冷却肉包装保鲜技术的研究进展

MEATRESEARCH

www.cmrc.com.cn2008.2

冷却肉包装保鲜技术的研究进展

孔保华，新平

（东北农业大学，哈尔滨　150030）

摘　要：鲜肉含有丰富的营养物质且水分活性高，很容易受到菌和致病菌的感染，鲜肉包装可使鲜肉处于良好的卫生条件之下，避免干耗和重量损失，并保证鲜肉的正常颜色。本文主要综述了目前国内外鲜肉常用的包装形式，主要包括托盘包装、真空包装、静态气调包装和动态气调包装、抗菌包装等。

关键词：冷却肉，真空包装，气调包装，抗菌包装

TheReviewofExtendingtheShelf-lifeofChilledMeatbyPackaging

KongBao-hua,DiaoXin-ping

(NortheastAgriculturalUniversity,Harbin　150030)

Abstract:Becauseofitshighwateractivityandnutrientavailability,meatcanbeanexcellentreservoirforfoodbornepathogensandotherspoilagemicroorganisms.Thepackageoffreshmeatcouldkeepmeatunderbettersanitationcondition,avoidofjuicelossandkeepthenormalcolor.Thispaperreviewsthetraypackage,vacuumpackage,modifiedatmospherepackageandantimicrobialpackage.

Keywords:Chilledmeat;Vacuumpackage;Modifiedatmospherepackage;Antimicrobialpackage中图分类号:TS205.8　　文献标志码:A　　文章编号:1001-8123(2008)02-0054-06

肉及肉制品是人体所需蛋白质及其他营养物质的主要来源。近些年来，我国城乡居民鲜肉的消费量一直保持较高水平。其中消费量最多的是猪肉，其次是牛肉、羊肉及家禽肉等。随着人民生活水平的不断改善和提高，消费者对肉类的质量和卫生要求越来越高。目前我国国内大部分生鲜肉类是在裸露状态下进行储存、运输和销售的，在流通过程中，不可避免地会受到环境中微生物、氧气和尘埃的污染和影响，如颜色发生变化、质量有所下降、鲜肉的商业价值大大降低，从而使消费者失去购买欲望。

未包装的鲜肉会受到微生物和其他物质的污

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染而发生变色和失水干燥。采用合理的包装可以有效地减少上述现象的发生。由于鲜肉变色是肌红蛋白与氧气作用的结果，鲜肉包装时,包装材料的透气率必须保证鲜肉与氧气的结合达到最佳状态，以保证鲜肉的最佳颜色[1]。从这个角度来说，一般要求包装材料具有较高的透气率。但从另一方面看，如果包装材料的透气率很高，则包装内氧气含量大，嗜氧性微生物繁殖速度较快，鲜肉中脂肪的氧化也加快。所以仅仅通过包装既控制鲜肉颜色又控制微生物繁殖比较困难，一般采用冷冻、冷藏的方法来抑制微生物的生长。为防止鲜肉中水分过度散失，应使鲜肉储运环境的相对湿度保持

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在85％～90％范围内，这就要求采用透湿率低的包装材料，阻止包装内部与外部的气体交换。

鲜肉包装可使鲜肉处于良好的卫生条件之下，避免干耗和重量损失，并保证鲜肉的颜色纯正。现代包装技术的发展，为延长冷却肉的货架期提供了新的契机。目前国内外肉品包装采用的形式有：托盘包装、静态气调包装和动态气调包装、抗菌包装等。近年来，国内外研究的热点是将气调包装与低温冷藏结合起来延长冷却肉的货架期。1托盘包装

托盘包装是超市冷柜中冷却肉最常用的销售形式，一般冷却肉在工厂经真空包装，到超市销售前再临时打开真空包装袋，切分后用泡沫聚苯乙烯托盘包装，上面用聚氯乙烯（polyvinylchloride,PVC）或聚乙烯（polyethylene,PE）覆盖，这种形式包装的冷却肉，其色泽为氧合肌红蛋白（oxymyoglobin,MbO2）的鲜红色，在冷柜中冷却肉的货架期为1～3d。托盘包装的PVC覆盖膜相对于玻璃纸膜来说能降低重量损失并增加色泽稳定性。目前我国都是将分割好的大块冷却肉用塑料膜包裹后装在塑料盒中或采用真空大包装，运输到超市后，临时再切分、装盘，上面覆盖透氧膜在冷柜中摆放，这样在超市多了一道操作工序，容易造成二次污染。在国外，采用的是母子袋包装，即零售肉块先用透氧性小的膜包装，然后把4～6个小包装放入一阻隔性非常强的多层复合膜（母袋）中，将母袋中空气抽出，真空包装或充入理想的气体（一般多为100%CO2气体），零售时，打开母袋，氧气透过子袋，子袋内冷却肉在30min内即可恢复鲜红色。母子袋包装的优点是到超市后只打开外袋，不需再进行切分、包装，简便省力，避免了二次污染，但包装膜用量大，成本高。2真空包装

真空包装（VacuumPackage,VP）是指除去包装内的空气，然后应用密封技术，使包装袋内的食品与外界隔绝。由于除掉了空气中的氧气，因而抑制并减缓了好氧性微生物的生长，减少了蛋白质的降解和脂肪的氧化酸败。另外经过真空包装，会使乳酸菌和厌气菌增殖，使pH降低至5.6～5.8，进一步抑制了其他菌的生长，因而延长了产品的贮存期。零售包装牛肉真空包装于4℃，储藏期可

达14d，而在0℃时，可达3～5周[2]。

真空包装目前已广泛应用于肉制品中，但鲜肉中使用较少，这是由于真空包装虽然能延长产品的贮存期，但也有质量缺陷，主要存在以下几个问题。2.1颜色

在价格合理的情况下，消费者购买肉类时最先考虑的是肉的颜色，就是靠观察肉的颜色来决定是否购买。肉色太暗或褐变会大大影响消费者的购买力，因此鲜肉货架寿命的长短，通常视该块肉保持鲜红色时间的长短而定。虽然许多鲜肉褐变了，但是并没有发生变质。

鲜肉经过真空包装后，氧分压低，这时鲜肉表面肌红蛋白无法与氧气发生反应生成氧合肌红蛋白，而是被氧化为灰褐色的高铁肌红蛋白（metmyoglobin,Met-Mb），从而被误认为肉已经不新鲜了。目前，对真空包装鲜肉引起的颜色问题的解决方法是可以通过双层包装，即内层为一层透气性好的薄膜，然后用真空包装袋包装，在销售时，将外层打开，由于内层包装通气性好，能和空气充分接触形成氧合肌红蛋白，但这会缩短产品保存期。2.2抑菌方面

真空包装虽能抑制大部分需氧菌的生长，但即使氧气含量降到0.8%，仍无法抑制好气性假单孢菌的生长。有研究表明在低温下，假单孢菌会逐渐被乳酸菌所取代。2.3血水及失重问题

真空包装易造成产品变形、汁液流出及明显的失重等现象。消费者在购买鲜肉时，看到包装袋内沾有血水，一定会产生不舒服的感觉。实际上鲜肉在储藏时血水渗出是不可避免的，因为分割的鲜肉，只要放置一段时间，就会自然渗出血水。虽然真空包装鲜肉在冷却条件下（0～4℃）能贮存28～35d，但由于血水渗出的问题，而不被消费者所接受。近几年，欧美超级市场解决这一问题的方法是研究出一种吸水垫来吸掉渗出的血水，这种吸水垫是用特殊材料经特殊的工艺制造的，它能间接吸收肉品水分，并只吸收自然释出的血水，使血水可被固定在吸水垫内，不再回渗。同时这种吸收垫易与肉品分离，不会留下纸屑或纤维类的残留物。

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3气调包装

气调包装（modifiedAtmospherePacking，MAP）是指在密封性能好的材料中装进食品，然后注入特殊的气体或气体混合物，再把包装密封，使其与外界隔绝，从而抑制微生物生长，抑制酶促，从而达到延长货架期的目的。气调包装和真空包装相比，并不会比真空包装货架期长，但这种方法会减少产品受压和血水渗出，并能使产品保持良好色泽[3]。

3.1鲜肉气调包装中的气体比例

常用的气调包装中的气体成分主要是CO2、O2

和N2，根据具体要求将三种气体按一定比例混合。设计混合气体比例主要的依据是从控制微生物生长和感官质量（如色泽）角度考虑的。气调包装形式对冷却肉的保鲜效果主要取决于原料肉的初始菌数、CO2的浓度、包装材料的通透性、贮存温度以及气体成分对冷却肉色泽的影响。常用的混合气体比例有：－CO2

（100%CO2）；－O2和CO2

（如80%O2/20%CO2;75%O2/25%CO2）；－CO2和N2

（如80%N2/20%CO2;60%N2/40%CO2）；－O2、CO2和N2

（10%或20%O2，20或40%CO2用N2平衡）；－CO2、N2和CO

（如0.5%CO/60%CO2/39.5%N2;　　5%CO/60%CO2/35%N2）；－CO2、O2和CO

（1%CO、24%O2和75%CO2）。3.2鲜肉的气调包装系统

（1）100%CO2-MAP在冷藏条件下（0℃），充入不含O2的CO2至饱和可大大延长冷却肉的货架期，同时可防止由于低氧分压而引起的肉色变褐。研究表明：单纯使用CO2包装的冷却猪肉在2℃下货架期可延长至42d，比真空包装的延长2倍甚至更长。用绝对无氧的100%CO2气体包装冷却猪肉，在整个贮存过程中保持100%CO2浓度始终不变，并且贮存在-1.5℃下，这样冷却肉的货架期可达6～15周。但这样的情况很难保证，因为CO2在水和油中的溶解性都很好，当只用CO2进行充气包装时，

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CO2气体会被肌肉组织和脂肪组织吸收，直到平衡状态。平衡状态时，CO2的分压会比开始时要低，从而使整个包装袋内的气体分压降低，包装袋就会塌陷。纯CO2气调包装适合于批发的、长途运输的、要求较长保存期的销售方式。为了使肉色呈鲜红色，在零售前，改换含氧包装，或换用聚苯乙烯托盘覆盖聚乙烯薄膜包装形式，使氧与肉接触形成鲜红色MbO2，以吸引消费者选购[3]。

（2）CO2/N2-MAPCO2和N2混合使用来维持包装袋内一定的气体体积，防止包装袋塌陷。特别是当需要使肉中的肌红蛋白保持还原状态时，可采用N2和CO2混合包装。它可使冷却肉呈现紫红色泽、维持较低的微生物数以及较高的脂肪氧化稳定性。在这种气调包装中常用不同的O2吸收剂以降低气调包装袋内的O2含量。为了使肌肉组织的呼吸作用降到最低，并保持适当的还原条件，包装袋内的O2含量必须低于0.5%。这种气调包装比例可使冷却肉的货架期在0～2℃下达到4～6周。在含有40%CO2/60%N2的气调包装中，冷却猪肉中的微生物可以得到有效的抑制，并且感官特性也不受影响。

（3）O2-MAP含氧气调包装的气体比例常有O2/CO2和O2/CO2/N2两种形式。一般来讲，混合气体中配有一定比例的O2是为了保持冷却肉的色泽并阻止产生毒素的厌氧菌生长。在气调包装中，冷却肉表面鲜红色泽层的厚度与O2的浓度成正比[4]。Seideman[5]研究发现，当氧分压在0.33×105时，可极大地延长冷却肉的颜色稳定性。因此，如果保持一个高氧分压环境，就会有效地抑制Met-Mb的形成，防止肉色变褐。有氧包装虽然可保持肉的鲜红色，但在有氧环境中，包装袋内O2的存在会降低CO2对微生物的抑菌效果、加速肉中脂肪氧化而使冷却肉的货架期大大缩短。所以，在相同贮存温度下，CO2和O2混合气调包装，可使冷却肉的货架期比托盘包装延长2倍，而真空包装比有氧包装货架期延长4倍或更长。在欧洲和英国，由O2和CO2配合的气调包装可以使冷却肉货架期延长至4～6d。由O2、CO2和N2配合的气调包装可使冷却肉的稳定颜色保持3～4d。含氧气调包装中，冷却肉在贮存1周内色泽保持鲜红，主要是形成了MbO2。但1周后鲜红色泽在O2作用下褪去，主要原因是MbO2在O2作用下氧化成Met－Mb的缘故。气调包装的

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冷却猪肉中，Met－Mb的形成与CO2浓度无关，但随O2含量的增加而增加。所以这种气调包装冷却肉是一种只适合于在当地销售的零售包装。

（4）CO-MAPCO与肌红蛋白结合可形成MbCO，MbCO比MbO2更稳定，MbCO的光吸收谱带与MbO2的吸收谱带非常接近，使冷却肉具有更吸引人的樱桃红色。正是MbCO的高稳定性，使得非常低的CO浓度就可达到保持冷却肉红色的目的。随着混合气体中CO浓度（在0.5%～1.0%的范围内）的增加，冷却肉的红度a值随之增加，色泽更加稳定[7]。CO-MAP可以有几种形式：将冷却牛肉用5%CO-MAP（5%CO/60%CO2/35%N2）处理24h再进行真空包装；100%CO-MAP处理1h再真空包装；0.5%CO-MAP（0.5%CO/60%CO2/39.5%N2）直接包装，在2℃温度下贮存，三种处理的货架期分别达到5周、6周和8周。

（5）CO-O2-MAPCO-MAP的冷却猪肉色泽呈现过于鲜亮的樱桃红色，在混合气体中增加24%的氧气，可以防止这一现象产生。因为24%的氧气可以抑制厌氧菌的生长，促进氧合型肌红蛋白的形成，而且MbO2和MbCO的混合可以防止冷却肉形成樱桃红色，而是呈现正常肉的鲜红色。3.3动态气调包装

随着包装技术的发展，现在又发展起来动态气调包装（DynamicMAP）。

（1）被动气体交换　这一技术的关键是分割小包装冷却肉同时用两层膜包装，内层是透氧性膜，外层是强阻隔性膜（如PET），内层膜通过真空抽气包装与肉块紧紧贴在一起，以便创造厌氧环境。在销售前，打开外层膜，冷却肉通过内层透氧膜被动地与周围空气接触，色泽很快变为鲜红色。但由于肉色素蛋白氧合反应的不一致性，肉块表面可能出现色泽斑块。另外，在内层和外层之间也可以充入N2和CO2的混合气体，以延长冷却肉的货架期[6]。

（2）主动气体交换　这一包装技术的关键是利用物理的方法使包装内的气体快速地改变。该系统最初是在阻隔性的泡沫塑料、或塑料托盘、或不透性的膜内充进N2和CO2气体，当零售时，用气体交换机抽出包装物内的气体，再充进O2和CO2混合气体，从而使内部的肉块发色。这一包装技术不象被动气调包装一样需要揭去外层膜，所以节

省包装材料。不利的一面是需要在零售超市增加充气设备，因此增加了成本[7]。4抗菌包装

抗菌包装是将抗菌剂混入一种或几种高聚物包装材料中，从而使其具有抗菌活性[13]。其中的抗

菌剂可从包装材料上释放到食品表面，当抗菌剂与细菌体接触时，可渗透到细胞壁并破坏其功能。因此抗菌包装能杀死或抑制食品在加工、储运和处理过程中存留于表面的微生物，不仅可延长食品的货架期，而且还可提高其安全性[8-10]。它是一种很有前途的活性食品包装技术。

肉及其制品在存放过程中，受微生物、酶、氧等因素的影响会发生一些不良变化，严重降低其食用价值和商品价值，不但缩短了货架期，而且将会增加食源性疾病的危害。所以必须采取有效的保鲜措施，来阻止这种变化的发生。如采取喷洒或浸渍保鲜液来延缓其的效果不是很好，因为该活性物质与肉品表面接触并很快从表面向其内部扩散而被中和逐渐失去作用。另外将抗菌剂添加到肉品中还可能导致肉品中某些活性物质的部分失活。但若将肉类及其制品进行包装，则可有效地防止其遭受微生物或其他有害物质的污染而产生的变质,不仅减少脂肪氧化，维持其色、香、味等营养品质，更能提高其食用安全性。目前保鲜包装有真空包装和气调包装两种。其中真空包装使肉色变暗，汁液损失率高，会使消费者误认为不新鲜。气调包装虽可提高肉的品质，改善其卫生状况，还可延长鲜肉贮存期，但必须使用高质量、高阻隔性的包装材料，高质量的包装材料及加工工艺将会使生产成本增加。而抗菌包装以其方便、有效、安全的特点倍受人们的关注。特别是鲜肉，因为微生物污染主要发生在其表面，不适于加热、干燥、冷藏、冷冻和盐腌等保藏方法。使用抗菌包装材料后,食品加工生产过程中就不用像传统过程那样加入大量的化学防腐剂。另外使用抗菌包装材料则可以将保鲜剂的使用及包装两个流程合二为一，大大简化了加工工艺[11]。

4.1抗菌剂的种类

用于抗菌包装的抗菌剂种类很多，不同的抗菌剂因抗菌机理及微生物生理特性的不同而具有不同的抗菌活性。一般可分为无机抗菌剂、有机抗

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菌剂和天然抗菌剂三大类[12]。目前应用较多的为无机抗菌剂和有机抗菌剂。日本无机抗菌剂的开发和应用在国际上居领先地位[13]。包括两大类：第一类是以无机化合物中含有的抗菌性金属离子如银、锌、铜等为主流，抗菌性最强的是银离子。另一类是以二氧化钛为代表的光催化型抗菌剂，此抗菌剂的特点是耐热性比一般抗菌剂高，须在紫外线、氧或水存在时才起杀菌作用。欧美地区的抗菌材料主要采用有机抗菌剂[4]。国际上报道的有机抗菌剂包括：有机酸及其盐（如山梨酸盐、丙酸盐、苯甲酸盐）、有机酯、醇、酚、抗菌素(如乳链球菌肽、小球菌素)、酶(如溶菌酶)、杀真菌剂(如抑霉唑)等。在食品包装材料中使用该类抗菌剂具有杀菌速度快、抑霉菌效果好等优点。缺点是本身耐热性、安全性、稳定性较差，仅防霉作用好,对细菌作用相对较弱，容易产生耐药性，使有机抗菌剂的应用受到极大。而且有不少国家不允许在食品包装材料添加有机抗菌剂。天然抗菌剂是利用天然植物中的抗菌成分制成的，主要有壳聚糖、氨基葡糖苷等。其特点是毒性小、环保性能好，但使用寿命短、耐热性较差、不易加工，应用范围较窄，主要应用于食品包装袋等一次性使用的塑料制品。天然抗菌剂目前尚处于开发阶段，已开发成功的主要是壳聚糖抗菌防霉产品。4.2鲜肉抗菌包装技术

传统的保鲜包装方法和抗菌包装技术都是依据“栅栏”理论，抗菌包装除传统保鲜包装所具有的阻湿及阻气作用外还具有抗菌功效，这是传统保鲜包装方法无法比拟的。食品抗菌包装的方法很多，主要有在食品包装内放入抗菌包，采用含防腐剂的包装材料，对包装材料进行辐射处理，使用可食性抗菌涂膜，采用分子组装抗菌技术及纳米抗菌包装技术等。下面简要介绍一些目前国内外所研究的食品抗菌包装技术。抗菌包装的效果受到很多因素的影响，如抗菌剂的种类、添加方式、渗透力及挥发性等，另外还有抗菌活性、释放机制、食品及抗菌剂的化学本质、贮存及销售条件、包装材料的物理化学特性、抗菌剂的感官及毒理性。如抗菌剂对每种微生物具有特定的抗菌活性，因此选择抗菌剂时应依据其对于目标菌的抗菌活性，依据食品本身的一些特性如pH，水份活性，组成成份及贮存温度等来预见其中所含微生物的种

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类、特性，从而选择最适合的抗菌剂，以达到最佳的抗菌效果。

在日本，银沸石已被开发为添加到塑料中最常用的抗菌剂[14]。Ag+在光线或水的催化作用下，使气态氧变成活性氧，该活性氧可破坏微生物的结构，并抑制大部分新陈代谢酶，具有强烈、广谱的抗菌活性。将银沸石制成一薄层（3～6um）加入到与肉品接触的膜材料的表面，且随着其水溶液进入到其暴露的孔状结构的空隙时则释放出Ag+。二氧化氯是一种强有力的易溶于水的氧化剂[14]。将亚氯酸钠混入塑料包装材料中，当与包装层内疏水相物质接触反应产生一种酸而移进亲水相中，将离聚的二氯酸转变为二氧化氯。二氧化氯是一种高活性、广谱抗菌剂，对病原体和形成的芽孢都有抑制作用。其作用浓度很低，反应最终产物氯离子是无毒无害的。二氧化氯作为包装抗菌剂主要应用在超市中盛装新鲜肉类的托盘底部有水部分的微生物的控制。

Cutter[15]调查了混入三氯苯氧氯酚的塑料膜（TIP）对食源性病原菌及肉表面细菌生长的抑制效果，平板涂布分析表明，塑料中含有1.5mg/Kg的三氯苯氧氯酚可抑制热死环丝菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、大肠杆菌和大肠杆菌O157:H7的生长。最近，在欧盟国家由SCF（食品科学委员会）批准三氯苯氧氯酚可在与食品接触膜的材料中使用。

乙醇具有一定的抗菌性，可在包装袋中放入乙醇释放包。这种乙醇释放包在日本已开始商业化生产并大量使用，在高水分含量肉类及其制品包装中使用后，可大大延长货架期。乙醇蒸汽可抑制10种不同霉菌、15种细菌及3种致菌的生长，大大延长其货架期，但也存在乙醇蒸汽可能被肉品吸收的问题，且成本较高。美国维克逊公司曾推出一种名为DormaterFG的保鲜涂抹剂，主要成分为蒸馏的乙酰单甘油酯，将其涂抹于肉上，可保持肉质新鲜肉色正常，牛肉能保鲜50d，羊肉能保鲜70d[16]。吕跃钢等[17]实验研究表明，将熟肉制品用60%乙醇、0.5%乳酸和0.2%醋酸复合抑菌剂浸泡，并以海藻酸钠涂膜包被，处理后的熟肉制品晶莹剔透，鲜嫩柔软，大大提高了熟肉制品的感官效果，在28℃的条件下保鲜可达7d。

抗菌食品包装可抑制食品表面的微生物污染，

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提高食品的安全性，并延长其货架期。它将是食品包装的发展方向之一，必将对肉及其制品的包装产生深远的影响。抗菌包装技术在日本、欧州已使用多年，尤以日本使用活性包装技术最多[18]。在我国，由于很多原因，抗菌包装在肉及其制品包装方面的运用还很少，但在食品专业人员的不懈努力下，用抗菌包装的肉及制品将以一个崭新的姿态出现在消费者面前。

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《肉类研究》将于近期增设“文化与经济”栏目。栏目约稿范围是立足于食品行业、肉类行业的文化视点解读，经济规律研究，管理方法讨论。论文格式为本刊现行标准。欢迎广大学者投稿。投稿电子邮箱meat_research@126.com.

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