新鮮紅肉氣調包裝研究及其在銷售環境中的應用

（西安工業大學，陜西西安710032）

新鮮紅肉氣調包裝研究及其在銷售環境中的應用

趙鵬

（西安工業大學，陜西西安710032）

本文結合國情介紹氣調包裝在紅肉保鮮的應用現狀，詳細闡述新鮮紅肉的產品特性，氣調包裝保鮮機理，并進一步從氣體混合比例、氣體阻隔材料、肉品分割方式、肉品儲存溫度4方面分析其對新鮮紅肉包裝的影響因素。針對市場銷售環境討論氣調包裝在肉品質量、易操作性、包裝效果3方面的具體改進操作方式及這一過程中應注意的問題，并展望了氣調包裝在新鮮紅肉包裝的發展前景。

氣調包裝；紅肉保鮮；市場銷售

我國是一個肉類消費大國，肉類消費講究原汁原味，鮮食，餡食比重大，區域特色強，已形成獨特的肉類消費文化[1]。根據國家統計局于《2015年國民經濟和社會發展統計公報》顯示：2015全國肉類總產量8625萬t，比上年下降1.0%。其中，豬肉產量5 487萬t，牛肉產量700萬t，羊肉產量441萬t[2]。在我國肉類供應中，紅肉是消費主流，其銷售儲存等問題是一個具有社會影響力的問題，非常值得研究。

新鮮紅肉類氣調包裝可以最大限度保持鮮肉的紅色色澤，適合陳列包裝，雖然與真空包裝相比，防腐保鮮時間略短，但在國外它已成為鮮肉包裝的主要形式。隨著我國超市銷售形態的擴張，未來新鮮肉類的銷售會趨于標準化，這一改變為提高新鮮紅肉保鮮包裝水平，提供了一個快速發展的契機。與單純儲運環節中的氣調包裝不同的是，在銷售環境中除了考慮必要的肉品保鮮抑菌性能外，還要關注肉品質量、易操作性、包裝效果3方面。

1 新鮮紅肉特性分析

新鮮紅肉類包括豬、牛、羊的紅色肉。正常豬肉的pH值小于5.8，小部分胴體上有一種灰白而軟和易滲出肉汁的所謂白肌肉（muscle of pale、soft、exudative，PSE），它的pH值異常低，小于5.5。正常牛肉表面細菌數超過103個/cm2，腐敗菌約占初始菌群的1%～10%。大部分牛肉肌肉組織的pH值小于5.8。有些牛肉分割時不規則并帶有大面積的脂肪，又黑、硬、干的黑干肉（DFD）。正常羊肉胴體的衛生質量較差，表面細菌數大于104個/cm2，腐敗菌占初始菌群10%以上，羊肉肌肉pH值大于5.8，在無氧包裝中屬于高pH值肉（見表1）。

表1 3種肉的pH值和儲存期[3]Table 1 The pH density and storage period of three kinds of meat

DFD肉比普通肉腐敗更快。有氧時DFD肉中假單細胞菌（Pseudomonas fluorecens）利用氨基酸繁殖，易于腐敗。低氧和高二氧化碳環境下，高pH值環境使希互氏菌（Shewanella）與交替單胞菌（Alteromonas putrefaciens）產生腐敗氣體硫化氫，而肉中硫化肌紅蛋白使肉變綠色。因此，DFD肉氣調包裝不能延長貨架期，不在研究范圍之內[3]。生鮮牛肉初始菌相主要是嗜冷桿菌（Psychrobacter）和假單細胞菌（Pseudomonas），普通包裝和氣調包裝生鮮冷卻肉儲存過程中優勢菌為環絲菌（Brochothrix）和假單細胞菌（Pseudomonas）。氣調包裝生鮮肉中細菌種類較少，但前期微生物種類變化較大，因此對其安全控制應在前期采取措施[4]。

2 氣調包裝保鮮機理

新鮮紅肉氣調包裝的保鮮機理是根據各類鮮肉的性能和保鮮的要求，通過在包裝內充入一定比例的混和氣體置換出包裝容器內的空氣，調節其儲存所需要的環境，破壞或改變微生物賴以生存和繁殖的條件，以減緩包裝食品的生物生化變質，從而達到保鮮防腐的目的。冷卻肉氣調包裝用的氣體通常為CO2，O2和N2或他們的混合氣體[5]。

氮氣性質穩定，減緩食物的氧化作用和呼吸作用，對細菌生長也有一定的抑制作用。二氧化碳能抑制細菌、真菌的生長，是氣調包裝中最關鍵的一種氣體。二氧化碳對水和油脂的溶解度較高，溶解后形成碳酸會改變食物的pH值和品味，同時，包裝中的氣體量減少，容易導致食品包裝萎縮、不豐滿，影響外觀[6]。氧氣的作用則是來維持食品的顏色，例如肉的紅色；維持水果蔬菜的呼吸作用；抑制厭氧微生物生長。

3 影響紅肉氣調包裝的因素

3.1 氣體混合比例

國際發達國家對生鮮分割肉MAP進行了系統深入的研究，發現氧氣濃度和滲透深度之間是平方根關系，氧氣濃度超過80%將達到4倍的環境氧氣濃度，2倍滲透深度，將使表層氧合肌紅蛋白穩定，肉色貨架期達到7 d～8 d。在歐洲，其鮮肉氣調保鮮的氣體比例為常見為80%O2+20%CO2或70%O2+20%CO2+10%N2見表2。

表2 冷鮮肉與肉制品氣調包裝常用的氣體混合比[9]Table 2 The gas mixing ratio commonly used in modified atmosphere packaging on the cold fresh meat and meat procuct

國內研究者在超市環境下，采用70%O2+30%CO2對經過0.2%NaCl處理的鮮肉進行儲存試驗，取得了5 d～6 d的貨架期。試驗中通過0.2%濃度NaCl溶液處理之后的肉，可抑制了細菌生長，顯著提高保鮮效果，是一種有益的探索[7]。對于牛肉的試驗，采用45%O2+45%CO2+10%N2包裝，保持較低失重率和較好顏色，微生物在20 d依然能保持較低水平[8]。

CO是酶抑制劑，可以延遲肌紅蛋白的氧化，具有抗氧化作用，CO與肌紅蛋白結合形成具有穩定櫻桃紅色的亞硝基肌紅蛋白。美國食品和藥品監督管理局（Food and Drug Administration，FDA）分別與2002年和2004年批準在肉制品的初始包裝中使用CO[10]。陳韜等研究者通過試驗，確定0.4%CO的氣調包裝肉對人體健康是安全的，并且可使冷卻肉貨架期超過10 d[11]。盡管CO具有商業方面的優勢且帶來的危害極小，但CO的食品安全問題還是受到質疑和關注，目前大多數國家都不允許在氣調包裝中使用CO。

3.2 氣體阻隔材料

氣體阻隔膜是氣調包裝中最重要的一環，它必須要有較高的氣體阻隔性能，從而保證包裝內的混合氣體不外漏[12]。包裝材料的阻隔性與溫度有著密切的關系，溫度越高，包裝材料阻隔性越低[13]，此外還必須考慮膜的熱成型性、密封的可靠性等。目前，經常采用的膜有：聚酯（Polyethylene terephthalate，PET）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）及各種復合膜、鍍金屬膜。根據褚益可以牛肉進行的不同包裝材料試驗中，測試了鋁箔袋、PA/PP/PET復合袋、PE/PP/PET復合袋、PVC/PP復合袋、PE/PP復合袋分別進行氣調包裝的效果。其中PVC/PP復合袋、PE/PP復合袋包裝的肉品在12 d菌落超標；AL鋁箔袋、PA/PP/PET復合袋包裝的肉品在14 d菌落超標；PE/PP/PET復合袋復合袋包裝的肉品16 d菌落超標，且嫩度、彈性都要好于其他試驗組[14]見圖1。

圖1 豬肉保存期間pH值的變化[15]Fig.1 The pH value of pork changes various storage conditions

3.3 肉品分割方式

目前屠宰企業生產分割肉有兩種方法：一種是冷分割，即先將屠宰、檢疫合格后的豬肉胴體冷卻至7℃以下，再送入12℃以下分割車間進行分割加工，分割好的成品直接送入12℃以下的包裝車間進行包裝；另一種是熱分割，即將屠宰、檢疫合格的豬胴體直接送入不高于20℃的分割車間進行分割加工，分割好的成品直接送入0℃～4℃的冷卻間進行冷卻，當肉溫降到7℃以下時，送入不高于15℃包裝車間進行包裝。在某品牌生鮮技術部進行的試驗中發現，冷分割和熱分割兩種方法對于肉品pH值無顯著差異，保質期均可達到9 d以上。但冷分割處理肉品在氣調包裝中汁液流失率、菌落總數等方面明顯低于熱分割處理，且可以維持更好的感官指數，因此是氣調包裝的肉品較為適用的分割方法[16]。

3.4 肉品儲藏溫度

根據Gill在1996年的研究表明，冷卻肉在儲藏過程中，升高溫度，會加快肉質改變。所以儲藏冷卻肉的最佳溫度應該是不使肉凍結的最低溫度，在實踐中發現該溫度范圍在（-1.5±0.5）℃[17]。無論有氧還是無氧環境，腐敗菌都在-3℃以上未動結的肉品上生長，因此更低的溫度儲藏，只能推遲卻不能阻止腐敗的發生。并且是要溫度上升，細菌的生長也將快速上升。在0、2℃和5℃時肉品儲存期分別為-1.5℃儲藏時的70%，50%和30%[18]見圖2。

圖2 儲存溫度對于受微生物控制的冷鮮肉儲藏期的影響Fig.2 The effect of storage temperature on microbial-controlling cold storage period of fresh meat

由于少量溫度升高即可產生巨大的影響，因此必須要求肉品在從分割、包裝、儲存、運輸到銷售的整個過程中，應當保持完整的冷鏈，并且特別是儲運過程中保持相同的溫度。

4 銷售環境對氣調包裝的要求

在大多數發達國家，超市取代肉品專營店，但超市中分割設備和場地費用的投資較大，同時找到分割技術熟練的員工也很困難。在北美近年超市傾向于在屠宰企業準備零售產品，完成對產品的氣調包裝，避免粗切分割和零售商的重復包裝，同時還能減少由于產品色澤穩定性下降及汁液流失帶來的損失。目前國內肉品銷售普遍是大型屠宰企業完成屠宰檢疫后，將冷凍肉批零銷售給各個銷售網點，完成鮮肉的銷售。但在銷售過程中，卻無法完成對肉品質量的保證，存在較多的弊端。鑒于國人對肉品新鮮程度的重視日益提高及超市取代農貿市場作為銷售終端的趨勢，我國的新鮮紅肉氣調包裝應當以超市為主體逐步推廣，其相應的包裝要求分為以下3點。

4.1 肉品質量

我國肉品在屠宰企業主要是冷藏處理，運抵零售終端銷售才進行細分割處理，胴體分割后表面積增加，使細菌繁殖得到擴展機會，分割肉濕潤且富營養的表面很易成為細菌快速繁殖的載體，因而在包裝前帶有相當多的細菌，如分割牛肉表面細菌數達到104個/cm2。在銷售終端和儲運過程中的氣調要求則完全不同，儲運過程中要保證的是最長的儲存期限，不用考慮肉品色澤，因此可以采用100%CO2方式進行保存。但銷售過程中除了需要考慮肉品的菌落抑制問題，還要照顧肉品色澤等吸引消費者的因素，因此可以采用高O2方式進行保存，以保證肉色鮮艷[19]。這樣將肉品的保質期從25 d縮短到10 d左右，但是促進了銷售，是可以選擇的方式。同時我們還可以將紫外線殺菌和臭氧殺菌技術，應用于氣調包裝，以達到最好的保存銷售效果。

4.2 易操作性

氣調包裝必須依賴相應的包裝設備，主要為氣體配比機和真空充氣包裝機。由于肉品不同氣體成分不同，甚至肉品部位不同也會有所差異，氣體配比的精確度極大的影響肉品保鮮效果[20]。由于在超市等銷售終端使用，必然要求設備體積更加小巧，操作更加方便，價格更加低廉。在包裝材料的選擇方面也需要進一步改進，除了注重材料的阻隔性和防霧性能，還應關注膜的機械強度。并進一步設計專用的氣調包裝袋，解決好封口的緊密型，反復利用性等問題。其中蘇州華源包裝股份有限公司設計了一款枕型袋式氣調包裝機，設備包括氣體置換裝置、產品在線測長系統，克服了現有氣調包裝機氣體置換精度低的缺點，可實現連續高速作業，適用于袋裝高精度氣調包裝[21]。甘肅農業大學設計的氣調包裝充氣裝置，采用了流量發控制混合氣體，無需機加，采用標準部件組裝完成，充氣精度達正負2%，非常適用于肉類和食用菌的氣調包裝[22]。

4.3 包裝效果

由于需要實現貨架擺放和消費者自由選購，肉品在超市進行的必要的分割處理后，包裝袋上應當具有必要的信息顯示，滿足消費者了解產品的需求，也增加了擺放的美觀度。同時可以附加更多包裝可以具有的智能化功能，比如增加產品時間-溫度提示卡（TTI）、新鮮度提示卡、病原體提示卡，形成智能化的包裝。

5 總結

新鮮紅肉在零售終端被消費者購買后，都會在冰箱中短期儲存，因此能較好的保持冷鏈的完整，這是氣調包裝有可能加以推廣的先決條件。隨著冷鮮肉日漸成為消費主流，把氣調包裝應用于冷鮮肉的保鮮，可是產品貨架期大大延長，是未來冷卻肉保鮮包裝發展方向之一。同時我們也應理性的認識到，氣調包裝所需的氣調設備、包裝材料、食品級氣體等諸多方面，都還很不成熟，需要機械、材料、化學、自動化等多學科協同研究，實現氣調包裝的最終產業化。

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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

趙鵬.新鮮紅肉氣調包裝研究及其在銷售環境中的應用[J].食品研究與開發，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

趙鵬（1980—），男（漢），講師，碩士，研究方向：包裝工程，工業設計。

2017-04-25