將易腐產(chǎn)品包裝在不同于氣體成分的混合氣體中，從而實現(xiàn)可觀的新鮮度與安全性，這樣的包裝被稱為氣調(diào)包裝（MAP）。上世紀(jì)三十年代初以來，不同的氣體組合就已經(jīng)在實踐中被用來控制食品微生物環(huán)境，如今包裝材料和技術(shù)的發(fā)展更讓氣調(diào)包裝在生鮮肉和肉制品中被大規(guī)模應(yīng)用。
肉類包裝的主要目的有兩個：① 確保貨架期 ② 確保產(chǎn)品的感官質(zhì)量，包括顏色、氣味和適口性。肉類動物轉(zhuǎn)化為肉類必然會導(dǎo)致以前無菌的肌肉內(nèi)部被腐敗菌群和致病物種所污染，導(dǎo)致腐敗的微生物通常會超過致病微生物，從而產(chǎn)生難看的顏色和難聞的氣味，貨架期也會因此驟減。所以生產(chǎn)商尋求既能延長產(chǎn)品感官和微生物保存期，又不損害其安全性的技術(shù)。氣調(diào)包裝通過改變包裝內(nèi)環(huán)境的氣體組合來限制或減少肉類腐敗和致病微生物的生長，并穩(wěn)定肉類的顏色，從而實現(xiàn)了這兩個目標(biāo)。
肉類氣調(diào)包裝中的氣體
二氧化碳/氧氣/氮氣
二氧化碳、氧氣、氮氣是最常用的氣體。這些氣體中的每一種都具有特定的性質(zhì)和功能，并影響肉類貨架期。在大多數(shù)情況下這些氣體組合都能夠減少微生物腐敗、改善顏色和其他感官特征。
氧氣
包裝中的氧氣濃度決定了肉品中肌紅蛋白的氧化狀態(tài)和產(chǎn)品的微生物保質(zhì)期。傳統(tǒng)上對于鮮肉，需要氧濃度大于 70% 才能產(chǎn)生較為理想的鮮紅色。
二氧化碳
距今一百年前，二氧化碳的抑菌特性就已被廣泛認(rèn)可，并被用于從澳大利亞和新西蘭向英國運輸牛肉、羊肉和羊肉。二氧化碳易溶于水，其溶解度隨著溫度的降低和肉的酸堿度的升高而增加。大于 99% 的氣態(tài)二氧化碳會以溶解氣體的形式存在，小于 1% 的會以碳酸形式存在，碳酸部分分解產(chǎn)生 H+、HCO3- 和 CO3 2-。在較低的產(chǎn)品溫度下二氧化碳的溶解度較大，因此更能有效地抑制微生物的生長。因此氣調(diào)包裝中的二氧化碳與嚴(yán)格的冷鏈控制相結(jié)合將提高產(chǎn)品的微生物質(zhì)量。
氮氣
氮氣通常用作惰性填充氣體，防止二氧化碳溶解到肉組織中時包裝塌陷，雖然一些研究報告稱氮氣可延長保質(zhì)期，但其他研究并未顯示任何抗菌抑菌活性。在一些研究中觀察到的貨架期未達(dá)到理想狀態(tài)，可能是由于包裝中的空氣置換不完全而導(dǎo)致的氣調(diào)產(chǎn)品中的殘留氧濃度。所以在氣調(diào)包裝環(huán)境中加入氮，將有利于排除氧氣，從而防止肉制品中的好氧腐敗微生物。
與二氧化碳等其他氣體的結(jié)合控制了微生物的生長，為肉類加工者提供了一個極好的機(jī)會來提高零售包裝鮮肉的保質(zhì)期。隨著越來越多的趨勢傾向于即食肉類，氣調(diào)包裝可以為當(dāng)今工業(yè)提供實現(xiàn)新鮮肉類零售展示壽命的手段和工藝。
肉品的顏色感官
影響購買力的一個重要因素
肉品顏色是決定消費者購買欲比較大的外觀因素，肌肉組織的顏色由氧濃度和肌肉色素肌紅蛋白的氧化狀態(tài)決定。肉的展示壽命受到氧化肌紅蛋白氧化成肌紅蛋白所需時間的限制，氧化肌紅蛋白最初在肌肉組織的表層，達(dá)到總色素濃度的比例，就會讓肉看起來變暗，最終變?yōu)楹稚?/span>
在肉類產(chǎn)品的正常分銷過程中，大部位肉以真空包裝形式銷售給各地零售商，零售商再進(jìn)行精分割和氣調(diào)零售包裝。肌紅蛋白在真空下呈脫氧形式，在精分割及零售過程中轉(zhuǎn)化為氧合形式，氧化肌紅蛋白逐漸氧化形成甲肌紅蛋白，環(huán)境中的氧氣通過形成更抗氧化的氧化肌球蛋白來賦予鮮肉顏色是有必要的。保證鮮肉的紅色，需要氧氣。但存在氧氣就足以使肉中的需氧腐敗菌群生長，所以在氣體混合物中加入 20-30% 的二氧化碳可以延緩它們的生長。
肉品微生物腐敗
包裝內(nèi)動態(tài)的氣體環(huán)境
鮮肉提供了豐富的營養(yǎng)來源，助長微生物生長，有氧條件（氧濃度不受限）的存在導(dǎo)致主要有氧嗜冷型、不動桿菌、莫拉菌和假單胞菌的生長。當(dāng)可利用的能量源（葡萄糖）耗盡，而氨基酸被用于能量需求時，假單胞菌的生長導(dǎo)致產(chǎn)生臭味和腐臭的化合物。
在無氧條件下的需氧腐敗類型受到抑制，腐敗主要是由于厭氧、耐空氣的乳酸桿菌。在正常肉中（酸堿度< 5.8），乳酸桿菌占主導(dǎo)地位，并在生長到非常高的種群后，為肉產(chǎn)生延遲的酸乳風(fēng)味。然而在高酸堿度（> 5.8）的肉中，兼厭氧型、嗜冷腸桿菌、熱包絲菌和微生物交替單胞菌將占主導(dǎo)地位。鮮肉的微生物腐敗取決于肉的初始微生物質(zhì)量、最初存在的微生物類型、產(chǎn)品儲存溫度、時間和包裝條件，包括氣調(diào)包裝產(chǎn)品中的氣體環(huán)境。
肉品微生物安全性
各大微生物拆解
大多數(shù)氣調(diào)包裝鮮肉是需要冷藏貯存的，所以將討論對象集中在能生存于這些條件的病原體，如單核細(xì)胞增生李斯特氏菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森菌、嗜水氣單胞菌、蠟樣芽孢桿菌和肉毒梭菌。
上世紀(jì)九十年代以來，單核細(xì)胞增生李斯特菌已成為肉類工業(yè)關(guān)注的病原體，這種生物嗜冷厭氧，廣泛分布于環(huán)境中。盡管它能在冷藏溫度下生長，但并不能很好地與肉類正常腐敗菌群競爭。在高濃度二氧化碳（100%）下，甚至在< 5℃ 的高酸堿度新鮮肉中也不生長；但在氧氣含量極低（5%）、真空包裝、及在0℃、5℃ 或 10℃ 下儲存確實允許其生長。此外它并沒有在禽肉中（75% 二氧化碳 + 25% 氮氣）生長，這表明高濃度二氧化碳和低儲存溫度的組合可以控制該病原體。
小腸結(jié)腸炎耶爾森菌在豬肉中更為普遍，嗜冷厭氧，可以在 4℃ 的新鮮豬排上生長，其生長速率在厭氧或富含二氧化碳的條件下會升高，且與腐敗微生物區(qū)系相似，在儲存 35 天內(nèi)能達(dá)到非常高的種群水平。所以這種病原體在鮮肉上會生長，并且當(dāng)在真空或氣調(diào)貯藏條件下貯藏時，可能會形成相當(dāng)大的群體而致使微生物風(fēng)險。
嗜水氣單胞菌也是一種嗜冷兼厭氧菌，雖然很少能從新鮮豬肉中分離，但還是可能會造成微生物安全風(fēng)險。它可以在真空中的高酸堿度肉上生長，而在富含二氧化碳的大氣中會受到抑制。事實上這種生物可以在氮氣環(huán)境下（<4℃）儲存 10 天，但不能在二氧化碳下存活，說明這種生物在低溫下對二氧化碳很敏感。將切片的豬里脊肉在 1℃ 的氣調(diào)包裝下儲存，連同對嗜水氣單胞菌的控制，貨架期可增加到 16 天以上，而常規(guī)空氣包裝貨架期僅為 7 天。
蠟狀芽孢桿菌是一種孢子形成菌，盡管大多數(shù)分離株是嗜溫的，但也有一些嗜冷菌株。氣調(diào)包裝對這種病原體在鮮肉中的萌發(fā)和生長的影響尚且沒被研究。屬于非蛋白水解的肉毒梭菌可以在冷藏、厭氧條件下生長。在延遲肉毒桿菌產(chǎn)毒方面，使用濃度大于 45% 的二氧化碳可以提升一定程度的安全性。嗜冷肉毒桿菌在豬肉和豬肉制品中的發(fā)病率很低，嚴(yán)格控制在 1℃ 可以降低其生長和產(chǎn)毒的風(fēng)險。
安全保質(zhì)期預(yù)測
保障食品安全
在新產(chǎn)品的開發(fā)或現(xiàn)有產(chǎn)品新包裝系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，有必要對微生物風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)評估，并確定產(chǎn)品的安全貨架期。在氣調(diào)包裝產(chǎn)品中，使用較高濃度的二氧化碳來控制腐敗菌群，并且在氣體混合物中加入氧氣來確保產(chǎn)品的色澤感官。
NOTE：在許多歐美國家，將氣調(diào)應(yīng)用于肉類已經(jīng)有很成熟的歷史經(jīng)驗，但在國內(nèi)尚屬發(fā)展中，在生產(chǎn)商著手使用氣體混合物的最佳組合時應(yīng)小心謹(jǐn)慎，嚴(yán)格遵守溫度控制，在將這些產(chǎn)品引入市場之前，應(yīng)進(jìn)行產(chǎn)品安全性的綜合評估。埃幸將為您提供適合您產(chǎn)品的氣調(diào)方案，歡迎隨時聯(lián)系我們。
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