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疫情下我們可能需要一個《肉類氣調包裝指南 》
為什么【產品安全】是xin冠肺炎危機期間的焦點
產品安全仍然是重中之重，包裝類型和工藝是影響肉類微生物種群的主要因素。現在世界為了對抗疫情都在試圖減少人群互動。包裝是一種減少人群與食品相互作用（從而降低污染風險）的方法。
氣調包裝的基本概念非常簡單，把肉制品包裝在一個裝有混合氣體的密封包裝里，延長貨架期并使產品看起來秀色可餐。通常使用氮氣、二氧化碳和氧氣等混合氣體充填包裝，以保鮮肉制品。但這個概念看上去很簡單，把它真的做好也有一定難度。
食物新鮮度和外觀，這一切都被消費者看在眼里
產品的無防腐劑說明、新鮮度、關于成分的清晰信息和可追溯性是零售環境中消費者選擇和購買的關鍵。消費者對與食品質量相關的許多方面感興趣，如外觀、新鮮度、味道、營養價值和食品安全。
不同的包裝方式導致不同的肉色
真空包裝的肉通常具有脫氧肌紅蛋白的紫紅色，這是從包裝中去除氧氣的結果。另一方面，充高氧氣體的包裝或用透氧膜包裹會產生我們認為是新鮮的明亮櫻桃紅色。消費者對方便和易于準備的日益增長的需求正在創造一種趨勢，即在更廣泛的肉塊選擇更小份的零售包裝，在貨架展示時包裝也能很好地呈現。
商店里的感知是真實的
消費者通常購買包裝美觀、衛生、方便的產品。他們尋找密封的包裝、預先定價、標有生產日期、保質期、關于成分和產地的清晰信息，更喜歡能清楚看到產品的包裝。
趨勢很明顯：減少、重用、回收
為了實現增加可持續包裝使用的目標，供應商一直在采用不同的綜合戰略，并通過引入新材料和解決方案來實現。減少、重復使用、回收，這三個概念總結了包裝專業人員面臨的主要驅動因素和挑戰。
常見的解決方案：
- 減少厚度
- 單一材料和功能涂層的使用
- 引入新的生物基、生物源可堆肥材料
- 使用回收材料
- 紙基材料，可能與其他材料和涂層結合（不同來源，包括塑料）
這些“新”包裝材料的引入已被證明在保護食品免受機械應力方面有效，但它增加了確保阻隔性能和密封完整性的挑戰。在包裝過程中，材料會受到機械應力和熱應力。不僅在包裝步驟之后，而且在整個供應鏈中，知道包裝材料將如何反應變得極其重要。
即使包裝最初是密封的，但在幾天、幾周后，由于暴露、濕度或其他物理因素，如紫外線、可見光或輻射，它可能會失去密封完整性。包裝不當會導致食品的感官、營養和衛生特性發生不良變化；從而導致不可持續和不經濟的食物、材料和資源浪費。此外，它還大大增加了品牌的負面聲譽和危險的食源性疾病的風險。
為什么顏色很重要
在氣調包裝中包裝新鮮肉類如牛肉、豬肉和家禽是一個有趣的挑戰。必須考慮許多因素，如變色、異味、營養損失、質地變化和微生物生長（包括病原微生物）。在肉類包裝中，影響貨架期的因素有保水性、色澤、微生物質量、脂類穩定性和適口性。
紅肉什么顏色合適？
紅肉的顏色是一個既定的營銷屬性。無數研究證實，消費者在選擇肉制品時，顏色比任何其他屬性都重要。它由肉色素肌紅蛋白的濃度和化學形式、肌肉結構的形態以及肌肉吸收或散射入射光的能力決定。
更高的氧氣水平會使肉變紅
鮮肉的顏色取決于表面肌紅蛋白的三種色素衍生物的相對含量：
- 減少的肌紅蛋白(Mb)呈紫色，在缺氧時占優勢
- 由于暴露在氧氣中，氧合肌紅蛋白(O2Mb)呈鮮紅色，通常被稱為“bloom開花”
- 由于暴露在 0.5-1% 的低氧氣濃度下，高鐵肌紅蛋白呈棕色
影響紅肉顏色的主要因素
影響紅肉顏色的主要因素有三個：
① 儲存溫度
高溫會增加呼吸酶和其他耗氧過程（如脂肪氧化）清除氧氣的能力。高溫也會增加氧氣從 O2Mb 的解離。低溫促進氧氣向肉表面滲透的增加，并提高氧氣在組織液中的溶解度，這兩者都增加了 O2Mb 在肉表面的深度。
② 氧分壓力
高O2有利于氧化肌球蛋白的形成，全低O2有利于高鐵肌紅蛋白的形成。
③ 肉類 pH 值
高 pH 加速了肉組織的呼吸活性，導致 O2Mb 的薄層；肌肉纖維膨脹，減少氧氣擴散，從而增加 O2Mb 的形成。低 pH 引起肌紅蛋白變性，促進氧化。
肉類中常見的包裝解決方案是什么
越來越多的消費者對方便和易于準備的需求導致了小份肉的選擇性增加，在零售展示中以包裝的形式令人垂涎。因此肉類包裝系統必須提供盡可能長的貨架期，允許從包裝設施到零售展示有足夠的配送時間。在零售貨架期內，肉受到物理因素的影響，如溫度、氧氣利用率、光照類型和強度、微生物生長和肉表面周圍的氣體環境。
冷鮮肉氣調包裝
氣調包裝肉制品在貨架期內的持續質量受氣體混合物類型、頂空氣體、包裝材料性質和包裝完整性的影響。根據肉類的類型，二元氣體頂空混合物（二氧化碳和氧氣）或三元氣體混合物（氮氣、氧氣和二氧化碳）被廣泛用于紅肉。高氧氣調包裝可能包含 70 - 80%的氧氣和 15 - 20% 的二氧化碳，5-10%的氮氣。盡管 80% 的氧氣和 20% 的二氧化碳是最常見的氣體混合物。
真空貼體包裝
真空貼體包裝是一種以產品為成型模具的包裝。肉類部分是包裝在隔離膜材料中的外皮，在抽真空和密封之前，隔離膜材料的頂層被加熱軟化。這種柔軟的薄膜可以把自己塑造成肉的形狀，給人一種貼身的感覺。雖然這是展示產品的很佳方式（貨架上的垂直展示），但肉仍然處于未氧化狀態，會呈現出紫色，這并不總是吸引顧客。但是當它一旦暴露在空氣中時，它是會氧化成常見紅色。
未來正在發生
真空包裝或充混合氣的氣調包裝可以將產品的貨架期從 7 天延長到 21 天，但是如果包裝泄漏怎么辦？
泄露？什么？為什么？在哪兒？什么會產生泄漏？
泄漏有兩種基本類型：
① 隨機泄漏 - 最難預測和控制的
② 系統性泄漏 - 如果不迅速發現，會造成巨大的損失、回報和浪費。但好消息是，如果質量部門在他們的HACCP計劃中實施泄漏檢測，這些可以被迅速檢測到，根本原因能得到解決。
泄露的根本原因是什么？
密封區域的食品污染、機械震動或第二包裝階段的不當操作都會造成隨機泄漏。系統泄漏可能與包裝線的錯誤設置有關，例如蓋子和托盤之間的錯位、重疊、包裝薄膜或層壓材料的缺陷或包裝機熱封口的缺陷等等。
最基本的：保持干凈！
有一些簡單的動作你應該養成習慣：
- 保持封口*清潔
- 正確儲存和保護包裝材料
- 檢查密封參數
- 檢查密封區域
- 避免食品接觸或在密封區域沉積油、脂肪或油脂
這些只是防止產生泄漏包的簡單操作
泄漏檢測策略
泄漏檢測有幾種方法：
- 氣泡測試（水浴）
- 微量氣體（氧氣、氦氣、氫氣）
- 壓力/真空衰減
所有泄漏是否相等？泄漏尺寸重要嗎？
當定義或決定哪個泄漏尺寸是關鍵時，有許多因素需要考慮。需要詳細了解產品的主要化學反應和細菌概況。這些反應的動力學是什么，哪些因素會加速細菌生長，它們將如何影響產品的貨架期；還需要了解和預測產品、包裝材料和氣調包裝氣體在環境、冷藏和ji端溫度條件下的相互作用。
影響貨架期的最常見因素之一是氧氣的存在（或不存在）。這將引發氧化和/或變色反應。氧氣的存在與否也將決定不同類型細菌的生長。
無法避免做適當的貨架期研究
進行適當的貨架期研究將有助于確定產品可以耐受或需要多少氧氣。進行依賴于氧氣的貨架期研究（假設包裝具有所需的阻隔性能），通過使用已知尺寸的標準化漏孔產生泄漏，使泄漏與包裝頂空中進入氧氣百分比相關聯。
像 OpTech 這樣的非破壞性氧氣頂空分析儀可以隨著時間的推移監控氧氣的進入，模擬貨架壽命，逐步測試運輸和搬運過程中包裝的機械應變。
影響貨架壽命的其他因素如孔的尺寸、位置和形狀，以及包裝層的重疊，這可能會產生弱密封，會影響氧氣進入和進氣絕對壓力氣體置換的速度。
泄漏大小很重要
除了泄漏模擬，較優實踐應該包括泄漏大小的統計數據：使用微量氣體泄漏系統，如使用 LeakPointer 3 一種非破壞性二氧化碳泄漏檢測器，能夠檢測 50 μm 以下的泄漏，并具有集成的數據管理，使其能夠提供具有完整統計數據的報告。
測試整個包裝的重要性
測試整個包裝的密封完整性、泄漏和阻隔滲透性能比以往任何時候都更加重要，我們必須確保通過氣調包裝和真空包裝工藝延長食品的貨架期。
密封完整性
通過將包裝提交至標準化程序，可以測試包裝的密封完整性，產生有價值的數據，幫助選擇正確的包裝解決方案；還可以產生信息，以便在以下方面設置正確的包裝線密封參數：
- 時間-溫度-壓力
- 核心測試引入超聲波密封系統的有效性
最常見的質量規范
有具體的國際測試標準質量和研發經理可以用來建立內部程序的密封完整性和綜合泄漏測試。最常見的標準是：美國材料試驗標準 F-1140、F-2054、F-2095、F-2096；ISO 11607。根據密封完整性對包裝性能進行內部評估后，檢測和防止泄漏包裝到達客戶手中非常重要。
準確滲透率測試結果的重要性
在氣調包裝中，選擇阻隔材料的一個關鍵因素是氣體通過的速度——其滲透性。有各種各樣的阻隔材料，每種都有不同的滲透性能。
選擇合適的包裝屏障
用于肉類的氣調包裝和貼體包裝需要具有最小水分和氣體滲透性的屏障，以在儲存期間保持包裝內的恒定環境。包裝薄膜的氧氣滲透率通常在環境溫度和中等濕度下測量。但是溫度和濕度會影響氣體透過薄膜的速率。因此了解包裝屏障在實際儲存條件下對相關氣體的滲透性數據非常重要。一旦根據供應商的滲透率數據、合適的氣調包裝氣體和產品選擇了合適的包裝屏障，通常的做法是測試包裝貨架期是否符合要求的規格。
如何從質量控制走向質量保證
實施氣調包裝技術還需要引入內部質量控制程序，以確保包裝頂部空間中實際存在所需的氣體混合物。這需要根據包裝生產線速度和其他變量測試一定數量的包裝（以建立統計數據）。
這是一種典型的“質量控制方法”，使用基于傳感器精度和數據處理能力選擇的頂空分析儀（以確保數據可追溯性）。
抽樣測試的替代方法就是使用在線氣體分析儀。這是一種記錄包裝內氣體混合物和氧氣水平的設備。如果任何參數超出預設限值，分析儀將提醒操作員或自動關閉生產線。通過交付生產數據，它可以*控制流程和可追溯性。它極大地減少了對耗時和浪費的手動測試的需求，還消除了人為錯誤因素。一些在線氣體分析儀具有智能“氣體保存”功能，可控制氣體流量，并將殘余氧氣保持在正確的水平。對于手動系統，操作員通常采取“安全勝于抱歉”的方法，并將流速設置得特別高。這是為了確保所有的氧氣都被沖走。不幸的是，這消耗了不必要的成本。
每條包裝線需要一個在線氣體分析儀，不在局限于一臺便攜式頂空分析儀進行跨線測試，確實有許多優勢。
在線氣體分析
- 通過減少氣體消耗節省成本
- 零包裝浪費
- 降低人工成本
- 在線分析儀成本回籠快
與質量控制相比，在線氣體分析儀是一種經濟高效的解決方案，可最大限度地減少過量包裝氣體的使用，并減少耗時的產品重新包裝需求。Dansensor 系列在線氣體分析儀配有用戶友好的觸摸屏界面，并提供出色的數據記錄和可追溯性選項，使其適用于：
- 氣調包裝質量保證
- 氣體沖洗過程的控制
- 簡化氣調包裝流程
趨勢 1 熱殺菌、輻照和超高壓技術
為了保證安全，行業已經探索了幾種在包裝中減少病原體的技術。三個zui受關注的是熱殺菌、輻照和超高壓。
巴氏殺菌
巴氏殺菌法適用于大多數即食肉類，而輻照很適用于新鮮肉類。
輻照
肉類產品的輻照主要是為了通過減少致病菌的潛在可能性以及顯著減少fu敗菌的數量來提高產品的安全性。輻照會影響鮮肉的感官特性，產生異味和風味，具體取決于：
- 肉的類型
- 輻照期間的溫度
- 輻照期間和/或之后的氧氣暴露
- 包裝
- 抗氧化物質的存在
顏色的變化是由于肌紅蛋白分子，特別是蛋白質結合的鐵，對化學環境的變化和能量輸入的敏感性。通過利用輻照、正確的包裝技術（真空或氣調包裝）和偶爾添加抗氧化劑來防止脂質氧化和顏色變化，可以延長肉類的貨架期。
HPP（超高壓）
HPP 是一種流行的非熱保存食物的方法，該過程包括在室溫附近將食品置于 100 - 600Mpa 的強均衡壓力下，以提高安全性和貨架期。它能滅活微生物和病毒，同時保持新鮮食物的特性。它非常適合含水量高的食物如肉類，高質量的食品不依賴防腐劑或添加化學物質卻延長了貨架期。雖然肉的感官和營養特性沒有改變，但某些大分子在 HPP 期間會改變其天然結構（> 200Mpa），這會影響蛋白質的溶解度和顏色，從而導致肉類會出現熟制外觀。HPP 不常用于鮮肉，但常用于熟肉制品和腌臘肉。
趨勢 2 智能包裝
智能包裝系統可以對包裝食品的狀況進行實際監控，在運輸和儲存過程中提供關于包裝食品質量的信息。使用氣體傳感器、基于熒光的氧傳感器和生物傳感器可以快速、低成本的確定肉的狀況。時間溫度指示器原型已成功用于監控肉類質量，它們能夠反映細菌的生長和代謝。
納米技術與肉類包裝
納米技術可以確保有效和高效地輸送各種化合物，如香料、顏色、營養物質或抗菌劑。納米技術應用和功能的三個基本類別出現在食品包裝的發展中：
① 增強塑料材料屏障，具有更強的機械和熱性能
② 加入活性成分，可提供超越傳統活性包裝的功能屬性
③ 傳感和信號信息，在包裝中嵌入納米傳感器。已知一些材料具有納米級的抗菌性能。它們可能被用于“活性”包裝材料，以防止新鮮農產品或肉類中的病原體生長。可以是多層包裝材料，包含傳統薄膜的外層和包含具有微生物抑制劑的納米粒子系統的捕集層（如乳酸鏈球菌素或銀）
wei一不變的是變化
在最近公布的幾項調查中，現代消費者越來越欣賞致力于可持續發展和減少食物浪費的公司。包裝科學家正在開發新型材料——生物基、可堆肥、厚度減少、單層特殊涂層等。這些新材料在對氧氣和水蒸氣的阻隔性能以及密封性能方面帶來了額外的挑戰。
成熟的解決方案和技術
As Ametek Mocon the only agency，埃幸開放氣體和水蒸氣滲透equipment，多種solution來測試包裝材料阻隔性能，if有實驗需求，可供關于包裝材料滲透性能測試重要性的信息。
NOTE：眼下是一個決定性時刻，你的產品包裝如果能滿足消費者，那你的品牌就在他們手中。本指南的目的是試圖找出肉類行業中較常見的氣調包裝質量控制挑戰，埃幸一直致力于氣調包裝應用的精密氣體測量儀器及配比儀器。
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