馬 靜，張 潮，劉 騫，陳 倩，孔保華*

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)于肉類食品的需求量日益增加。截止到2020年，我國(guó)城鎮(zhèn)人口人均肉類消費(fèi)量達(dá)27.4 kg，農(nóng)村人口人均肉類消費(fèi)量達(dá)21.4 kg，全國(guó)居民人均肉類消費(fèi)量達(dá)24.8 kg[1]，由此可見(jiàn)，肉類食品在人們的飲食中占據(jù)著重要地位。然而，由于肉及肉制品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富、水分含量較高，容易導(dǎo)致其在加工、運(yùn)輸及銷售過(guò)程中滋生腐敗菌，引發(fā)肉品腐敗變質(zhì)，從而影響肉的食用安全性及貨架期[2]。一些研究表明，迷迭香和甘草等混合植物香料作為天然防腐劑對(duì)肉類中常見(jiàn)的腐敗菌和致病菌（單核細(xì)胞增生李斯特氏菌、大腸桿菌、熒光假單胞菌）等具有良好的抑菌效果[3]。但植物香料的添加通常會(huì)影響肉品的風(fēng)味、顏色和口感，這會(huì)降低消費(fèi)者對(duì)此類肉品的選擇。部分生產(chǎn)商也會(huì)采用真空包裝或者添加化學(xué)防腐劑的方式來(lái)延長(zhǎng)肉品保質(zhì)期。雖然真空包裝可以在一定程度上延長(zhǎng)肉品保質(zhì)期，但真空條件也會(huì)影響肉色，并加劇肉品汁液損失，從而降低肉品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。化學(xué)防腐劑對(duì)人體可能具有潛在的毒性，因此會(huì)引發(fā)一定的安全問(wèn)題。由于目前肉及肉制品的保鮮方式種類多樣，保鮮效果也參差不齊[4]，因此，科學(xué)、合理地選用保鮮方式至關(guān)重要。氣調(diào)包裝是目前采用較多的一種保鮮技術(shù)，其是指在一定的溫度條件下，向高阻隔性的材料（塑料托盤(pán)和封蓋膜）內(nèi)充入O2、N2、CO2等混合氣體的物理保鮮技術(shù)。氣調(diào)包裝改變了產(chǎn)品所處的環(huán)境，同時(shí)也阻礙了外界空氣的進(jìn)入，這可以更好地抑制微生物生長(zhǎng)并延緩酶促反應(yīng)，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期。生物保護(hù)菌是指可以添加到食品中的、延長(zhǎng)食品貨架期、抑制致病菌生長(zhǎng)的活的微生物，氣調(diào)包裝和生物保護(hù)菌皆具有安全、環(huán)保的特點(diǎn)，將其聯(lián)合應(yīng)用于肉品中可達(dá)到比較理想的抑菌防腐效果[5]。因此，本文主要介紹氣調(diào)包裝常用氣體和生物保護(hù)菌的抑菌機(jī)理，以及二者聯(lián)合在肉品中的應(yīng)用，以期為生物保護(hù)菌聯(lián)合氣調(diào)包裝的保鮮方法在食品科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論參考。

1 氣調(diào)包裝的常用氣體

氣調(diào)包裝是一種利用氣體保鮮的物理技術(shù)，常用的填充氣體主要有O2、N2、CO2和CO等[6]。填充氣體的種類和比例會(huì)影響肉及肉制品的色澤、口感、微生物數(shù)量和種類以及貨架期。

肉品的顏色可以反映肉質(zhì)的好壞，影響消費(fèi)者的購(gòu)買欲[7]。肌紅蛋白是影響肉類顏色的主要蛋白質(zhì)[7]。在O2存在條件下，肌紅蛋白易與O2結(jié)合形成氧合肌紅蛋白，使得肉品表面呈現(xiàn)出相較于原來(lái)更深的紅色。然而過(guò)高的O2濃度則會(huì)導(dǎo)致肌紅蛋白過(guò)度氧化而呈現(xiàn)令人不悅的褐色。因此，適合的O2含量可以更好地維持肉品的視覺(jué)新鮮度[8]。Bassey等[9]研究氣調(diào)包裝豬里脊肉冷藏過(guò)程中品質(zhì)特性的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，在含有70% O2的氣調(diào)包裝中豬肉具有較高紅度值。Esmer等[8]研究不同O2含量對(duì)冷藏條件下碎牛肉色澤的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，50% O2/30% CO2/20% N2的氣體比例可以更好地維持牛肉色澤的穩(wěn)定性。以上結(jié)果表明，在氣調(diào)包裝中，O2比例居于主導(dǎo)地位可以更好地保護(hù)肉品色澤。Spanos等[10]研究經(jīng)過(guò)氣調(diào)包裝后零售冷鮮肉中蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在包裝內(nèi)填充50% O2有助于維持豬肉中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。因此，適當(dāng)?shù)腛2比例不僅可以更好地維持肉品視覺(jué)新鮮度，而且還能夠有效維持肉品長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸和銷售中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)穩(wěn)定性，從而更好地延長(zhǎng)肉品貨架期。

N2是一種惰性氣體，性質(zhì)比較穩(wěn)定，常被用作氣調(diào)包裝的緩沖氣體。N2不會(huì)對(duì)肉的色澤產(chǎn)生負(fù)面影響，也不易被肉吸收，可抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖，延緩肉的腐敗進(jìn)程。Bassey等[9]發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，70% N2/30% CO2處理組顯著抑制了總活菌數(shù)和嗜冷菌數(shù)的增長(zhǎng)，進(jìn)而延緩了肉品的腐敗變質(zhì)。

CO2易溶于水和油脂形成碳酸，使肉的pH值降低。較低的pH值可以有效抑制絕大部分微生物的繁殖，進(jìn)而延長(zhǎng)肉的保質(zhì)期[11]。Yang Jun等[12]研究氣調(diào)包裝中CO2的存在對(duì)冷藏期牛肉中微生物種類和數(shù)量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)氣調(diào)包裝（50% O2/40% CO2/10% N2；對(duì)照組：50% O2/50% N2）處理后牛肉中的微生物多樣性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，同時(shí)CO2的存在明顯抑制了影響牛肉品質(zhì)的腐敗菌生長(zhǎng)。Zhang Xinxiao等[13]研究不同CO2濃度對(duì)黃羽雞冷藏期微生物數(shù)量和品質(zhì)特性的影響，樣品分別置于空氣（4 ℃）、80% CO2氣調(diào)包裝和30% CO2氣調(diào)包裝條件下進(jìn)行貯藏實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)照樣品、80% CO2氣調(diào)包裝樣品和30% CO2氣調(diào)包裝樣品的總活菌數(shù)分別在貯藏4、10、8 d后達(dá)到7.0（lg（CFU/g））；結(jié)合其他理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)認(rèn)為，高含量的CO2氣調(diào)包裝可將雞肉保質(zhì)期延長(zhǎng)至少6 d。以上結(jié)果表明，提高CO2含量可有效減少冷藏期間肉品中微生物的數(shù)量和種類。

CO可與肌紅蛋白結(jié)合形成鮮亮的櫻桃紅色，以改善肉的色澤，且CO還具有一定的抑菌效果[14]，尤其是對(duì)假單胞菌具有很好的抑制作用。但因CO具有一定的毒性，因此一些國(guó)家不允許在氣調(diào)包裝內(nèi)添加CO。挪威肉類專家按照有毒氣體檢測(cè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣調(diào)冷卻肉中使用CO氣體的毒性進(jìn)行檢測(cè)后得出結(jié)論：低濃度CO（0.5%～1.0%）對(duì)消費(fèi)者的危害可忽略不計(jì)[15]。

此外，惰性稀有氣體（氦氣、氬氣、氙氣、氖氣）也可作為氣調(diào)包裝中的填充氣體[16]。Claudia等[17]根據(jù)感官分析發(fā)現(xiàn)，含有70%氬氣的氣調(diào)包裝抑制了香腸中微生物的生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)可將香腸保質(zhì)期延長(zhǎng)28 d。

在肉品中使用氣調(diào)包裝進(jìn)行保鮮雖然可以在一定程度上延長(zhǎng)貨架期，但仍存在一些缺點(diǎn)。例如，氣調(diào)包裝對(duì)所使用包裝材料的密封性有嚴(yán)格要求。如果包裝材料密封性出現(xiàn)問(wèn)題，則容易導(dǎo)致內(nèi)部氣體溢出，或者外界腐敗微生物進(jìn)入，從而影響肉及肉制品的安全性和保質(zhì)期。因此，利用生物保護(hù)菌對(duì)肉品進(jìn)行保鮮就顯得尤為重要[18]。

2 生物保護(hù)菌的抑菌機(jī)理

生物保護(hù)菌作為一種天然、安全、高效的生物防腐劑可以有效抑制有害微生物的生長(zhǎng)[2]。生物保護(hù)菌的主要作用機(jī)制是通過(guò)有益菌種產(chǎn)生的有機(jī)酸或細(xì)菌素來(lái)增加微生物細(xì)胞膜的通透性，進(jìn)而抑制其生長(zhǎng)[19-20]。此外，生物保護(hù)菌還可以通過(guò)微生物群體感應(yīng)作用來(lái)抑制有害微生物的生長(zhǎng)和生物膜的形成[21]，同時(shí)其也會(huì)與有害微生物產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，來(lái)抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖[20]。目前，在食品保鮮中最常用的生物保護(hù)菌是乳酸菌。研究表明，在冷藏溫度下，乳酸菌對(duì)新鮮牛肉、豬肉、家禽和魚(yú)肉等食品中的腐敗細(xì)菌和病原體的生長(zhǎng)具有良好的拮抗作用[18]。

2.1 有機(jī)酸類物質(zhì)抑菌

乳酸菌在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生乙酸、乳酸、檸檬酸等有機(jī)酸，這些酸性物質(zhì)具有一定的抑菌殺菌作用[22]，特別是對(duì)食品中的大腸桿菌和單核細(xì)胞增生李斯特氏菌[23]。乙酸與乳酸均為主要的抑菌物質(zhì)，其中乙酸對(duì)霉菌可以起到較強(qiáng)的抑制作用。Trzaska等[24]證實(shí)了乙酸對(duì)霉菌具有抑菌和殺菌特性，其中體積分?jǐn)?shù)0.3%乙酸能夠有效抑制孢子的萌發(fā)和真菌生長(zhǎng)。乳酸可以更好地抑制有害微生物的生長(zhǎng)，起到延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的作用[25-26]。而檸檬酸可殺滅細(xì)菌芽孢，降低微生物的抗熱性，這有助于有效抑菌和殺菌[27]。有機(jī)酸的抑菌機(jī)制主要分為以下幾種。

2.1.1 能量競(jìng)爭(zhēng)和提高胞內(nèi)滲透壓

有機(jī)酸一般以解離或未解離的狀態(tài)存在。其中，未解離的有機(jī)酸可以直接通過(guò)細(xì)胞膜，進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)[28]。有害菌體細(xì)胞內(nèi)環(huán)境偏堿性，這有助于有機(jī)酸解離產(chǎn)生更多氫離子和酸根離子。然而，酸根離子的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓增高。為了使胞內(nèi)胞外滲透壓達(dá)到平衡，胞內(nèi)的酸根離子會(huì)釋放到胞外。但是酸根離子不能通過(guò)自由擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞膜排出體外[29]，需要以消耗ATP的方式運(yùn)輸?shù)桨?。這加劇了有害菌能量的消耗，同時(shí)也會(huì)抑制有害菌正常代謝，從而減緩其生長(zhǎng)繁殖[30]。此外，在向細(xì)胞外釋放酸根離子時(shí)也可能會(huì)將有害菌所需的前體物質(zhì)及輔助因子一同轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外，從而致使細(xì)菌生長(zhǎng)受到抑制[31]。而有害菌胞內(nèi)過(guò)多的離子流失會(huì)致使大量鉀離子泵入到胞內(nèi)，從而增加胞內(nèi)滲透壓，致使有害菌細(xì)胞膜破裂，內(nèi)容物流出，最終抑制有害菌的生長(zhǎng)[32]。

2.1.2 破壞細(xì)菌細(xì)胞膜

有機(jī)酸易與有害菌細(xì)胞膜上的脂類多糖反應(yīng)，這會(huì)破壞有害菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，降低細(xì)胞膜的穩(wěn)定性[32]，增加細(xì)胞膜的通透性，破壞細(xì)胞膜的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，同時(shí)也會(huì)使得菌體內(nèi)容物流出，進(jìn)而起到抑菌殺菌作用[20]。

2.1.3 抑制大分子物質(zhì)的合成

有機(jī)酸還可以通過(guò)干擾有害菌體內(nèi)生物酶系的合成來(lái)影響其DNA的復(fù)制，從而抑制有害菌生長(zhǎng)繁殖，最終達(dá)到抑菌效果[25]。Rasch[33]研究指出，羅伊氏乳桿菌產(chǎn)生的有機(jī)酸可抑制DNA合成中第1步反應(yīng)所需的核糖核酸還原酶活性，從而干擾有害菌DNA復(fù)制，抑制其生長(zhǎng)。

2.2 細(xì)菌素類物質(zhì)抑菌

細(xì)菌素是細(xì)菌在代謝過(guò)程中由核糖體合成的具有殺菌效果的多肽或蛋白質(zhì)類抗菌物質(zhì)[20]，其具有抗食源性致病菌和食品腐敗菌的特性，可以作為天然、無(wú)毒的抗菌劑[34]。細(xì)菌素會(huì)破壞革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞膜（壁）的通透性和完整性，促使細(xì)胞內(nèi)容物流失，進(jìn)而影響有害菌代謝和生長(zhǎng)[35]，最終致使其死亡。例如，經(jīng)細(xì)菌素A32處理后的大腸桿菌表面會(huì)變得粗糙，當(dāng)細(xì)菌素A32濃度升高時(shí)，菌體細(xì)胞會(huì)發(fā)生嚴(yán)重破裂，同時(shí)有明顯的孔洞形成。同理，用細(xì)菌素A32處理金黃色葡萄球菌后也會(huì)在其表面發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象[35]。細(xì)菌素主要分為Ⅰ類羊毛硫細(xì)菌素、Ⅱ類肽類細(xì)菌素和Ⅲ類熱敏感大分子蛋白三大類[36]。

2.2.1 Ⅰ類羊毛硫細(xì)菌素

羊毛硫細(xì)菌素中研究最多的是乳酸鏈球菌素（nisin）[36]。Nisin是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一類含有陽(yáng)離子的多肽，是目前世界上唯一被允許用作食品添加劑的細(xì)菌素[37]。Nisin對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和芽孢桿菌的孢子均具有強(qiáng)烈的抑制作用，Nisin在與冷凍、加熱、低pH值、乙二胺四乙酸及表面活性劑處理結(jié)合后也能夠?qū)Σ糠指锾m氏陰性菌起到致死作用[38]。在天然狀態(tài)下，Nisin有Nisin A和Nisin Z 2 種形式，后者的抑菌能力比前者強(qiáng)[39]。Nisin的抑菌機(jī)理是通過(guò)破壞有害菌細(xì)胞膜的完整性，以達(dá)到抑菌殺菌的作用。El-Kazzaz等[40]利用Nisin與常用抗生素氨芐青霉素和氯霉素共同抑制致病菌耐萬(wàn)古霉素腸球菌時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加Nisin會(huì)極大增強(qiáng)抗生素的殺菌活性，且耐萬(wàn)古霉素腸球菌沒(méi)有對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性，這表明Nisin和氨芐青霉素和氯霉素之間可以協(xié)同抑制致病菌的生長(zhǎng)繁殖。這主要是因?yàn)镹isin會(huì)破壞有害菌的細(xì)胞膜，致使細(xì)菌細(xì)胞膜表面產(chǎn)生孔洞，從而導(dǎo)致有害菌內(nèi)容物流出。同時(shí)，孔洞的形成也會(huì)促使更多抗生素快速進(jìn)入細(xì)菌菌體內(nèi)部，從而加速有害菌的凋亡[41]。Nisin的另一種抑菌機(jī)制是通過(guò)阻礙細(xì)胞壁的合成抑制有害菌生長(zhǎng)，其主要會(huì)與有害菌細(xì)胞膜上的脂質(zhì)Ⅱ發(fā)生相互作用，這使得脂質(zhì)Ⅱ合成細(xì)胞壁的前體物質(zhì)肽聚糖受阻，從而阻礙有害菌細(xì)胞壁的形成，抑制菌體繁殖[42]。

2.2.2 Ⅱ類肽類細(xì)菌素

Ⅱ類肽類細(xì)菌素可分為4 類：乳酸片球菌素、具有抗菌活性絡(luò)合物的雙肽細(xì)菌素、環(huán)狀細(xì)菌素和非片球菌素單一線性肽細(xì)菌素。Ⅱ類肽類細(xì)菌素的抑菌方式與Ⅰ類羊毛硫細(xì)菌素相似，主要是通過(guò)破壞細(xì)胞膜造成細(xì)胞質(zhì)流失的方式來(lái)抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。例如，由植物乳桿菌TN635產(chǎn)生的乳酸片球菌素C端的α螺旋可以和有害菌細(xì)胞膜表面結(jié)合，增加胞體通透性，最終導(dǎo)致內(nèi)容物流出，細(xì)菌凋亡[43]。研究表明，乳酸片球菌素對(duì)單核細(xì)胞增生李斯特氏菌具有良好的抑制作用[44]。雙肽類細(xì)菌素一般分為L(zhǎng)actococcin G和Thm B 2 類，其主要通過(guò)2 個(gè)不同的肽鏈相互作用達(dá)到抑菌效果。當(dāng)2 個(gè)肽鏈相互作用時(shí)不僅可以抑制有害菌生長(zhǎng)繁殖所需的ATP形成，還能夠抑制有害菌對(duì)氨基酸類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取，從而抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖；但是當(dāng)2 個(gè)肽鏈分開(kāi)時(shí)就不具備抑菌作用[45]。環(huán)狀細(xì)菌素只對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌起到一定的抑菌效果[20]。非片球菌素單一線性肽細(xì)菌素的抑菌機(jī)理與環(huán)狀細(xì)菌素相似，即通過(guò)改變有害菌細(xì)胞膜的通透性發(fā)揮抑菌作用。但是非片球菌素單一線性肽細(xì)菌素中的Bactofencin A細(xì)菌素除外，其主要通過(guò)與有害菌細(xì)胞壁上的負(fù)電荷反應(yīng)，擾亂胞內(nèi)胞外的代謝通路以達(dá)到抑菌效果[44,46]。

2.2.3 Ⅲ類熱敏感大分子蛋白

Ⅲ類細(xì)菌素是一種熱敏感大分子蛋白，分子質(zhì)量一般大于30 kDa，其可以有效抑制革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)[47]。Sun Zhilan等[48]研究發(fā)現(xiàn)，卷曲乳桿菌產(chǎn)生的卷曲乳桿菌素Helveticin M可破壞革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞膜，從而改變細(xì)菌細(xì)胞膜（壁）的通透性，有效抑制革蘭氏陽(yáng)性菌及革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)繁殖；此外，卷曲乳桿菌素Helveticin M對(duì)肉中易滋生的金黃色葡萄球菌有抑制作用。

2.3 群體感應(yīng)抑制劑抑菌

群體感應(yīng)是微生物之間的一種通訊機(jī)制，微生物細(xì)胞會(huì)合成并釋放信號(hào)分子，通過(guò)信號(hào)分子的不斷積累可以調(diào)控并影響微生物相關(guān)基因的表達(dá)[49]。群體感應(yīng)抑制劑是一類通過(guò)調(diào)控微生物群體感應(yīng)系統(tǒng)來(lái)抑制腐敗菌的生長(zhǎng)或降低其對(duì)環(huán)境耐受性的物質(zhì)[20]。因此，通過(guò)群體感應(yīng)抑制劑抑制或阻斷細(xì)菌之間的群體感應(yīng)可以起到食品保鮮、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的作用。肉品極易受到金黃色葡萄球菌的污染而發(fā)生腐敗變質(zhì)。研究表明，革蘭氏陽(yáng)性菌分泌的自誘導(dǎo)肽類信號(hào)分子可以抑制金黃色葡萄球菌群體感應(yīng)過(guò)程，影響其生理狀態(tài)及基因表達(dá)，抑制金黃色葡萄球菌繁殖，從而延長(zhǎng)畜禽肉的保質(zhì)期[50]。

2.4 競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)抑菌

生物保護(hù)菌會(huì)與腐敗菌競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)繁殖所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到抑制腐敗菌生長(zhǎng)的目的。這種抑菌機(jī)制可以與其他抑菌機(jī)制同時(shí)發(fā)揮作用，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期[51]。Nilsson等[52]將棲魚(yú)肉桿菌和單核細(xì)胞增生李斯特氏菌混合培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，棲魚(yú)肉桿菌的存在會(huì)導(dǎo)致單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的數(shù)量減少，這主要是因?yàn)闂~(yú)肉桿菌會(huì)與單核細(xì)胞增生李斯特氏菌競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的抑制作用。

2.5 產(chǎn)生其他物質(zhì)抑菌

除上述抑菌方式之外，生物保護(hù)菌還可以產(chǎn)生蛋白類物質(zhì)、胞外多糖、CO2等物質(zhì)來(lái)發(fā)揮抑菌作用。研究發(fā)現(xiàn)，棒狀乳桿菌Si3經(jīng)酶解作用產(chǎn)生的蛋白類抑菌物質(zhì)可以借助其疏水基團(tuán)吸附到酵母菌或霉菌細(xì)胞上，從而影響酵母菌或霉菌細(xì)胞的生理活動(dòng)，進(jìn)而抑制其活性[53]。Wang Ji等[54]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌YW32產(chǎn)生的胞外多糖可以有效抑制腐敗菌和致病菌生物膜的形成。CO2一方面會(huì)使周圍形成厭氧環(huán)境，抑制需氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而延緩食品腐敗進(jìn)程；另一方面，CO2可通過(guò)自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入有害菌菌體內(nèi)，從而使細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的pH值下降，抑制胞內(nèi)酶活性[55]，減緩細(xì)胞代謝，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。

生物保護(hù)菌可以有效抑制肉品中腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖，具有高效、安全、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，但生物保護(hù)菌在維持肉品色澤方面不及氣調(diào)包裝。基于此，將2 種保鮮方式應(yīng)用于肉品中不僅可以更好地維持視覺(jué)新鮮度，還可以有效延長(zhǎng)肉品的貨架期。

3 生物保護(hù)菌聯(lián)合氣調(diào)包裝在肉品保鮮中的應(yīng)用

3.1 在畜禽肉保鮮中的應(yīng)用

目前已有很多關(guān)于利用氣調(diào)包裝處理畜禽冷鮮肉的研究，但將氣調(diào)包裝與生物保護(hù)菌聯(lián)合應(yīng)用于畜禽肉中抑菌保鮮的相關(guān)研究并不多。相較于單一處理，聯(lián)合處理取得了更好的抑菌保鮮效果。Zhang Wenmin等[56]研究植物乳桿菌CICC-6257對(duì)不同CO2含量下的氣調(diào)包裝豬肉中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：生物保護(hù)菌與氣調(diào)包裝聯(lián)合應(yīng)用能降低豬肉中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的最大生長(zhǎng)率和最大種群密度；同時(shí)，聯(lián)合處理對(duì)單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的抑制能力隨著CO2含量的增加而增強(qiáng)，結(jié)合其他指標(biāo)最終篩選出植物乳桿菌CICC-6257在60% CO2含量下的氣調(diào)包裝處理對(duì)鮮豬肉的保藏效果最好。Melero等[57]為抑制氣調(diào)包裝雞肉中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌和空腸彎曲桿菌等病原菌的生長(zhǎng)，將偽星狀明串珠菌PCK18和長(zhǎng)雙歧桿菌SSP分別接種到雞肉中，然后對(duì)接種后的雞肉進(jìn)行氣調(diào)包裝和冷藏處理。24 d后發(fā)現(xiàn)，接種偽星狀明串珠菌PCK18雞肉中，單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的數(shù)量明顯減少，接種長(zhǎng)雙歧桿菌SSP的雞肉中空腸彎曲桿菌的數(shù)量也明顯降低，表明這2 種生物保護(hù)菌分別對(duì)單核細(xì)胞增生李斯特氏菌和空腸彎曲桿菌具有明顯的抑制效果。王強(qiáng)[58]將清酒乳桿菌與彎曲乳桿菌接種到熏雞腿表面后進(jìn)行氣調(diào)包裝（60% CO2/40% N2），用以評(píng)估其生物保護(hù)作用。結(jié)果表明，清酒乳桿菌和彎曲乳桿菌聯(lián)合氣調(diào)包裝的抑菌保鮮方式對(duì)熏雞腿的表面顏色、硬度和氣味的劣變都有很好抑制作用，它們還可以很好地抑制其他腐敗菌的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)熏雞腿的保藏期。此外，將生物保護(hù)菌的產(chǎn)物有機(jī)酸類物質(zhì)直接與氣調(diào)包裝聯(lián)合也可以很好地抑制肉品中腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖。Gon?alez-Fandos等[59]研究生物保護(hù)菌產(chǎn)生的有機(jī)酸（乳酸）對(duì)于氣調(diào)包裝條件下冷藏（4 ℃）雞腿中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與只經(jīng)過(guò)氣調(diào)包裝的雞腿相比，20% CO2/80% N2氣調(diào)包裝結(jié)合3.75%乳酸和3.75%山梨酸鉀處理的雞腿中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的數(shù)量顯著減少。這表明將生物保護(hù)菌的產(chǎn)物有機(jī)酸直接與氣調(diào)包裝結(jié)合應(yīng)用于冷藏雞腿肉具有優(yōu)良的抑菌前景。Yang Xiaoyin等[60]研究高氧氣調(diào)包裝（20% CO2/80% O2）和含CO的無(wú)氧氣調(diào)包裝（0.4% CO/30% CO2/69.6% N2）與生物保護(hù)菌結(jié)合對(duì)冷藏牛排色澤穩(wěn)定性的影響，牛排冷藏20 d后發(fā)現(xiàn)，含CO氣調(diào)包裝的牛排中乳桿菌屬和乳球菌屬更好地保持了冷藏牛肉的色澤。這為利用生物保護(hù)菌結(jié)合氣調(diào)包裝的方式來(lái)提高肉品的視覺(jué)新鮮度提供了一定的理論依據(jù)。

3.2 在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用

生物保護(hù)菌與氣調(diào)包裝聯(lián)合應(yīng)用在水產(chǎn)品防腐抑菌中也發(fā)揮了良好的作用。Costa等[61]在氣調(diào)包裝及冷藏條件下，研究薩凱乳桿菌CTC494對(duì)金槍魚(yú)片中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)酸菌薩凱乳桿菌CTC494對(duì)金槍魚(yú)片中腐敗菌單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的生長(zhǎng)起到明顯抑制作用，同時(shí)根據(jù)微生物和感官分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)薩凱乳桿菌CTC494的接種量為4（lg（CFU/g））時(shí)，金槍魚(yú)片的感官質(zhì)量最好，且此時(shí)薩凱乳桿菌CTC494對(duì)于單核細(xì)胞增生李斯特氏菌抑菌效果最優(yōu)。

綜上所述，生物保護(hù)菌聯(lián)合氣調(diào)包裝的保鮮方法可以更好抑制有害菌的生長(zhǎng)，保持肉品的顏色，延長(zhǎng)肉品的貨架期。

4 結(jié) 語(yǔ)

生物保護(hù)菌聯(lián)合氣調(diào)包裝應(yīng)用于肉品中可以彌補(bǔ)單純生物保護(hù)菌在肉品貯藏中色澤方面的不足[60]，同時(shí)也可以填補(bǔ)單純氣調(diào)包裝在肉品貯藏中某些特殊腐敗菌生長(zhǎng)的缺口[62]。但是，生物保護(hù)菌與氣調(diào)包裝聯(lián)合處理的方法仍存在一些問(wèn)題。一方面，肉及肉制品的貨架期與其所使用的包裝膜材料的阻隔性有一定的相關(guān)性[11]。因此，還要探索并改進(jìn)氣調(diào)包裝的包裝材料，使其可以較長(zhǎng)時(shí)間地維持包裝內(nèi)氣體含量和比例不變，從而更好地維持肉品新鮮度[63]。另一方面，已發(fā)現(xiàn)可用于抑制有害微生物生長(zhǎng)的生物保護(hù)菌種類并不多。目前只有Nisin是被允許直接添加到食品中的，而其他生物保護(hù)菌的安全性還有待進(jìn)一步證實(shí)[64]。盡管生物保護(hù)菌聯(lián)合氣調(diào)包裝在食品領(lǐng)域仍存在一些問(wèn)題，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，生物保護(hù)菌聯(lián)合氣調(diào)包裝的保鮮方式極具發(fā)展?jié)摿?。隨著更多無(wú)毒無(wú)害生物保護(hù)菌的出現(xiàn)以及氣調(diào)包裝進(jìn)一步發(fā)展，二者的聯(lián)合很可能成為食品運(yùn)輸和銷售過(guò)程中防腐保鮮、延長(zhǎng)貨架期的重要手段，同時(shí)也會(huì)為其他食品的保鮮方式提供參考與借鑒。