食物在運輸和銷售過程中如何保鮮，一直都是食品加工業(yè)者和消費者非常關心的問題。許多食物尤其是生鮮食品在加工后仍會保持一定的活性并持續(xù)發(fā)生變化，比如食物中的酶仍然具有參與各種生化反應的活性，蔬果在收獲后繼續(xù)發(fā)生呼吸作用，食物中的脂肪在氧氣的作用下發(fā)生氧化酸敗，還有細菌、霉菌等微生物的生長繁殖等等，都會令食物在到達消費者手中時失去新鮮甚至腐敗變質(zhì)。據(jù)了解，我國每年農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后損失超過3 000億元，相當于10萬平方千米耕地的投入和產(chǎn)出被浪費。

因而，人們試圖尋找不同的方法以保證食物的新鮮，早期的煙熏、腌漬、高溫殺菌等簡易方法，后來又逐漸發(fā)展出罐頭技術、冷凍技術、添加防腐劑、脫水等。

為了滿足消費者對食物營養(yǎng)、風味的追求，同時節(jié)約能源和成本，近年來氣調(diào)保鮮技術日益受到食品加工業(yè)者的青睞，在果蔬、肉類和水產(chǎn)品中應用越來越廣泛。

氣調(diào)保鮮技術并不改變食物本身的成分和性質(zhì)，而是通過調(diào)節(jié)食物表面的環(huán)境氣體成分和比例，結合特殊的包裝材料，共同作用于被包裝食品，實現(xiàn)延長保鮮期的目的。那么，氣調(diào)保鮮會涉及到哪些氣體？如何實現(xiàn)“氣調(diào)”？我們請來上海海洋大學食品學院雷橋副教授，揭秘這一保鮮技術。

從真空包裝到氣調(diào)包裝

氣調(diào)保鮮包裝，又稱為MAP（modified atmosphere packaging）或CAP（controlled atmosphere packaging），即將二氧化碳、氮氣、氧氣等氣體按照一定比例混合，充入食品包裝容器中，利用不同氣體對產(chǎn)品保鮮作用的不同，達到抑制細菌繁殖、保鮮、保色、保形、保味的效果。氣調(diào)保鮮技術對包裝薄膜或者包裝袋的要求較高，需要根據(jù)各類食品及其特點來選取合適的包裝材料。目前，氣調(diào)包裝在日常生活中常見于膨化食品、焙烤食品、新鮮果蔬、脫水蔬菜、鮮肉等食品。

氣調(diào)包裝是在真空包裝以及充氮包裝的基礎上發(fā)展而來的。相比真空包裝，氣調(diào)包裝可防止軟性、脆性食品比如薯片等膨化食品受大氣壓力擠壓變形，是比真空包裝更復雜的保鮮包裝技術。氣調(diào)包裝內(nèi)的氣體更有利于各種食品的防腐保鮮，尤其是肉類、魚類及果蔬等新鮮食品，能夠為消費者提供更多保持天然風味和營養(yǎng)的新鮮食品或加工食品。

包裝中含哪些氣體

經(jīng)過長時間的嘗試和改良，氣調(diào)包裝已經(jīng)廣泛應用于食品的保鮮保藏。那么，氣調(diào)包裝是如何延長食品保質(zhì)期的呢？

我們知道空氣中主要含有氮氣（78%）、氧氣（21%）和二氧化碳（0.03%），氣調(diào)包裝一般也是用這三種氣體，但針對不同的食物所用比例會不同。

氧氣是一種活性非常強的氣體，環(huán)境中大多數(shù)導致食物腐敗的細菌和霉菌都需要氧氣，它也能導致食物中的脂肪和色素氧化，所以一般情況下氣調(diào)包裝會盡量降低氧氣含量或不含氧氣。然而，在無氧或低氧的環(huán)境下，鮮肉會呈現(xiàn)出消費者并不喜歡的淡紫色。此外，在海產(chǎn)品的氣調(diào)包裝中，氧氣的存在可防止厭氧性致病菌如梭狀芽孢桿菌的繁殖。低氧在降低新鮮果蔬呼吸速度的同時，可保持果蔬新鮮狀態(tài)所需要的需氧呼吸及新陳代謝。不過，有關鮮切蔬菜氣調(diào)包裝的最新研究表明，高濃度氧氣（>40%）能抑制多種需氧菌和厭氧菌的生長繁殖，抑制蔬菜內(nèi)源酶引起的褐變，保鮮期比空氣包裝或低氧包裝更長。

二氧化碳是一種氣體抑菌劑，能延長微生物生長繁殖的停滯期或潛伏期，延緩其對數(shù)增長期。二氧化碳易溶解于食品中的水分產(chǎn)生碳酸，降低食品的pH值，從而有利于食品保藏。二氧化碳的溶解度隨溫度降低而增加，因而高二氧化碳濃度包裝的新鮮食品必須冷藏，二氧化碳也可溶解于食品中的脂肪和某些有機物中。在標準大氣壓時二氧化碳的濃度越大，抑菌作用愈強。

氮氣為惰性氣體，與食品不發(fā)生化學反應，用作充填氣體可防止包裝坍落。充氮包裝還可降低食品中的脂肪、芳香物和色素的氧化速度。

除了上述三種常見氣體外，用于氣調(diào)包裝的保護性氣體還有氬氣、一氧化碳和二氧化硫等。

氬氣具有明顯的抑菌作用，可取代氮氣作為混合氣體的充填氣體。此外，氬氣還可抑制食物的氧化反應，減緩新陳代謝。

一氧化碳在濃度僅為1%時就可有效地抑制多種細菌、酵母和霉菌生長繁殖，尤其是嗜冷細菌，它還能保持鮮肉的色澤。不過，一氧化碳有較高毒性，一些國家的監(jiān)管部門不允許將其作為氣調(diào)包裝用氣體，但美國在生菜氣調(diào)包裝中允許使用低濃度的一氧化碳來抑制葉菜的褐變。

二氧化硫可抑制軟水果霉菌和細菌的繁殖，也可抑制果汁、酒、蝦和泡菜中的細菌。但是二氧化硫有特殊氣味，不適合作氣調(diào)包裝的氣體，常作為果蔬包裝前的殺菌處理。

如何不讓食物那么快變質(zhì)

果蔬氣調(diào)包裝受較多因素影響，其中最關鍵的是果蔬的呼吸速率。這是因為，采摘后的果蔬仍要進行生理代謝等生命活動，這一活動是通過果蔬的呼吸作用來實現(xiàn)的。在呼吸過程中，許多營養(yǎng)成分如糖、有機酸、蛋白質(zhì)等都在呼吸過程中被消耗掉。

果蔬的呼吸作用可分為有氧呼吸和厭氧呼吸，厭氧呼吸過程中會產(chǎn)生乙醇、乙醛等物質(zhì)，如果積累過多，會引起果蔬細胞的“中毒”，導致生理病害的發(fā)生，最終腐敗變質(zhì)，所以果蔬在保存過程中切忌產(chǎn)生厭氧呼吸。

果蔬采用氣調(diào)保鮮技術，可以適當提高貯藏溫度，以減輕或緩和某些果蔬的冷害癥狀。同時，由于貯藏條件的抑制作用，果蔬的生理代謝減緩，營養(yǎng)物質(zhì)和能力的消耗減少，抵抗微生物作用的能力也較強，從而推遲了果蔬的后熟和衰老，延長了保鮮期。

大多數(shù)果蔬用濃度為2%～5%的氧氣、3%～8%的二氧化碳以及氮氣混合比例包裝，在6℃～8℃低溫下具有較長的保鮮期。

前文提到，為了保持新鮮肉的鮮紅色，在鮮肉的氣調(diào)包裝中需要充入氧氣。因為鮮肉中的肌紅蛋白會與空氣中的氧氣發(fā)生氧合作用生成呈鮮紅色的氧合肌紅蛋白。如果肉類長時間暴露在空氣中，肌紅蛋白又會轉變?yōu)檎F肌紅蛋白，呈現(xiàn)深褐色，所以消費者往往會根據(jù)肉品的顏色來判斷其新鮮程度。但在無氧或低氧條件下，鮮肉表面的肌紅蛋白無法與氧氣發(fā)生反應，而是轉變成還原肌紅蛋白，使肉呈淡紫色。雖然肉的品質(zhì)并沒有改變，但消費者會認為這不是新鮮肉。

因而，鮮肉制品氣調(diào)包裝中的二氧化碳濃度不宜過高，否則不利于氧合肌紅蛋白的形成，一般不超過30%。歐洲各國廣泛采用的鮮肉包裝中的混合氣體配比為70%氧氣、10%氮氣、20%二氧化碳或65%～80%氧氣、20%～35%二氧化碳，貯藏溫度為1.6℃時，貨架期為10天。此外，在鮮肉的氣調(diào)包裝中充入少量的一氧化碳取代高氧，可以大大延長鮮肉的貨架期，冷卻豬肉的貨架期甚至可延長到21天，并能保持更持久的鮮紅色。

海產(chǎn)品比鮮肉制品更容易腐敗變質(zhì)，使用氣調(diào)包裝可大大提高新鮮海產(chǎn)品的保鮮期。對于低脂的海水魚來說，氣調(diào)包裝的混合氣體由氧氣、二氧化碳、氮氣組成，二氧化碳在有氧條件下可以減少或抑制海水魚中嗜冷性厭氧菌的繁殖。對于高脂的海水魚來說，氧氣會加速脂肪氧化酸敗，所以包裝中的混合氣體僅由二氧化碳和氮氣組成。

海產(chǎn)品的含水量較高，混合氣體中的二氧化碳被魚肉吸收后會滲出魚汁并帶有酸味，所以二氧化碳濃度不能過高，一般不超過70%。國外海產(chǎn)品氣調(diào)包裝時會在塑料盒底部放一層吸水襯墊，用于吸附滲出的魚汁，保持良好外觀。

相比真空包裝，氣調(diào)包裝可防止軟性、脆性食品受大氣壓力擠壓變形，比如薯片等膨化食品是比真空包裝更復雜的保鮮包裝技術。

影響新鮮蔬果呼吸速率的因素

種類：通常綠葉蔬菜的呼吸速率最快，番茄和漿果類的果實次之，核果類屬中等，仁果類和柑橘類較慢，葡萄和根菜類最慢。

產(chǎn)地：通常南方和熱帶地區(qū)的果蔬比北方和寒帶的果蔬呼吸速率要高。

加工：同一種果蔬，切片或切塊后呼吸速率會急劇增大。

溫度：呼吸速率隨著溫度的升高（一定范圍內(nèi)）而增大。大多數(shù)蔬菜在5℃～35℃范圍內(nèi)，每升高10℃，呼吸速率增大1～1.5倍。當溫度升高到某一定點時，呼吸強度急劇下降，并迅速死亡；相反，溫度過低會使果蔬凍傷。

水果蔬菜

鮮肉制品

新鮮海產(chǎn)品

對于高脂的海水魚來說，氧氣會加速脂肪氧化酸敗，所以包裝中的混合氣體僅由二氧化碳和氮氣組成。

國外海產(chǎn)品氣調(diào)包裝時會在塑料盒底部放一層吸水襯墊，用于吸附滲出的魚汁，保持良好外觀。