疫情下我們可能需要一個(gè)
肉類氣調(diào)包裝指南
為什么【安全培訓(xùn)】
是新冠肺炎危機(jī)期間的焦點(diǎn)
產(chǎn)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(xiàn)在全世界為了對(duì)抗疫情都在試圖減少人群互動(dòng)。包裝是一種減少人群與食品相互作用（從而降低污染風(fēng)險(xiǎn)）的方法。
氣調(diào)包裝的基本概念非常簡(jiǎn)單，把肉制品包裝在一個(gè)裝有混合氣體的密封包裝里，延長(zhǎng)貨架期并使產(chǎn)品看起來秀色可餐。通常使用氮?dú)?、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(gè)概念看上去很簡(jiǎn)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(fèi)者看在眼里
產(chǎn)品的無防腐劑說明、新鮮度、關(guān)于成分的清晰信息和可追溯性是零售環(huán)境中消費(fèi)者選擇和購買的關(guān)鍵。消費(fèi)者對(duì)與食品質(zhì)量相關(guān)的許多方面感興趣，如外觀、新鮮度、味道、營養(yǎng)價(jià)值和食品安全。
不同的包裝方式導(dǎo)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(jié)果。另一方面，充高氧氣體的包裝或用透氧膜包裹會(huì)產(chǎn)生我們認(rèn)為是新鮮的明亮櫻桃紅色。消費(fèi)者對(duì)方便和易于準(zhǔn)備的日益增長(zhǎng)的需求正在創(chuàng)造一種趨勢(shì)，即在更廣泛的肉塊選擇更小份的零售包裝，在貨架展示時(shí)包裝也能很好地呈現(xiàn)。
商店里的感知是真實(shí)的
消費(fèi)者通常購買包裝美觀、衛(wèi)生、方便的產(chǎn)品。他們尋找密封的包裝、預(yù)先定價(jià)、標(biāo)有生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、關(guān)于成分和產(chǎn)地的清晰信息，更喜歡能清楚看到產(chǎn)品的包裝。
趨勢(shì)很明顯：
減少、重用、回收
為了實(shí)現(xiàn)增加可持續(xù)包裝使用的目標(biāo)，供應(yīng)商一直在采用不同的綜合戰(zhàn)略，并通過引入新材料和解決方案來實(shí)現(xiàn)。減少、重復(fù)使用、回收，這三個(gè)概念總結(jié)了包裝專業(yè)人員面臨的主要驅(qū)動(dòng)因素和挑戰(zhàn)。
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(jié)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(hù)食品免受機(jī)械應(yīng)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(zhàn)。在包裝過程中，材料會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。不僅在包裝步驟之后，而且在整個(gè)供應(yīng)鏈中，知道包裝材料將如何反應(yīng)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(huì)失去密封完整性。包裝不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致食品的感官、營養(yǎng)和衛(wèi)生特性發(fā)生不良變化；從而導(dǎo)致不可持續(xù)和不經(jīng)濟(jì)的食物、材料和資源浪費(fèi)。此外，它還大大增加了品牌的負(fù)面聲譽(yù)和危險(xiǎn)的食源性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
為什么顏色很重要
在氣調(diào)包裝中包裝新鮮肉類如牛肉、豬肉和家禽是一個(gè)有趣的挑戰(zhàn)。必須考慮許多因素，如變色、異味、營養(yǎng)損失、質(zhì)地變化和微生物生長(zhǎng)（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(zhì)量、脂類穩(wěn)定性和適口性。
紅肉什么顏色合適？
紅肉的顏色是一個(gè)既定的營銷屬性。無數(shù)研究證實(shí)，消費(fèi)者在選擇肉制品時(shí)，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(xué)形式、肌肉結(jié)構(gòu)的形態(tài)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(huì)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(duì)含量：
- 減少的肌紅蛋白(Mb)呈紫色，在缺氧時(shí)占優(yōu)勢(shì)
- 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(gè)：
① 儲(chǔ)存溫度
高溫會(huì)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(huì)增加氧氣從 O2Mb 的解離。低溫促進(jìn)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(dǎo)致 O2Mb 的薄層；肌肉纖維膨脹，減少氧氣擴(kuò)散，從而增加 O2Mb 的形成。低 pH 引起肌紅蛋白變性，促進(jìn)氧化。
肉類中最常見的包裝解決方案是什么
越來越多的消費(fèi)者對(duì)方便和易于準(zhǔn)備的需求導(dǎo)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(tǒng)必須提供盡可能長(zhǎng)的貨架期，允許從包裝設(shè)施到零售展示有足夠的配送時(shí)間。在零售貨架期內(nèi)，肉受到物理因素的影響，如溫度、氧氣利用率、光照類型和強(qiáng)度、微生物生長(zhǎng)和肉表面周圍的氣體環(huán)境。
冷鮮肉氣調(diào)包裝
氣調(diào)包裝肉制品在貨架期內(nèi)的持續(xù)質(zhì)量受氣體混合物類型、頂空氣體、包裝材料性質(zhì)和包裝完整性的影響。根據(jù)肉類的類型，二元?dú)怏w頂空混合物（二氧化碳和氧氣）或三元?dú)怏w混合物（氮?dú)狻⒀鯕夂投趸迹┍粡V泛用于紅肉。高氧氣調(diào)包裝可能包含 70 - 80%的氧氣和 15 - 20% 的二氧化碳，5-10%的氮?dú)?。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(chǎn)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(chǎn)品的絕佳方式（貨架上的垂直展示），但肉仍然處于未氧化狀態(tài)，會(huì)呈現(xiàn)出紫色，這并不總是吸引顧客。但是當(dāng)它一旦暴露在空氣中時(shí)，它是會(huì)氧化成常見紅色。
未來正在發(fā)生
真空包裝或充混合氣的氣調(diào)包裝可以將產(chǎn)品的貨架期從 7 天延長(zhǎng)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(huì)產(chǎn)生泄漏？
泄漏有兩種基本類型：
① 隨機(jī)泄漏 - 最難預(yù)測(cè)和控制的
② 系統(tǒng)性泄漏 - 如果不迅速發(fā)現(xiàn)，會(huì)造成巨大的損失、回報(bào)和浪費(fèi)。但好消息是，如果質(zhì)量部門在他們的HACCP計(jì)劃中實(shí)施泄漏檢測(cè)，這些可以被迅速檢測(cè)到，根本原因能得到解決。
泄露的根本原因是什么？
密封區(qū)域的食品污染、機(jī)械震動(dòng)或第二包裝階段的不當(dāng)操作都會(huì)造成隨機(jī)泄漏。系統(tǒng)泄漏可能與包裝線的錯(cuò)誤設(shè)置有關(guān)，例如蓋子和托盤之間的錯(cuò)位、重疊、包裝薄膜或?qū)訅?/span>材料的缺陷或包裝機(jī)熱封口的缺陷等等。
最基本的：保持干凈！
有一些簡(jiǎn)單的動(dòng)作你應(yīng)該養(yǎng)成習(xí)慣：
- 保持封口完全清潔
- 正確儲(chǔ)存和保護(hù)包裝材料
- 檢查密封參數(shù)
- 檢查密封區(qū)域
- 避免食品接觸或在密封區(qū)域沉積油、脂肪或油脂
這些只是防止產(chǎn)生泄漏包的簡(jiǎn)單操作
泄漏檢測(cè)策略
泄漏檢測(cè)有幾種方法：
- 氣泡測(cè)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(dāng)定義或決定哪個(gè)泄漏尺寸是關(guān)鍵時(shí)，有許多因素需要考慮。需要詳細(xì)了解產(chǎn)品的主要化學(xué)反應(yīng)和細(xì)菌概況。這些反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)是什么，哪些因素會(huì)加速細(xì)菌生長(zhǎng)，它們將如何影響產(chǎn)品的貨架期；還需要了解和預(yù)測(cè)產(chǎn)品、包裝材料和氣調(diào)包裝氣體在環(huán)境、冷藏和極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(fā)氧化和/或變色反應(yīng)。氧氣的存在與否也將決定不同類型細(xì)菌的生長(zhǎng)。
無法避免做適當(dāng)?shù)呢浖芷谘芯?/span>
進(jìn)行適當(dāng)?shù)呢浖芷谘芯繉⒂兄诖_定產(chǎn)品可以耐受或需要多少氧氣。進(jìn)行依賴于氧氣的貨架期研究（假設(shè)包裝具有所需的阻隔性能），通過使用已知尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化漏孔產(chǎn)生泄漏，使泄漏與包裝頂空中進(jìn)入氧氣百分比相關(guān)聯(lián)。
像 OpTech 這樣的非破壞性氧氣頂空分析儀可以隨著時(shí)間的推移監(jiān)控氧氣的進(jìn)入，模擬貨架壽命，逐步測(cè)試運(yùn)輸和搬運(yùn)過程中包裝的機(jī)械應(yīng)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(huì)產(chǎn)生弱密封，會(huì)影響氧氣進(jìn)入和進(jìn)氣絕對(duì)壓力氣體置換的速度。
泄漏大小很重要
除了泄漏模擬，最佳實(shí)踐應(yīng)該包括泄漏大小的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：使用微量氣體泄漏系統(tǒng)，如使用 LeakPointer 3 一種非破壞性二氧化碳泄漏檢測(cè)器，能夠檢測(cè) 50 μm 以下的泄漏，并具有集成的數(shù)據(jù)管理，使其能夠提供具有完整統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的報(bào)告。
測(cè)試整個(gè)包裝的重要性
測(cè)試整個(gè)包裝的密封完整性、泄漏和阻隔滲透性能比以往任何時(shí)候都更加重要，我們必須確保通過氣調(diào)包裝和真空包裝工藝延長(zhǎng)食品的貨架期。
密封完整性
通過將包裝提交至標(biāo)準(zhǔn)化程序，可以測(cè)試包裝的密封完整性，產(chǎn)生有價(jià)值的數(shù)據(jù)，幫助選擇正確的包裝解決方案；還可以產(chǎn)生信息，以便在以下方面設(shè)置正確的包裝線密封參數(shù)：
- 時(shí)間-溫度-壓力
- 核心測(cè)試引入超聲波密封系統(tǒng)的有效性
最常見的質(zhì)量規(guī)范
有具體的國際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量和研發(fā)經(jīng)理可以用來建立內(nèi)部程序的密封完整性和綜合泄漏測(cè)試。最常見的標(biāo)準(zhǔn)是：美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) F-1140、F-2054、F-2095、F-2096；ISO 11607。根據(jù)密封完整性對(duì)包裝性能進(jìn)行內(nèi)部評(píng)估后，檢測(cè)和防止泄漏包裝到達(dá)客戶手中非常重要。
準(zhǔn)確滲透率測(cè)試結(jié)果的重要性
在氣調(diào)包裝中，選擇阻隔材料的一個(gè)關(guān)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(diào)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(chǔ)存期間保持包裝內(nèi)的恒定環(huán)境。包裝薄膜的氧氣滲透率通常在環(huán)境溫度和中等濕度下測(cè)量。但是溫度和濕度會(huì)影響氣體透過薄膜的速率。因此了解包裝屏障在實(shí)際儲(chǔ)存條件下對(duì)相關(guān)氣體的滲透性數(shù)據(jù)非常重要。一旦根據(jù)供應(yīng)商的滲透率數(shù)據(jù)、合適的氣調(diào)包裝氣體和產(chǎn)品選擇了合適的包裝屏障，通常的做法是測(cè)試包裝貨架期是否符合要求的規(guī)格。
如何從質(zhì)量控制走向質(zhì)量保證
實(shí)施氣調(diào)包裝技術(shù)還需要引入內(nèi)部質(zhì)量控制程序，以確保包裝頂部空間中實(shí)際存在所需的氣體混合物。這需要根據(jù)包裝生產(chǎn)線速度和其他變量測(cè)試一定數(shù)量的包裝（以建立統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。
這是一種典型的“質(zhì)量控制方法”，使用基于傳感器精度和數(shù)據(jù)處理能力選擇的頂空分析儀（以確保數(shù)據(jù)可追溯性）。
抽樣測(cè)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(nèi)氣體混合物和氧氣水平的設(shè)備。如果任何參數(shù)超出預(yù)設(shè)限值，分析儀將提醒操作員或自動(dòng)關(guān)閉生產(chǎn)線。通過交付生產(chǎn)數(shù)據(jù)，它可以完全控制流程和可追溯性。它極大地減少了對(duì)耗時(shí)和浪費(fèi)的手動(dòng)測(cè)試的需求，還消除了人為錯(cuò)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(duì)于手動(dòng)系統(tǒng)，操作員通常采取“安全勝于抱歉”的方法，并將流速設(shè)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(gè)在線氣體分析儀，不在局限于一臺(tái)便攜式頂空分析儀進(jìn)行跨線測(cè)試，確實(shí)有許多優(yōu)勢(shì)。
在線氣體分析儀為您提供優(yōu)勢(shì)
- 通過減少氣體消耗節(jié)省成本
- 零包裝浪費(fèi)
- 降低人工成本
- 在線分析儀成本回籠快
與質(zhì)量控制相比，在線氣體分析儀是一種經(jīng)濟(jì)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(shí)的產(chǎn)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(shù)據(jù)記錄和可追溯性選項(xiàng)，使其適用于：
- 氣調(diào)包裝質(zhì)量保證
- 氣體沖洗過程的控制
- 簡(jiǎn)化氣調(diào)包裝流程
趨勢(shì) 1
熱殺菌、輻照和超高壓技術(shù)
為了保證安全，行業(yè)已經(jīng)探索了幾種在包裝中減少病原體的技術(shù)。三個(gè)最受關(guān)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(shù)即食肉類，而輻照最適用于新鮮肉類。
輻照
肉類產(chǎn)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腐敗菌的數(shù)量來提高產(chǎn)品的安全性。輻照會(huì)影響鮮肉的感官特性，產(chǎn)生異味和風(fēng)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(zhì)的存在
顏色的變化是由于肌紅蛋白分子，特別是蛋白質(zhì)結(jié)合的鐵，對(duì)化學(xué)環(huán)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(shù)（真空或氣調(diào)包裝）和偶爾添加抗氧化劑來防止脂質(zhì)氧化和顏色變化，可以延長(zhǎng)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(qiáng)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(shí)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(zhì)量的食品不依賴防腐劑或添加化學(xué)物質(zhì)卻延長(zhǎng)了貨架期。雖然肉的感官和營養(yǎng)特性沒有改變，但某些大分子在 HPP 期間會(huì)改變其天然結(jié)構(gòu)（> 200Mpa），這會(huì)影響蛋白質(zhì)的溶解度和顏色，從而導(dǎo)致肉類會(huì)出現(xiàn)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(shì) 2
智能包裝
智能包裝系統(tǒng)可以對(duì)包裝食品的狀況進(jìn)行實(shí)際監(jiān)控，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中提供關(guān)于包裝食品質(zhì)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(shí)間溫度指示器原型已成功用于監(jiān)控肉類質(zhì)量，它們能夠反映細(xì)菌的生長(zhǎng)和代謝。
納米技術(shù)與肉類包裝
納米技術(shù)可以確保有效和高效地輸送各種化合物，如香料、顏色、營養(yǎng)物質(zhì)或抗菌劑。納米技術(shù)應(yīng)用和功能的三個(gè)基本類別出現(xiàn)在食品包裝的發(fā)展中：
① 增強(qiáng)塑料材料屏障，具有更強(qiáng)的機(jī)械和熱性能
② 加入活性成分，可提供超越傳統(tǒng)活性包裝的功能屬性
③ 傳感和信號(hào)信息，在包裝中嵌入納米傳感器。已知一些材料具有納米級(jí)的抗菌性能。它們可能被用于“活性”包裝材料，以防止新鮮農(nóng)產(chǎn)品或肉類中的病原體生長(zhǎng)。可以是多層包裝材料，包含傳統(tǒng)薄膜的外層和包含具有微生物抑制劑的納米粒子系統(tǒng)的捕集層（如乳酸鏈球菌素或銀）
與成熟的伙伴協(xié)作
唯一不變的是變化
在最近公布的幾項(xiàng)調(diào)查中，現(xiàn)代消費(fèi)者越來越欣賞致力于可持續(xù)發(fā)展和減少食物浪費(fèi)的公司。包裝科學(xué)家正在開發(fā)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(duì)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(zhàn)。
成熟的解決方案和技術(shù)
作為 Ametek Mocon 國內(nèi)指定代理商，埃幸向您開放先進(jìn)的氣體和水蒸氣滲透設(shè)備，提供多種解決方案來測(cè)試包裝材料阻隔性能。如果有實(shí)驗(yàn)需求，埃幸可以為您提供更多關(guān)于包裝材料滲透性能測(cè)試重要性的信息。
NOTE：眼下是一個(gè)決定性時(shí)刻，你的產(chǎn)品包裝如果能滿足消費(fèi)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(yè)中最常見的氣調(diào)包裝質(zhì)量控制挑戰(zhàn)，埃幸一直致力于氣調(diào)包裝應(yīng)用的精密氣體測(cè)量?jī)x器及配比儀器，想了解很多請(qǐng)聯(lián)系埃幸機(jī)械。
埃幸：三言兩語道不盡，歡迎詳詢 imachine
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