将易腐产品包装在不同于气体成分的混合气体中，从而实现可观的新鲜度与安全性，这样的包装被称为气调包装（MAP）。上世纪三十年代初以来，不同的气体组合就已经在实践中被用来控制食品微生物环境，如今包装材料和技术的发展更让气调包装在生鲜肉和肉制品中被大规模应用。
肉类包装的主要目的有两个：① 确保货架期 ② 确保产品的感官质量，包括颜色、气味和适口性。肉类动物转化为肉类必然会导致以前无菌的肌肉内部被腐败菌群和致病物种所污染，导致腐败的微生物通常会超过致病微生物，从而产生难看的颜色和难闻的气味，货架期也会因此骤减。所以生产商寻求既能延长产品感官和微生物保存期，又不损害其安全性的技术。气调包装通过改变包装内环境的气体组合来限制或减少肉类腐败和致病微生物的生长，并稳定肉类的颜色，从而实现了这两个目标。
肉类气调包装中的气体
二氧化碳/氧气/氮气
二氧化碳、氧气、氮气是最常用的气体。这些气体中的每一种都具有特定的性质和功能，并影响肉类货架期。在大多数情况下这些气体组合都能够减少微生物腐败、改善颜色和其他感官特征。
氧气
包装中的氧气浓度决定了肉品中肌红蛋白的氧化状态和产品的微生物保质期。传统上对于鲜肉，需要氧浓度大于 70% 才能产生较为理想的鲜红色。
二氧化碳
距今一百年前，二氧化碳的抑菌特性就已被广泛认可，并被用于从澳大利亚和新西兰向英国运输牛肉、羊肉和羊肉。二氧化碳易溶于水，其溶解度随着温度的降低和肉的酸碱度的升高而增加。大于 99% 的气态二氧化碳会以溶解气体的形式存在，小于 1% 的会以碳酸形式存在，碳酸部分分解产生 H+、HCO3- 和 CO3 2-。在较低的产品温度下二氧化碳的溶解度较大，因此更能有效地抑制微生物的生长。因此气调包装中的二氧化碳与严格的冷链控制相结合将提高产品的微生物质量。
氮气
氮气通常用作惰性填充气体，防止二氧化碳溶解到肉组织中时包装塌陷，虽然一些研究报告称氮气可延长保质期，但其他研究并未显示任何抗菌抑菌活性。在一些研究中观察到的货架期未达到理想状态，可能是由于包装中的空气置换不完全而导致的气调产品中的残留氧浓度。所以在气调包装环境中加入氮，将有利于排除氧气，从而防止肉制品中的好氧腐败微生物。
与二氧化碳等其他气体的结合控制了微生物的生长，为肉类加工者提供了一个极好的机会来提高零售包装鲜肉的保质期。随着越来越多的趋势倾向于即食肉类，气调包装可以为当今工业提供实现新鲜肉类零售展示寿命的手段和工艺。
肉品的颜色感官
影响购买力的一个重要因素
肉品颜色是决定消费者购买欲比较大的外观因素，肌肉组织的颜色由氧浓度和肌肉色素肌红蛋白的氧化状态决定。肉的展示寿命受到氧化肌红蛋白氧化成肌红蛋白所需时间的限制，氧化肌红蛋白最初在肌肉组织的表层，达到总色素浓度的比例，就会让肉看起来变暗，最终变为褐色。
在肉类产品的正常分销过程中，大部位肉以真空包装形式销售给各地零售商，零售商再进行精分割和气调零售包装。肌红蛋白在真空下呈脱氧形式，在精分割及零售过程中转化为氧合形式，氧化肌红蛋白逐渐氧化形成甲肌红蛋白，环境中的氧气通过形成更抗氧化的氧化肌球蛋白来赋予鲜肉颜色是有必要的。保证鲜肉的红色，需要氧气。但存在氧气就足以使肉中的需氧腐败菌群生长，所以在气体混合物中加入 20-30% 的二氧化碳可以延缓它们的生长。
肉品微生物腐败
包装内动态的气体环境
鲜肉提供了丰富的营养来源，助长微生物生长，有氧条件（氧浓度不受限）的存在导致主要有氧嗜冷型、不动杆菌、莫拉菌和假单胞菌的生长。当可利用的能量源（葡萄糖）耗尽，而氨基酸被用于能量需求时，假单胞菌的生长导致产生臭味和腐臭的化合物。
在无氧条件下的需氧腐败类型受到抑制，腐败主要是由于厌氧、耐空气的乳酸杆菌。在正常肉中（酸碱度< 5.8），乳酸杆菌占主导地位，并在生长到非常高的种群后，为肉产生延迟的酸乳风味。然而在高酸碱度（> 5.8）的肉中，兼厌氧型、嗜冷肠杆菌、热包丝菌和微生物交替单胞菌将占主导地位。鲜肉的微生物腐败取决于肉的初始微生物质量、最初存在的微生物类型、产品储存温度、时间和包装条件，包括气调包装产品中的气体环境。
肉品微生物安全性
各大微生物拆解
大多数气调包装鲜肉是需要冷藏贮存的，所以将讨论对象集中在能生存于这些条件的病原体，如单核细胞增生李斯特氏菌、小肠结肠炎耶尔森菌、嗜水气单胞菌、蜡样芽孢杆菌和肉毒梭菌。
上世纪九十年代以来，单核细胞增生李斯特菌已成为肉类工业关注的病原体，这种生物嗜冷厌氧，广泛分布于环境中。尽管它能在冷藏温度下生长，但并不能很好地与肉类正常腐败菌群竞争。在高浓度二氧化碳（100%）下，甚至在< 5℃ 的高酸碱度新鲜肉中也不生长；但在氧气含量极低（5%）、真空包装、及在0℃、5℃ 或 10℃ 下储存确实允许其生长。此外它并没有在禽肉中（75% 二氧化碳 + 25% 氮气）生长，这表明高浓度二氧化碳和低储存温度的组合可以控制该病原体。
小肠结肠炎耶尔森菌在猪肉中更为普遍，嗜冷厌氧，可以在 4℃ 的新鲜猪排上生长，其生长速率在厌氧或富含二氧化碳的条件下会升高，且与腐败微生物区系相似，在储存 35 天内能达到非常高的种群水平。所以这种病原体在鲜肉上会生长，并且当在真空或气调贮藏条件下贮藏时，可能会形成相当大的群体而致使微生物风险。
嗜水气单胞菌也是一种嗜冷兼厌氧菌，虽然很少能从新鲜猪肉中分离，但还是可能会造成微生物安全风险。它可以在真空中的高酸碱度肉上生长，而在富含二氧化碳的大气中会受到抑制。事实上这种生物可以在氮气环境下（<4℃）储存 10 天，但不能在二氧化碳下存活，说明这种生物在低温下对二氧化碳很敏感。将切片的猪里脊肉在 1℃ 的气调包装下储存，连同对嗜水气单胞菌的控制，货架期可增加到 16 天以上，而常规空气包装货架期仅为 7 天。
蜡状芽孢杆菌是一种孢子形成菌，尽管大多数分离株是嗜温的，但也有一些嗜冷菌株。气调包装对这种病原体在鲜肉中的萌发和生长的影响尚且没被研究。属于非蛋白水解的肉毒梭菌可以在冷藏、厌氧条件下生长。在延迟肉毒杆菌产毒方面，使用浓度大于 45% 的二氧化碳可以提升一定程度的安全性。嗜冷肉毒杆菌在猪肉和猪肉制品中的发病率很低，严格控制在 1℃ 可以降低其生长和产毒的风险。
安全保质期预测
保障食品安全
在新产品的开发或现有产品新包装系统的应用过程中，有必要对微生物风险进行科学评估，并确定产品的安全货架期。在气调包装产品中，使用较高浓度的二氧化碳来控制腐败菌群，并且在气体混合物中加入氧气来确保产品的色泽感官。
NOTE：在许多欧美国家，将气调应用于肉类已经有很成熟的历史经验，但在国内尚属发展中，在生产商着手使用气体混合物的最佳组合时应小心谨慎，严格遵守温度控制，在将这些产品引入市场之前，应进行产品安全性的综合评估。埃幸将为您提供适合您产品的气调方案，欢迎随时联系我们。
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