不同包装方式对冷鲜猪肉的保鲜效果*

戴瑨，梁荣蓉，罗欣，刘成龙，王仁欢，候旭，张一敏，毛衍伟，杨啸吟

(山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安，271018)

目前，中国市场上猪肉的消费方式主要有热鲜肉、冷却肉和冷冻肉3种。近年来，冷却肉已成为我国广泛应用的生鲜肉类销售形式。随着冷却肉的市场推广，一些问题逐渐暴露出来，其中较为突出的是因包装不当而导致的货架期过短［1］，这已严重限制了其产业化及市场化。

目前冷鲜猪肉多采用简单的透氧薄膜托盘包装或真空包装。真空包装可有效地延长冷鲜猪肉的货架期，但是该包装方式下，包装袋内的空气已抽出，肉中的肌红蛋白处于还原状态，使肉呈现紫红色，货架展示前往往需要发色。而且如果包装过程中除氧不彻底，会导致肉色不可修复的劣变。同时，该包装方式还存在汁液流失较高的问题。普通有氧托盘包装是目前超市小块分割肉展销的常用包装方式，该包装方式简洁方便，但是冷藏条件下微生物增长较快，产品货架期较短。冷藏条件下，普通托盘包装的冷鲜肉的货架期仅有4～7 d。除以上2种包装方式外，目前我国尚有大量的冷鲜猪肉在连锁店或超市里以裸露的状态进行零售［2］。这种销售状态使肉直接与外界环境接触，增加了微生物污染渠道，使肉更容易产生微生物污染，导致冷鲜肉的货架期较短。

冷鲜肉气调包装技术是一种将分割好的冷鲜肉用高阻隔性包装材料密封包装于一个改变了气体成分的小环境中，以保护良好肉色、抑制微生物生长并延缓酶促反应，从而延长产品货架期的一种保鲜技术［3］。目前填充的预混气体主要包括 O2、N2、CO2和CO等。气调包装凭借其安全卫生、肉色鲜美、货架期长的优势，已发展成为欧美等发达国家市场上最吸引消费者的一种包装形式。西方发达国家现已形成了一套比较成熟的技术体系，市场上流通较多的有高氧气调包装(HiOx-MAP)、低氧气调包装(LOx-MAP)、一氧化碳气调包装(CO-MAP)、真空包装(VP)等，其中以70%～80% 高氧的 case-ready包装(CAP)最为流行［4］。高氧包装能提高肉色的稳定性，一般的货架期为14 d［5］。但在贮存过程中较高浓度的氧气会使肉产生较大的氧化味，高氧包装的货架期也相对较短。所以现在美国引进了一种新的气调包装技术:CO-MAP，它的气体组成是:0．4%CO，20%～30%CO2，剩余为N2［6］，挪威已经商业化使用20多年。CO-MAP可以使肉保持樱桃红色，极大地提高了肉色的稳定性，而且延长了货架期［7］。但在我国由于诸多原因，该技术在肉品加工业中的应用并不成熟，市场上的气调包装肉制品更是少见。目前市场上也仅仅是北京、上海等少数大城市才能看到，因此在中国推广这种安全有效的包装技术十分必要［2］。

本研究以冷鲜猪肉为研究对象，拟以普通有氧托盘包装和真空包装为对照，研究一氧化碳气调包装和高氧气调包装对冷鲜猪肉的保鲜效果和护色效果，探讨气调包装在冷鲜猪肉保鲜中的应用，为冷鲜肉的展销和贮运提供了一种更理想的包装方式。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

于泰安市某食品公司采集经过24 h排酸的冷鲜猪肉(里脊)50 kg，冷藏条件下1 h内运回实验室进行分割包装。分割成15 cm×10 cm×1．5 cm重约200～250 g的肉块192块。采用随机取样的方法，将所有肉块随机分为4组，每组48块。各组分别采用不同包装方式，即普通有氧托盘包装(对照组，CK)、真空包装组(VP)、高氧气调包装组(HiOx-MAP，70%O2+30%CO2，O2)和含一氧化碳气调包装组(CO-MAP，0．4%CO+30%CO2+69．6%N2，CO)。气调包装时，上部空间高度与肉块厚度的比例为 1．5∶1，包装时，抽真空时间为 8．0 s，封口时间为1．5 s，放气时间1．5 s，上充气时间 1．4 s，下充气时间1．0 s，收膜长度200 mm。所有样品包装后于0～4℃贮藏，分别在贮藏 0、4、8、12、16、20、26 和 32 d 取样检测。冷库环境温度波动为0．2～2．3℃，风速波动为 0．526～1．49m/s，相对湿度波动为 74．6%～79．8%(RH)。

本实验所使用的托盘包装盒为美国希悦尔公司生产的TQBC-0775盒，尺寸为224 mm×133 mm×40 mm;透氧率≤10 mL/(m2·24 h)(23℃，0．1 MPa)，水蒸气透过率≤15 g/(24 h·m2)(38℃，90%RH)。所使用的塑封包装膜为美国希悦尔公司生产的Lid 1050/550 Lidstock膜，膜厚度 1．0 mil;主要材质为线性低密度聚乙烯;拉伸强度(1 000 psi):纵向 14．7，横向 13．0;透氧率［mL/(m2·24 h)］:40℉、100%RH条件下低于20．0，40℉、0%RH 条件下低于6．0，73 ℉、0%RH 条件下低于 5．0;水蒸气透过率 ≤ 1．0 g/24 h，m2(40℉、100%RH);推荐使用温度90～60℉。

1.2 主要仪器设备

DT-6D气调保鲜包装机，江苏大江机械有限公司;C100真空包装机，德国MultiVac有限公司;BAGMIXER 400均质拍打器，法国INTERSCIENCE公司;UDK-129半微量凯氏定氮器意大利VELP公司;SP62色差仪，美国X-Rite公司。

1.3 肉色的测定

在不同取样时间，对样品进行测定。普通托盘包装组和2组气调包装的样品打开后立即测定，真空包装组打开包装后在25℃发色30 min，然后进行测定。采用x-rite SP62便携式色度仪测定产品的CIE L、a、b值，光源D 65，测量直径8 mm。用L*表示明亮度，a*表示产品在红、绿颜色上的饱和度。C表示色彩饱和度 (Saturation Index=(a2+b2)0．5)，H 表示章度(Hue Angle=tan-1(b/a)×180/π)。每个时间点取3个平行样品，每个样品测定7～9个点，取平均值。

1.4 汁液损失(Drip loss)的测定

在对肉块包装之前对其进行称重记为(W1)，然后进行包装。在预定的取样时间取出样品肉块，打开包装，用无菌滤纸吸干肉块表面的汁液，对肉块进行称重记为(W2)。汁液损失率计算:

1.5 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定

参照国标GB/T 5009．44-2003肉与肉制品卫生标准的分析方法，在不同取样时间取不同样品，将试样除去脂肪，骨及筋腱，绞碎匀浆，称取约10 g，置于锥形瓶中，加入100 mL蒸馏水，置于摇床上振摇30 min后过滤，滤液置于4℃冰箱备用。采用半微量定氮法，测定挥发性盐基氮含量。每个样品设3个平行样品，每个平行分2个重复，取平均值，每次读数测定3次取平均值。

1.6 微生物检测

在相应取样点，无菌操作从每个样品中取肉样25 g 置于 Stomacher均质拍打袋(BagFilter○R400 interscience，France)中，加入225 mL灭菌蛋白胨生理盐水(0．85%NaCl-0．1% 蛋白胨)，用均质器(BagMixer○Rinterscience，France)拍打60 s，然后按10倍梯度稀释到所需稀释度。细菌总数的测定按照GB/T 4789．2-2008进行，乳酸菌群(LAB)的测定参照国标GB 4789．35-2010进行，取1 mL梯度稀释液加入MRS选择性培养基中，37℃培养48 h后计数。假单胞菌数的测定:取100 μL稀释菌液涂布于添加C-FC添加剂(Oxoid)的假单胞菌选择性培养基表面，于25℃培养48 h。菌落总数(TVC)的测定:参照国标GB/T 4789．2-2008，无菌条件下称取25 g表面肉样，放入 Stomacher拍打袋中，加入225 mL 0．85%NaCl-0．1%蛋白胨生理盐水，拍打60 s。取1 mL按10倍的梯度稀释，选择合适的稀释度加入PCA培养基中，平板培养，每个稀释度进行3个平行，37℃培养48 h。以上每个梯度设置3个平行［8］。

1.7 数据处理

实验数据采用Excel进行统计，采用PASW statistics进行分析，采用Sigma Plot软件(10．0)作图。对各个指标进行差异性分析时采用Duncan方法，当P＜0．05时，表明不同包装方式对冷鲜猪肉在同一贮藏期的品质影响差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同包装方式对冷鲜猪肉肉色的影响

表1为4种包装方式下的冷鲜猪肉在贮藏期内肉色的变化。亮度方面，在贮藏期内，普通有氧托盘包装组的亮度值逐渐下降，至12 d时，肉已腐败，肉色变暗;高氧气调组在贮藏前20 d内，亮度值较好，但贮藏后期，亮度值下降，肉色变暗。CO气调包装和真空包装能一直维持较好的亮度值，贮藏末期亮度值显著高于高氧气调包装组。

表1 不同包装方式在贮藏期间对肉色的影响Table 1 Effects of different packaging methods on pork color during storage

红度方面，随着贮藏时间的延长，托盘包装组的红度很快下降，其他3种处理组均在一定程度上延缓了红度值的降低(P＜0．05)，其中一氧化碳气调包装组的a*值显著高于真空包装组和高氧气调包装组(P＜0．05)，肉的红度值最好，整个贮藏期内，肉色始终保持诱人的樱桃红色。

综合亮度和红度值两方面，真空包装和2种气调包装均在一定程度上改善了冷鲜猪肉在贮藏期内的肉色，延缓了劣变。高氧气调包装组虽然能在整个贮藏期内维持较好的红度值，但在贮藏后期，亮度值下降，肉色变暗。这是由于肌红蛋白氧化造成的，高氧包装货架期后期失色更快，更容易褐变。真空包装组在贮藏期内能在一定程度上维持较好的亮度值和红度值，这与一些前期研究是一致的［9］。但是以上数值的测定是其在打开包装醒色25 min后测定的，而肉在未打开的包装袋中是呈现紫红色的。一氧化碳气调包装组在贮藏期内不但能维持较好的亮度值，还能使肉在整个贮藏期内保持诱人的樱桃红色［10］。所以，在改善肉色方面，一氧化碳气调包装组具有优势。

2.2 不同包装方式对冷鲜猪肉贮藏期间汁液损失的影响

表2 不同包装方式对冷鲜猪肉贮藏汁液损失的影响Table 2 Effects of different packaging methods on the storage loss of chilled pork

表2为不同包装方式对冷鲜猪肉贮藏损失的影响。从表中可以看出，2种气调包装和普通托盘包装的贮藏损失不存在显著差异(P＞0．05)。除第16天外，在整个贮藏期间，真空包装的贮藏损失显著高于其他包装方式(P＜0．05)。相比于普通托盘包装和两种气调包装，真空包装显著增加了汁液损失，这与许多研究报道一致［11］。

2.3 不同包装方式对冷鲜猪肉中挥发性盐基氮(TVB-N)的影响

挥发性盐基氮是判定鲜肉制品鲜度等级的重要指标［12］。图1为4种包装方式下冷鲜猪肉在贮藏期间的变化趋势，随着贮藏期的延长，各处理组的TVB-N值均不断升高。普通托盘包装下冷鲜猪肉的TVB-N值在整个贮藏期内显著高于其他3组处理，在第12天后升高迅速，超过20 mg/100 g，达到变质水平［13］。真空包装与两种气调包装的TVB-N值在贮藏期内(26 d)，增长缓慢，最高值均未超过15 mg/kg，且3种包装方式间差异不显著(P＞0．05)。

2.3 不同包装方式对冷鲜猪肉中微生物的影响

2．3．1 菌落总数

图1 四种不同包装方式对冷鲜猪肉中TVB-N值的影响Fig．1 Effects of different packaging methods on the total volatile basic nitrogen(TVB-N)of chilled pork

图2 不同包装方式对冷却猪肉在贮藏过程中的菌落总数的影响Fig．2 Effects of different packaging methods on the growth of total viable counts(TVC)in chilled pork

由图2可以看出，不同包装方式对冷却猪肉中的菌落总数有显著影响(P＜0．05)，真空包装和两种气调包装均在一定程度上抑制了菌落总数的生长。其中，两种气调包装方式抑菌效果优于真空包装。托盘包装的冷却猪肉中菌落总数在贮藏期升高迅速，迟滞期非常短，直接进入指数增长期。在第4～8 d的时候菌落总数超过6 lg(CFU/g)，达到8 lg(CFY/g)以上，肉已腐败。而另外3种包装方式在4 d内的菌落总数均有一定程度的降低，这可能是细菌在进入这3种环境条件下都有一定的自我适应阶段，从而延长了迟滞期。而4 d之后这3种包装条件下的菌落总数均开始不断升高，在4～12 d内，3种包装下的菌落总数差异不显著，而12 d后真空包装下的菌落总数显著升高，显著高于两种气调包装(P＜0．05)，此时真空包装下的肉品已开始腐败，而两种气调包装下的猪肉仍很新鲜。2种气调包装下的猪肉一直到贮藏至26 d时，菌落总数才超过6 lg(CFU/g)。由此可以看出，与普通有氧托盘包装相比，真空包装和2种气调显著抑制了冷却猪肉中细菌的生长。其中，高氧气调包装和一氧化碳气调包装抑菌效果强于真空包装。

2．3．2 假单胞菌

由图3可以看出，托盘包装的冷却猪肉的假单胞菌属在贮藏期内升高迅速，几乎没有迟滞期，在第8天的时候假单胞菌属数量达到6 lg(CFU/g)以上，接近8 lg(CFU/g)。此时，本组处理的样品已经腐败，这与Borch、Liu、Nychas等人的研究结论是一致的。Borch认为当肉中的菌落数量达到7～9 lg(CFU/g)时，肉就开始腐败［14］;Nychas报道，当肉中假单胞数量达到7～8 lg(CFU/g)时，就会有异味和黏液的出现，肉出现腐败现象［15］。李苗云确定冷却猪肉在4℃有氧贮藏条件下的最小腐败量为假单胞菌数量为7．2 lg(CFU/g)［16］。

图3 不同包装方式对冷却猪肉在贮藏过程中的假单胞菌属的影响Fig．3 Effect on Pseudomonas spp．of chilling pork by different packaging method Effects of different packaging methods on the growth of Pseudomonas spp．in chilled pork

真空包装的冷却猪肉的假单胞菌属水平从贮藏期开始到第26天内一直缓慢上升至4．66 lg(CFU/g)，显著低于有氧托盘包装组。高氧气调包装的冷却猪肉在贮藏期间的假单胞菌数显著低于有氧托盘包装和真空包装，迟滞期长，20 d以后增长迅速，26 d时达到6．3 lg(CFU/g)。一氧化碳气调包装的冷却猪肉贮藏期间的假单胞菌数量也显著低于有氧托盘包装和真空包装，在前20天内数量增长迟缓，与高氧气调包装差异不显著。20 d后才逐渐上升，26 d后的数量为 4．0 lg(CFU/g)。

由此可以看出，与有氧托盘包装相比，真空包装和两种气调包装显著抑制了冷却猪肉中的假单胞菌属的生长。其中，一氧化碳气调包装的抑菌效果最好，其次是高氧气调包装，真空包装对假单胞菌属的抑制效果不如2种气调包装。

2．3．3 乳酸菌群

图4 不同包装方式对冷却猪肉在贮藏过程中的乳酸菌群的影响Fig．4 Effects of different packaging methods on the growth of Lactic Acid Bacteria in chilled pork

图4为不同包装方式下冷鲜猪肉中乳酸菌的变化状况。从图4可以看出，贮藏期内乳酸菌的数量随着贮藏时间的延长，数量均不断升高，总体水平为托盘包装＞真空包装＞一氧化碳气调包装＞高氧气调包装。托盘包装冷却猪肉中的乳酸菌群增长迅速，12 d时乳酸菌水平超过6．0 lg(CFU/g)。真空包装下的乳酸菌群随着贮藏时间的延长数量逐渐上升，总体水平虽然低于有氧托盘包装，但显著高于两种气调包装。

一氧化碳气调包装的冷却猪肉的乳酸菌群水平在前20天内低于真空包装，但20 d后高于真空包装。高氧气调包装的冷却猪肉的乳酸菌群水平最低，贮藏20 d内数量增长缓慢，20 d后迅速升高，到26 d时接近6．0 lg(CFU/g)。这可能是高氧分压抑制了乳酸菌的生长。

由此可以看出，与有氧托盘包装相比，真空包装和2种气调包装显著抑制了冷却猪肉中的乳酸菌的生长。其中，高氧气调包装的抑制效果最好，其次是一氧化碳气调包装和真空包装。

3 讨论

研究发现，与其他品质因素相比，肉色对消费者购买肉的决定影响最大，这是由于消费者把是否变色作为衡量肉新鲜度和是否有害健康的一个指标［17］。Carpenter等也认为消费者在购买红肉时更看重产品的包装与颜色而非它的食用品质［10］。肉的颜色主要取决于脱氧肌红蛋白(DeoxyMb)、氧合肌红蛋白(OxyMb)和高铁肌红蛋白(MetMb)这3种色素蛋白的含量和相对比例，3种肌红蛋白的状态因包装方式的不同而相互转化，最终决定了不同的产品外观［1］。本研究发现，真空包装和2种气调包装均在一定程度上改善了冷鲜猪肉在贮藏期内的肉色，延长了肉色货架期。高氧气调包装组能在整个贮藏期内维持较好的红度值，并且颜色是最接近自然鲜肉色，这是因为高氧环境促进了氧合肌红蛋白的形成，降低了高铁肌红蛋白的形成速率，使肉呈现鲜红色。但是，高氧环境容易导致肉品的脂质氧化和蛋白氧化［18］，以及好氧微生物的增殖，导致贮藏后期肉色变暗。真空包装组在贮藏期内能在一定程度上维持较好的亮度值和红度值。但是以上数值的测定是其在打开包装醒色25 min后测定的，而在未打开的包装袋中，肌红蛋白以脱氧肌红蛋白的形式存在，使肉呈紫红色，而非鲜红色。此外，而且如果真空包装过程中除氧不彻底，由于脱氧肌红蛋白的氧化速率比氧合肌红蛋白更快，所以在低氧条件下脱氧肌红蛋白更容易被氧化为高铁肌红蛋白［19］，这容易导致肉色不可修复的劣变。一氧化碳气调包装组在贮藏期内不但能维持较好的亮度值，还能使肉在整个贮藏期内保持诱人的樱桃红色。这是因为CO能与肌红蛋白结合形成比氧合肌红蛋白更稳定的碳氧肌红蛋白，研究发现碳氧肌红蛋白比氧合肌红蛋白更稳定，几乎不能被氧化成高铁肌红蛋白，所以经过一氧化碳气调包装的肉表面可以保持稳定而鲜艳的樱桃红色［20］，前期研究发现，与其他包装方式相比，CO能够显著提高肉色的稳定性［7］。所以，在改善肉色方面，一氧化碳气调包装具有更大的优势。但Viana指出［21］，CO的渗透与CO的浓度有关，本实验所采用的0．4%的CO在贮藏期内只能渗透约5mm，所以肉的切面呈不均匀的红色，而且肉的底面由于不与气调气体接触，所以色泽不佳，消费者在打开包装取出肉之后可能会有被欺骗的感觉。所以这是CO气调包装还需要进一步改善的方面。同时国外的研究表明，低浓度的CO在气调保鲜包装中对消费者是无害的［22］。

肉在贮藏过程中的汁液损失造成了大量经济损失和营养物质的流失。本研究发现，2种气调包装组的汁液损失和普通托盘包装组无显著差异，而真空包装组的汁液损失显著高于其他3种包装处理(P＜0．05)，即真空包装显著增加了冷却肉的汁液损失，这与许多研究结果一致［23］。孟鸿菊等也发现真空包装的冷却猪肉汁液流失较高，这是因为真空包装时包装袋容易形成一些褶皱，起到毛细管力的作用，将肉中汁液导出［24］。

冷却肉处于低温环境中，许多细菌的生长受到抑制，但肉中污染的一些嗜冷菌，在冷藏条件下仍然会大量生长和繁殖，最终导致冷却肉发生腐败变质。假单胞菌菌群和乳酸菌群是肉与肉制品中的主要腐败菌群。研究报道高氧气调包装促进好氧菌的繁殖，而抑制严格厌氧菌的生长，真空包装等低氧气调包装却恰恰相反。通常情况下高氧气调包装的优势菌群为假单胞菌属，而低氧气调包装则为乳酸菌属［25］。本研究发现，相对于普通托盘包装，真空包装和两种气调包装均显著抑制了冷却肉中菌群的生长，降低了菌落总数以及假单胞菌和乳酸菌的数量，且两种气调包装的抑菌效果显著优于真空包装。乳酸菌群在高氧气调包装中被显著抑制，而假单胞菌群在两种气调包装中均得到显著抑制。这与本研究中TVB-N的变化规律是一致的。

国内外学者在对不同包装对冷鲜肉中的主要腐败微生物的究中发现，CO2在气调包装中充当着抑菌剂的作用，一是在高浓度CO2的包装内，CO2取代了O2，高CO2环境使大量好氧微生物生长受到抑制［28］，二是由于CO2可溶于水中，形成碳酸，一定程度上降低了pH值，使某些不耐酸的微生物失去生存的必要条件［29］，三是通过对细胞的渗透作用，在同温同压下二氧化碳在水中的的溶解度是氧气的6倍，渗入细胞的速率是氧气的30倍，由于CO2的大量渗入，会影响细胞膜的结构，增加膜对离子的渗透力，改变膜内外代谢作用的平衡，而干扰细胞正常代谢，使细菌生产受到抑制［30］。CO2渗入还会刺激线粒体ATP酶的活性，使氧化磷酸化作用加快，使ATP减少，使机体代谢生长所需能量减少［31］。

4 结论

相对于普通托盘包装，真空包装、高氧气调包装和一氧化碳气调包装均显著抑制了冷却肉中细菌的生长，提高了贮藏期间的色泽品质，但是真空包装易造成大量汁液流失，且抑菌效果不如2种气调包装;高氧气调包装虽然有较好的护色效果和抑菌效果，但是易造成脂质氧化和蛋白氧化，使肉后期色泽变暗;一氧化碳包装既能维持贮藏期内较好的肉色，又能起到较好的抑菌效果，对冷却猪肉具有较理想的保鲜效果。

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