气调包装在肉制品中的应用.doc

气调包装技术在肉制品中的应用与发展XX（XX大学XXXX院XXXXX班）摘 要：气调包装又称MAP，是当今世界食品保鲜包装的一项热门先进技术，目前在肉类产品保鲜中也应用，文章对气调包装保鲜的机理、气体组成作用、工艺要点、主要影响因素和气体成本进行介绍，详细阐述了气调包装对猪肉保鲜效果的研究。以期为促进肉类保鲜的发展做一定参考。关键词：肉类产品 ；保鲜 ；气调包装 Modified atmosphere packaging technology Application in meat products and development XX XXXXXXXXXXXXXXXXAbstract: Modified atmosphere packaging is also called MAP, is the worlds food fresh-keeping packaging of a popular and advanced technique, present in meat product preservation of modified atmosphere packaging applications, the preservative mechanism, gas composition, process, function and main influence factors of gas costs are introduced, expounds in detail the effect of modified atmosphere packaging on Preservation of fresh pork research. In order to promote the development of certain reference for fresh meat.Key words: Meat products; preservation; modified atmosphere packaging 气调包装又称为换气包装，改变食品周围的气体成分使其在一定时间内保持相对稳定，利用此理想气体环境抑制微生物生长、延长食品货架期达到食品保鲜目的。在欧美市场采用气调保鲜包装的食品发展十分迅速，年增长速度高达25%，目前国内市场每年气调保鲜包装生.熟产品50亿盒之多。年增长速度20%,取代传统式食品真空包装高温.高压灭菌保质不保鲜的缺点。 2009年我国肉类产量达7500万吨，已跃居世界第一位，人均肉类消费量大，而肉类产品易腐败保质期短，因而急需加强肉类保鲜技术研究。肉类气调包装技术能保证其自然原味，减少汁液损失和颜色变化，同时能改善肉类品质。本文综述了气调包装保鲜的机理、气体组成和主要影响因素，在此基础上详细介绍了气调包装技术对鲜肉保鲜的研究。1 气调包装的保鲜机理气调包装最主要的特点是选用适宜的透气性材料包装后，将需要的气体置换食品周围的空气，主动调节肉类贮藏时的气体环境，从而抑制微生物生长繁殖，抑制脂肪的氧化酸败以及减缓肌红蛋白的氧化变色。气调包装中使用的气体主要有氧气、二氧化碳、氮气，还有一氧化碳、氧化亚氮、环氧乙烷以及二氧化硫等微量气体成分。气调包装一般采用2种到4种左右的气体，对其含量比例进行调节以适合不同肉类制品保鲜的需要。各种气体成分在一般肉制品中的含量，如下表1所示2 气调包装气体的主要作用 国内外常用的保护气体是CO2（二氧化碳）、O2（氧气）、 N2（氮气）三种。它们各自的功能是： CO2：是一种抑制细菌生长繁殖的抑菌气体剂。它的特点： （1） 最佳抑菌作用在细菌开始繁殖曲线的滞后期价段（抑制细菌指数约为100个/100g以内）；（2）在低温下易溶解于水和脂肪；（3） 它对大多数需氧菌有抑菌效果，但对厌氧菌和酵母菌无效。（4） 通常抑制细菌的最低浓度为30%。 O2： 它的作用有三方面：（1）抑制厌氧菌的生长繁殖；（2）保持新鲜猪、牛、羊肉的红色色泽； （3）保持新鲜果蔬新陈代谢需氧呼吸。 N2: 惰性气体，与食品不起作用，仅作为混合气体的充填气体。氧气气调包装使用效果较好，这主要与氧气在此过程中起到促进肉类肌红蛋白的生成保持以及抑制厌氧菌生长的作用有关，同时还能够提供代谢所需的氧气，从而保证了肉的自然色泽。但氧气的存在利于好氧微生物的生长，因而实际工业应用中，二氧化碳和氮气运用的较广。二氧化碳对需氧菌抑制作用明显，其原理在于能改变细胞壁的渗透性和环境的pH值而抑制细菌繁殖和酶的活性，但对酵母和乳酸菌抑制效果较差。二氧化碳的浓度过高会影响食品风味，还可能引起包装盒的塌陷。在气调包装中，氮气作为一种惰性气体不参与反应，主要起到填充和防止寄生虫害作用。一氧化碳在肉类保鲜中能稳定血色素保持肉类色泽，同时还能抑制自溶酶并防止脂质氧化。3 气调保鲜包装的工艺要点3.1 冷却肉的质量控制有研究表明，在活畜肌肉组织中的微生物数量是很少的，大多数肌肉组织的微生物污染发生在动物屠宰后，冷却肉虽处于低温控制下(04C)，但肉上仍有一些细菌，如比较低的温度造成嗜冷菌如假单孢菌和无色杆菌生长繁殖，低温仅使一些嗜热菌的生长繁殖受到抑制，在高CO 浓度的包装内还会使厌氧的乳酸杆菌繁殖，因此必须加强冷却肉在包装前的细菌总数控制，同时对包装时充气和封口质量进行控制，减少包装过程巾的各种污染。3.2 包装材料的选择气调包装应选用阻隔性良好的包装材料，以防止包装内气体外逸，同时也要防止大气中氧气的渗入，以保持包装内保护气体的组分。另外，所有的包装材料必须有足够的机械强度，使其能承受抽真空时压力的变化；同时还要求材料有一定挺度，以便包装袋能自动张开充气。除此以外，包装材料的选择还要考虑经济实用性，在不过多增加消费者负担的基础上，做到美观实用。如货架期不必很长，一般阻隔性的PAPE或聚酯(PET)PE就可满足，货架期要求长的最好采用高阻隔性聚偏氯乙烯(PVDC)或乙烯一乙烯醇(EVOH)复合的包装材料。目前，PVDC高阻隔性材料应用最为广泛。最近，法国向市场推出专用于包装肉类的双层叠加膜，其外层是具有特殊结构和性能的高密度聚乙烯薄膜，内层是可食用纸，叠加后的双层膜呈半透明，厚度仅12微米，但强度好，安全、无毒，可直接与肉品接触，用该膜包装肉品可解决普通材料包装肉类会浸出血与油脂、紧贴肉上不易分离并使表面结成硬皮的问题，能保持肉类原有的色、香、味。美国专家更采用新技术，用CO2制塑料包装材料。即使用特殊的催化剂，将CO2和环氧乙烷(或环氧丙烷)等量混合，制成新的塑料包装材料，其特点是具有玻璃般的透明度和不通气性，类似聚碳酸酯和聚酰胺树脂，在240 温度下不会完全分解成气体，这些新型包装材料必将在今后的冷却肉气调包装领域广泛应用。4 气体包装与真空包装成本对比气调包装与真空包装材料的要求相近，气调包装增加的成本主要是气体费用，气体成本计算：三种气体中二氧化碳价格最高，每只二氧化碳高压钢瓶充满气体的压力为13-15MPa，钢瓶容积约40升，气体重量约10Kg，充气价格为30元/瓶。如：混合气体全部以二氧化碳计算，每消耗1升压力为0.1MPa的气体，其重量约为3g，成本为（30/10*1000）*3=0.009元/升。即：每消耗1升压力为0.1MPa的气体，其成本还不到一分钱。5 气调包装对货架期的影响 2010年Limbo等建立动力学模型研究新鲜切碎的水牛肉的纤维直径和肌纤维拉伸指数最小、肌节长的牛肉在高氧气调包装下在43能贮藏9天，在81 度最长，真空包装使肉质老化，而气调包装能使肉汁能贮藏3-4天，在l55能贮藏2天。2006年Seydim等对新鲜鸵鸟肉在高氧、高氮气、真空和空气中包装后贮存在4左右研究发现氧气是鸵鸟肉货架期长短的限制因素。2003年Murcia等实验研究即食食品在真空包装或气调包装的组成成分的稳定性和货架期情况，研究发现真空包装或者气调包装对于延长食品货架期到29天是非常有效的，并且食品的成分改变值最小。6 气调包装辅以其他方法对肉类贮藏影响利用化学物质和气调包装相结合方法研究对肉类贮藏是一种相互协同较好的方法。2005年Masniyom 等研究使用磷酸盐化合物并结合气调包装对鲈鱼切片的影响，结果显示磷酸盐化合物预处理能够减少微生物数量、总挥发性物质以及三甲胺数量。2009年Lu研究不同的杀菌剂和气调包装结合对中国对虾的影响。结果显示，气调包装协同杀菌剂化合物贮藏13天后好氧平板计数才达到107 cfug，而对照组处理在第9天时就超过了107cfug。中国对虾浸泡了杀菌剂化合物后使用气调包装40C02，3002，30N2。 或者100CO2时在1一3时的货架期分别为13天和17天。2005年Lauzurica 等对饲料中增补维生素E对气调包装的羊肉在贮藏时的影响进行了研究。贮藏期间肉类脂肪和颜色氧化显著增加，在未增补维生素E的羊羔变化更显著，而饲料中增补维生素E延长肉类气调包装14天。2009年Suman等研究发现工业上可利用结合增加乳酸含量和利用CO气调来使牛排肌 相互协同对肉类保鲜仍然是今后的主要研究方向。肉预成熟达到最小值，并保持牛肉颜色稳定。2009年Economou等研究发现新鲜肉进行乳酸链球菌肽nisin 和EDTA处理后再气调包装贮藏在4。C的新鲜鸡肉货架期明显增长，随着nisin的量增大并经EDTA处理的样品贮藏时间相应增长，能够达到20天的贮藏时间。7 气调保鲜包装在生鲜肉类的应用 生鲜肉类气调保鲜包装可分为两类:一类是猪.牛.羊肉,肉呈红色又称红肉包装,要求既保持鲜肉红色色泽又能防腐保鲜;另一种鸡鸭等家禽肉,可称为白肉包装,只要求防腐保鲜。红肉类的肉中含有鲜红色的氧合肌红蛋白,在高氧环境下可保持肉色鲜红,在缺氧环境下还原为淡紫色的肌红蛋白。传统式的真空包装红肉,由于缺氧肉呈淡紫色,会被消费者误认为不新鲜而影响销售。红肉气调保鲜包装的保护气体由O2和CO2组成,O2的浓度需超过60%才能保持肉的红色色泽,CO2的最低浓度不低于25%才能有效地抑制细菌的繁殖。各类红肉的肌红蛋白含量不同,肉的红色程度不相同,如牛肉比猪肉色泽深,因此不同红肉气调包装时氧的浓度需要调整,以取得最佳的保持色泽和防腐的效果。猪肉气调保鲜包装保护气体的组成通常为60%-70%O2和40%-30% CO2,0-4的货架期通常为7-10天。家禽肉气调保鲜包装目的是防腐,保护气体由CO2和N2组成,禽肉用50%-70% CO2, 50%-30%N2的混合气体气调保鲜包装在0-4的货架期约为14天。 8 气调保鲜包装在熟肉制品的应用 熟肉食品气调保鲜包装除了对原料有较严格的要求外,食品烹调加工达到巴氏杀菌标准和保持时间很重要。如美国农业部熟牛肉包装的巴氏杀菌标准,要求食品的中心温度达到71.1C并保持7.3秒。熟食品烹调后立即需要真空快速冷却和分切成薄片后包装,如果这阶段的加工卫生条件差,如空气有病原菌和刀具与操作人员消毒不足等,都会使食品再次受到污染,残留细菌增殖就难从通过气调保鲜包装来延长货架期。熟食品气调保鲜包装是依靠二氧化碳抑制大多数需氧菌和真菌生长繁殖曲线的滞后期,而二氧化碳最有效抑制数很低(约100-200个/克),因此,熟食品包装前细菌污染数愈少气调保鲜包装抑菌效果愈好,货架期愈长。一般通过真空快速冷却,用25%-35% CO2, 75%-35%N2气调保鲜包装,在超市冷藏陈列柜的货架期可达40-60天。 9 气调保鲜对猪肉保鲜效果研究 该试验对经复合保鲜液处理后的猪肉进行充气包装，通过测定在(3-+1)下贮存过程中的微生物变化，了解气调包装对延长猪肉保鲜的效果。9.1 材料与仪器 原料肉：采自在相同条件下饲养、同日屠宰、健康无病的4月龄猪后腿部肌肉作为保鲜对象；其他仪器设备：铝箔真空包装袋(上海恩宇有限公司)，真空充气包装机，混合气体(淄博气体有限公司)，超净工作台。9.2 试验方法9.2.1 肉样的处理 屠宰后用70乙醇进行表面消毒，20 W紫外灯15 min灭菌后，迅速置于冰箱冷冻室，急速冷却2 h后转入冰箱04放置68 h，以无菌操作切分成每块质量约100 g随机分组，每组3个重复。将不同的处理分别于不同的保鲜液中浸泡30 S，取出沥去多余溶液后，放人包装袋内充气包装，冷藏温度为(31)。9.22 试验分组及数据处理 试验采用配方均匀设计分组，用DPS 301软件进行分析。9.2.3 细菌总数测定 按GB47891994食品卫生微生物学检测菌落总数测定进行。9.3 结果与分析其中，X1代表CO2，X 2代表O2，X3代表N2。 第18天气调试验菌落总数对数的倒数结果见表1，回归显著性检验见表2。 从以上数据可得到以3种气体比例为自变量的回归方程： 根据DPS分析，方程最优取值X1取75 ，X2取78，X3取73 ，但三者相加和应为l00 ，方程中只有X1(CO2)极显著，首先考虑X1取75。在肉类气调包装中，高氧气调包装常用于零售小包装，而低氧气调包装用于鲜肉大包装主要为大规模加工提供理论依据，兼顾肉品色泽。高氧的气调包装可保持良好的红色色泽。低氧的气凋包装日的主要是发挥CO2的抑菌作用，但不能较好地保持鲜肉的色泽，02含量一般在l一10，该试验中氧气比例在1l时保鲜效果较优，取02含量10，剩余由N2补充，N2含量取15。所优选出的最优气体比例为：CO275，O210，N215。10 结论 肉类产品营养全面、水分含量高以及易腐败难以长时间贮藏的特点，因而肉类产品的保质保鲜尤为重要。气调包装既能保证肉类产品的鲜度，同时能够达到延长货架期的作用，应用前景堪好。气调包装体系是一个封闭的系统，在这个系统中同时存在着两种过程：一是产品的生理系列化过程，即新陈代谢的呼吸过程；二是包装材料透气作用导致产品与包装袋内气体的交换过程，这两个过程使气调系统成为一个动态系统。气调包装的原理可归纳为两点： 破坏微生物赖以生长繁殖的环境；能够维持食品内部细胞一定的活性，延长其生命过程，保持一定程度的生鲜状态。气调包装技术能够一定程度上弥补真空包装的不足，进一步抑制微生物的腐败。 参考文献：1甄少波,李兴民,邹磊,刘奕忍.不同蒸煮温度对CO气调包装肉色泽稳定性和蛋白质变性程度的影响J.食品研究与开发，2010，31（12）：221-223. 2王勇刚,施洋.气调保鲜对猪肉保鲜效果研究J.畜牧与饲料科学，2010，31（10）：81-82. 3张邦建,沈弘.天然保鲜剂及气调包装对牛肉切片货架期的影响J.安徽农业科学，2011，39(2)：845-848. 4陈阳楼,杨珊珊,吴笔楠,甘泉.酱鸭的气调包装保鲜技术研究J.肉类工业，2011，(7):30-32. 5陈海桂.气调包装技术在肉类保鲜中的应用和研究进展J.肉类研究,2010，（11）：74-78. 6孙卫青,马俪珍,王芳.一氧化碳用于肉品气调包装的研究J肉类研究，2001,(12)：2630. 7Susan M，Nov akofski JCooking rate pH and final endpoint temperature effects on color and cook loss of a lean ground beef model systemJMeat Sci1999,(52)：443451. 8Warren K E，Hunt M C，Kropf D HMyoglobin oxidative state affects internal cooked color development in ground beef pattiesJFood Sci，1996,(61