不同包装材料试验中，测试了铝箔袋、PA/PP/PET复合袋、PE/PP/PET复合袋、PVC/PP复合袋、PE/PP复合袋分别进行气调包装的效果。其中PVC/PP复合袋、PE/PP复合袋包装的肉品在12 d菌落超标；AL铝箔袋、PA/PP/PET复合袋包装的肉品在14 d菌落超标；PE/PP/PET复合袋复合袋包装的肉品16 d菌落超标，且嫩度、弹性都要好于其他试验组[14]见图1。

图1 猪肉保存期间pH值的变化[15]Fig.1 The pH value of pork changes various storage conditions

3.3 肉品分割方式

目前屠宰企业生产分割肉有两种方法：一种是冷分割，即先将屠宰、检疫合格后的猪肉胴体冷却至7℃以下，再送入12℃以下分割车间进行分割加工，分割好的成品直接送入12℃以下的包装车间进行包装；另一种是热分割，即将屠宰、检疫合格的猪胴体直接送入不高于20℃的分割车间进行分割加工，分割好的成品直接送入0℃～4℃的冷却间进行冷却，当肉温降到7℃以下时，送入不高于15℃包装车间进行包装。在某品牌生鲜技术部进行的试验中发现，冷分割和热分割两种方法对于肉品pH值无显著差异，保质期均可达到9 d以上。但冷分割处理肉品在气调包装中汁液流失率、菌落总数等方面明显低于热分割处理，且可以维持更好的感官指数，因此是气调包装的肉品较为适用的分割方法[16]。

3.4 肉品储藏温度

根据Gill在1996年的研究表明，冷却肉在储藏过程中，升高温度，会加快肉质改变。所以储藏冷却肉的最佳温度应该是不使肉冻结的最低温度，在实践中发现该温度范围在（-1.5±0.5）℃[17]。无论有氧还是无氧环境，腐败菌都在-3℃以上未动结的肉品上生长，因此更低的温度储藏，只能推迟却不能阻止腐败的发生。并且是要温度上升，细菌的生长也将快速上升。在0、2℃和5℃时肉品储存期分别为-1.5℃储藏时的70%，50%和30%[18]见图2。

图2 储存温度对于受微生物控制的冷鲜肉储藏期的影响Fig.2 The effect of storage temperature on microbial-controlling cold storage period of fresh meat

由于少量温度升高即可产生巨大的影响，因此必须要求肉品在从分割、包装、储存、运输到销售的整个过程中，应当保持完整的冷链，并且特别是储运过程中保持相同的温度。

4 销售环境对气调包装的要求

在大多数发达国家，超市取代肉品专营店，但超市中分割设备和场地费用的投资较大，同时找到分割技术熟练的员工也很困难。在北美近年超市倾向于在屠宰企业准备零售产品，完成对产品的气调包装，避免粗切分割和零售商的重复包装，同时还能减少由于产品色泽稳定性下降及汁液流失带来的损失。目前国内肉品销售普遍是大型屠宰企业完成屠宰检疫后，将冷冻肉批零销售给各个销售网点，完成鲜肉的销售。但在销售过程中，却无法完成对肉品质量的保证，存在较多的弊端。鉴于国人对肉品新鲜程度的重视日益提高及超市取代农贸市场作为销售终端的趋势，我国的新鲜红肉气调包装应当以超市为主体逐步推广，其相应的包装要求分为以下3点。

4.1 肉品质量

我国肉品在屠宰企业主要是冷藏处理，运抵零售终端销售才进行细分割处理，胴体分割后表面积增加，使细菌繁殖得到扩展机会，分割肉湿润且富营养的表面很易成为细菌快速繁殖的载体，因而在包装前带有相当多的细菌，如分割牛肉表面细菌数达到104个/cm2。在销售终端和储运过程中的气调要求则完全不同，储运过程中要保证的是最长的储存期限，不用考虑肉品色泽，因此可以采用100%CO2方式进行保存。但销售过程中除了需要考虑肉品的菌落抑制问题，还要照顾肉品色泽等吸引消费者的因素，因此可以采用高O2方式进行保存，以保证肉色鲜艳[19]。这样将肉品的保质期从25 d缩短到10 d左右，但是促进了销售，是可以选择的方式。同时我们还可以将紫外线杀菌和臭氧杀菌技术，应用于气调包装，以达到最好的保存销售效果。

4.2 易操作性

气调包装必须依赖相应的包装设备，主要为气体配比机和真空充气包装机。由于肉品不同气体成分不同，甚至肉品部位不同也会有所差异，气体配比的精确度极大的影响肉品保鲜效果[20]。由于在超市等销售终端使用，必然要求设备体积更加小巧，操作更加方便，价格更加低廉。在包装材料的选择方面也需要进一步改进，除了注重材料的阻隔性和防雾性能，还应关注膜的机械强度。并进一步设计专用的气调包装袋，解决好封口的紧密型，反复利用性等问题。其中苏州华源包装股份有限公司设计了一款枕型袋式气调包装机，设备包括气体置换装置、产品在线测长系统，克服了现有气调包装机气体置换精度低的缺点，可实现连续高速作业，适用于袋装高精度气调包装[21]。甘肃农业大学设计的气调包装充气装置，采用了流量发控制混合气体，无需机加，采用标准部件组装完成，充气精度达正负2%，非常适用于肉类和食用菌的气调包装[22]。

4.3 包装效果

由于需要实现货架摆放和消费者自由选购，肉品在超市进行的必要的分割处理后，包装袋上应当具有必要的信息显示，满足消费者了解产品的需求，也增加了摆放的美观度。同时可以附加更多包装可以具有的智能化功能，比如增加产品时间-温度提示卡（TTI）、新鲜度提示卡、病原体提示卡，形成智能化的包装。

5 总结

新鲜红肉在零售终端被消费者购买后，都会在冰箱中短期储存，因此能较好的保持冷链的完整，这是气调包装有可能加以推广的先决条件。随着冷鲜肉日渐成为消费主流，把气调包装应用于冷鲜肉的保鲜，可是产品货架期大大延长，是未来冷却肉保鲜包装发展方向之一。同时我们也应理性的认识到，气调包装所需的气调设备、包装材料、食品级气体等诸多方面，都还很不成熟，需要机械、材料、化学、自动化等多学科协同研究，实现气调包装的最终产业化。

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Study on Fresh Red Meat Atmosphere Packaging and Its Application in Sales Environment

ZHAO Peng
（Xi'an Technological University，Xi'an 710032，Shaanxi，China）

The author showed the application of modified atmosphere packaging into meat preservation，expounds in detail the characteristics of fresh red meat products as well as the mechanism of modified atmosphere packaging，and further analyzes the effects of modified atmosphere packaging over the fresh red meat packaging from the perspective of mixing ratio of the gas，gas barrier material，meat segmentation，meat storage temperature.Based on the conditions of market sales，this paper also discusses specific ways to improve the operation of modified atmosphere packaging in three aspects of meat quality，easy operation，the packaging effect，lists out problems that might appear during the operation and should be paid attention to，and finally proposes prospect of the application of modified atmosphere packaging into fresh red meat packaging.

modified atmosphere packaging（MAP）；red meat preservation；market sales

赵鹏.新鲜红肉气调包装研究及其在销售环境中的应用[J].食品研究与开发，2018，39（1）：221-224

ZHAO Peng.Study on Fresh Red Meat Atmosphere Packaging and Its Application in Sales Environment[J].Food Research and Development，2018，39（1）：221-224

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.043

赵鹏（1980—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：包装工程，工业设计。

2017-04-25