摘要：可食性膜作為一種環(huán)境友好型材料，具有安全無毒、可生物降解、提高食品品質(zhì)等優(yōu)點，且可作為活性物質(zhì)的載體，日益成為食品包裝行業(yè)的研究熱點。而肉類作為復合營養(yǎng)物質(zhì)的載體，一直是人們膳食結構中的重要組成部分。鑒于此，文章介紹了多糖膜、蛋白膜、脂質(zhì)膜及復合膜和功能性可食膜的性能特點及其在肉品中的應用形式，綜述了國內(nèi)外的可食膜在肉及肉制品保鮮貯藏中的最新研究進展，提出了可食膜目前存在的不足之處及未來的發(fā)展趨勢，以期為肉品保鮮技術的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應用提供理論依據(jù)。

　　關鍵詞：可食性膜；肉及肉制品；保鮮貯藏；功能性

　　肉及肉制品因其富含水分、蛋白質(zhì)和脂類等營養(yǎng)素，并且具有適宜的pH條件，是微生物生長的“天然培養(yǎng)基”，所以極易腐敗變質(zhì)，甚至產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。肉品變質(zhì)及微生物污染常始于表面，可通過表面處理及包裝等方式，阻止汁液流失、溶質(zhì)和氣體等遷移，減少脂質(zhì)氧化，改善肉品的感官品質(zhì)（如顏色、氣味和滋味），在一定程度上保護肉品免受物理、化學和生物等因素的破壞，對保障肉及肉制品的質(zhì)量和安全至關重要。近年來，隨著人們健康意識的提高，對肉品的質(zhì)量和安全提出了更高的要求，而現(xiàn)有的保鮮貯藏手段越來越不能滿足當代肉品消費者的需求。

　　在提倡“美麗中國”的今天，可食性膜在一定程度上解決了肉品包裝、保鮮等問題，而且是極具潛力的能夠替代傳統(tǒng)塑料包裝材料的可生物降解的綠色包裝材料。首次使用可食膜的記錄大約是在十二世紀的中國南方，用熔融蠟將柑橘類水果涂抹包裹。目前，可食膜已廣泛應用于果蔬、海產(chǎn)品、肉類、烘焙食品及其它加工食品中。Robledo N等研究結果顯示，含百里酚的藜麥蛋白質(zhì)/殼聚糖可食性納米乳劑涂膜可以有效的控制圣女果表面的真菌生長。BONILLA J等研究結果表明殼聚糖/明膠/酪蛋白酸鈉可食膜對巴西果和腰果都有顯著的抗氧化作用。Alotaibi S等證實了甘薯淀粉與百里香精油的可食涂膜可以有效的保持冷藏庫中蝦的食用品質(zhì)。Kalem I K等研究表明，含阿江欖仁樹提取物的海藻酸鈣可食膜可顯著抑制山羊肉香腸在貯藏中的脂質(zhì)氧化和微生物的生長繁殖。鑒于可食膜的獨特優(yōu)勢，它在肉品中的應用正在獲得社會更多的關注。目前，國內(nèi)關于可食膜在食品中的應用研究較多，但缺乏對可食膜在肉及肉制品保鮮貯藏中應用的系統(tǒng)性分析和總結，因此本文以此為出發(fā)點，結合近幾年國內(nèi)外學者對可食性膜在肉及肉制品中的應用情況，綜述了幾大類可食性膜在肉及肉制品中的應用研究現(xiàn)狀，以及目前存在的主要問題及展望，以期為肉品保鮮的相關研究提供參考。

　　可食性膜是以多糖、蛋白質(zhì)和脂類等天然高分子物質(zhì)或其復合物為主要成膜基質(zhì)，添加可食性的交聯(lián)劑或增塑劑等，通過一定的加工工藝使分子間相互作用形成網(wǎng)絡結構，以浸漬、噴灑、包裹、涂布等形式覆蓋于食物表面，用來阻隔氧氣、水分和微生物等干擾和破壞，從而起保護作用的薄膜或涂層。近年來對可食性膜的研究越來越細致，添加有抗菌、抗氧化等活性成分的功能性可食膜可顯著延長食物的貨架期，甚至可以提高食物的營養(yǎng)價值?？墒承詮秃夏ぐb接近活性包裝的范疇，活性包裝可以通過調(diào)節(jié)包裝使食品和環(huán)境相互協(xié)調(diào)，創(chuàng)造一種適宜食品保藏的內(nèi)部環(huán)境條件，從而保持食品的原有品質(zhì)，有效延長貨架期。可食性膜并不是完全取代傳統(tǒng)包裝，但通過初級可食膜包裝結合二次不可食包裝，在一定程度上降低了肉品外包裝的壁壘要求，且肉品保鮮效果得到了顯著提高。

　　1.2  可食性膜的制備

　　可食性復合膜的加工應用方式主要有兩種：濕法和干法。濕法比較常用，是將高分子成膜材料溶解于水、酒精或兩者的混溶劑或其他混合溶劑中，再在其中添加增塑劑、抗菌劑、色素、調(diào)味料等，通過調(diào)整pH值和/或加熱等方式使溶質(zhì)分散形成特定的聚合物溶液，然后通過浸漬、噴灑、涂刷等方式應用于食品表面預成型，最后在一定溫度和濕度條件下使膜溶液烘干。此法影響膜性能的因素有：增塑劑種類和濃度、pH值、成膜材料濃度、成膜溫度等。而干法是依賴于高分子成膜材料固有的熱塑性特點，主要通過壓縮、模塑、擠壓等方式制成膜片，直接用于肉品包裝。

　　為了改善膜的性能，常常需要使用一些增塑劑——含有羥基、氨基等基團的小分子化合物，能與蛋白質(zhì)和多糖間的羥基相互作用形成氫鍵，削減相鄰的聚合物鏈分子間的作用力，從而降低膜的內(nèi)聚力，增加聚合物鏈的靈活性和抗折能力，有利于保持膜結構的完整性。增塑劑的使用還需考慮增塑劑與分子間的相容性。常用的增塑劑有多元醇（甘油、山梨醇和聚乙二醇）、糖類（葡萄糖和蔗糖）和脂類（單甘酯、磷脂和表面活性劑）等，其中甘油應用得最普遍。

　　2  可食性復合膜的種類

　　可食膜必須含有至少一種成膜基質(zhì)，根據(jù)成膜基質(zhì)的不同可分為多糖膜、蛋白質(zhì)膜、脂質(zhì)膜和復合膜。成膜材料不僅具有可食性且低成本，所成膜還應具有良好的性能，如阻隔性能（阻水性、阻氣性、阻油性、保香性好）、機械性能（抗拉性強、延展性好、柔軟度高）、光學性能（色澤均勻、透明度高）等，且穩(wěn)定性好。單一成分的膜在某些性能方面存在一定的缺陷，可食性復合膜結合多種不同類型的生物大分子，利用每種化合物的性質(zhì)和它們之間的協(xié)同作用，從而改善膜性能，擴大應用范圍。表1給出了不同可食膜的基質(zhì)及優(yōu)缺點。

　　2.1  多糖類可食膜

　　2.1.1  多糖膜成膜機理

　　多糖類物質(zhì)因含氨基、羥基、羰基等官能團，在可食膜中主要通過氫鍵等范德華力與自身及其他物質(zhì)發(fā)生作用，為膜的形成奠定了基礎，但其性能因基質(zhì)的不同而不同。

　　2.1.2 多糖膜的應用

　　由于多糖的強親水性，使得多糖膜阻水性較差，海藻鹽、卡拉膠這類多糖可用于相對厚的膜表面去吸收空氣中的水分，為食物提供臨時保護水，避免食物進一步水分流失。通過這種方式，肉品就可以在涂層被脫水之前避免失去大量的水分。纖維素是可利用的自然資源中最豐富的可再生聚合物，目前已研發(fā)了幾種方法將其分解后介入可食膜生產(chǎn)中；殼聚糖是目前多糖可食膜中應用最廣泛的基質(zhì)，性能穩(wěn)定，具有很好的成膜性，不僅對人體有多種保健功能，還具有良好的抗菌能力，吳瓊研究了殼聚糖/海藻酸鈉可食膜對冷卻豬肉的品質(zhì)影響，結果顯示，豬肉在貯藏期間能保持適宜的濕度和新鮮的色澤，且能有效抑制微生物生長繁殖；淀粉是可食性膜中應用最早的基質(zhì)，來源廣泛，主要是直鏈淀粉起作用，為改善天然淀粉的吸水性，需對淀粉改性，李麗杰等研究表明木薯淀粉/殼聚糖可食膜能延緩羊肉水分蒸發(fā)和腐敗變質(zhì)。

　　2.2  蛋白類可食膜

　　2.2.1  蛋白膜成膜機理

　　蛋白質(zhì)可食膜是依靠蛋白質(zhì)分子的氫鍵、離子鍵、二硫鍵、疏水作用、偶極相互作用等制備的具有一定力學性能及阻隔性的薄膜，通常情況下，蛋白膜的特殊結構使得其機械特性、阻隔特性等比糖膜、脂膜更好，同時不同蛋白膜的性能也有較大差距。蛋白質(zhì)分子的適度變性是成膜的先決條件，蛋白質(zhì)的改性是在不發(fā)生共價鍵斷裂的情況下，改變蛋白質(zhì)分子的二級結構、三級結構或四級結構從而使蛋白質(zhì)某些性質(zhì)發(fā)生變化。蛋白變性后，鏈間反應變得更容易、更強烈，特別是二硫鍵的反應。

　　為改良蛋白膜的某些功能特性，應當強化分子間的作用力，促使其形成更致密均勻的網(wǎng)絡結構。通過物理（溫度、pH、疏水作用等）、化學（醛法、二硫鍵交聯(lián)等）、酶（谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、過氧化物酶等）、物理能（光誘導、輻射、高壓等）等交聯(lián)方法能使蛋白網(wǎng)絡結構獲得更強的分子間共價鍵連接，更緊密的分子堆積，并能降低聚合物的流動性。在脫除溶劑（一般為水）的過程中，干燥條件能改變蛋白質(zhì)結構并影響最終所成膜的性能，從這個意義上說，溫度是影響蛋白質(zhì)變性的重要因素。GUL O等通過超聲波處理技術改善了榛子粉蛋白質(zhì)膜的機械、屏障和抗菌性，取得了較好的試驗效果。

　　2.2.2  蛋白膜的應用

　　德國那圖林公司研制的第一例商業(yè)化膠原蛋白腸衣是在肉類食品應用中最成功的例子，膠原蛋白腸衣是以動物皮為原料分離提取出膠原，再加入其它配料混合均勻擠壓形成，該腸衣厚度均勻、強度高、原料成本低、氨基酸種類豐富、營養(yǎng)價值高，是一種安全、環(huán)保、健康的食用產(chǎn)品，已經(jīng)大量取代天然腸衣用于灌腸產(chǎn)品中。大豆蛋白可食膜有較強的阻氣性和透明性、機械性能好、富營養(yǎng)易消化，且外觀和口感較好。GUERRERO P等研究表明大豆蛋白-明膠可食膜可延緩牛肉餅脂肪氧化，提升牛肉表面顏色穩(wěn)定性。

　　2.3  脂質(zhì)類可食膜

　　脂質(zhì)膜的功能屬性取決于其化學結構和極性，因極低的極性限制了其應用，一般不獨立成膜。因其難溶于水而具有良好的阻水特性，通常添加到多糖、蛋白質(zhì)類可食膜中，以提高膜的抗水性，從而減少食物水分流失，同時具有較好的機械性能和屏障作用。油和蠟在水果保鮮中應用較多，可使其外觀發(fā)亮并防止水分流失。

　　復合可食性膜通常以脂質(zhì)作為阻水組分，多糖或/和蛋白質(zhì)在發(fā)揮自身具有的阻隔性能的同時也作為脂質(zhì)的支持介質(zhì)，保持膜的良好性，取長補短，也是目前研究較多、應用較廣的一類可食性膜。VARGAS M等研究了明膠/卡拉膠/蜂蠟/豬油復合可食膜對干香腸貯藏品質(zhì)的影響，與對照組相比，涂膜干香腸的水分損失明顯減少。TYBURCY A等將殼聚糖/葵花籽油應用于豬肉漢堡，結果顯示，該膜可抑制豬肉中高鐵肌紅蛋白含量的增加，且漢堡表面光滑、色澤誘人。

　　復合可食膜的獲得形式主要有兩種：一種是乳化液形式，脂質(zhì)分散在多糖和/或蛋白質(zhì)類基質(zhì)乳液中，液滴粒徑大小直接影響乳化液的穩(wěn)定性、粘度和其它重要特性，從而直接影響了干膜中脂質(zhì)結構的大小、膜的機械性能、光澤度和透明度等，乳化薄膜的透明度也隨著脂質(zhì)濃度的增加有輕微的下降趨勢。不同的成膜乳液常使用不同的均質(zhì)技術，時間、溫度、速率、壓力等是其重要參數(shù)。在制作成膜乳液時，溶液溫度必須高于脂溶溫度，但要低于溶劑揮發(fā)的溫度。復合膜的機械性能和屏障作用不僅僅依賴于成膜基質(zhì)中的聚合物，也依賴于它們的兼容性。另一種是雙層膜，液體脂質(zhì)物質(zhì)在其他可食膜表面形成一層脂質(zhì)膜，從而達到了雙層保護的效果。

　　食品包裝的功能傳統(tǒng)上包括保護、容納、信息交流和便利等，但隨著社會的進步，這些包裝功能已不能滿足市場需求。為賦予可食膜更多的功能特性，通常把可食膜作為活性成分的載體，添加一些天然抑菌劑、抗氧化劑等，以增加食品的安全性；如若添加一些風味劑、著色劑、營養(yǎng)成分等，還可以改善食品品質(zhì)及感官性能，常用于糖果、餡餅、披薩中；此外，某些天然植物提取物及有機酸的添加還可以增強膜本身的物理特性，使膜的韌性、延展性等方面的特性增強，降低膜的水蒸氣透過率，由此得到的膜常被稱為功能性可食膜。對于膜中活性物質(zhì)的釋放，由多種基質(zhì)形成的復合膜網(wǎng)絡結構優(yōu)于單一成膜基質(zhì)形成的膜網(wǎng)絡結構。一些行業(yè)已對此膜產(chǎn)生了濃厚興趣，商業(yè)應用前景廣闊。

　　過量的氧氣會對肉的顏色會產(chǎn)生不利影響。一方面由于氧氣的存在使氧合肌紅蛋白發(fā)生氧化形成高鐵肌紅蛋白，當高鐵肌紅蛋白含量超過一定量時，肉品呈現(xiàn)褐色；另一方面脂肪氧化產(chǎn)生自由基破壞肉中的色素使肉品變色。肉品的脂質(zhì)氧化、酶褐變、維生素損失及微生物生長也與氧氣息息相關，氧化過程導致肉類蛋白、色素和脂質(zhì)等的降解，這縮短了肉品的貨架期。

　　氧氣對肉品質(zhì)的不利影響可通過抗氧化膜來控制，即膜配方中加入天然抗氧化劑，可通過氧屏障作用和抗氧化劑的結合消耗作用來減少氧氣傳輸率，從而減少氧氣與食品接觸，保護肉的品質(zhì)。抗氧化膜的活性也受到所包裝產(chǎn)品水分活度及環(huán)境相對濕度的影響。目前被廣泛研究應用的天然抗氧化劑有生育酚、植物提取物（茶多酚、葡萄籽提取物、迷迭香提取物）等。

　　肉類和肉類產(chǎn)品在屠宰、銷售、儲藏期間可能受到多種食源性微生物污染，有害人體健康。單增李斯特菌、沙門氏菌、大腸桿菌O157:H7和金黃色葡萄球菌是肉類食品常見的致病菌，會導致大量食源性疾病的暴發(fā)。肉類防腐保鮮的關鍵就是控制微生物生長繁殖。近年來，許多研究已經(jīng)證明可食膜中添加抗菌物質(zhì)可有效減少食源性微生物數(shù)量?？咕墒衬ねㄟ^抗菌物質(zhì)的緩釋來達到抑菌隔菌、保鮮目的，肉用可食用膜最關鍵功能是能持續(xù)釋放抗菌劑，抗菌劑釋放的速度取決于膜中重要元素的親合力而非化學結合，親合力越大，釋放速度越慢。目前研究應用較多的幾種天然保鮮劑有：Nisin、溶菌酶、殼聚糖、香辛料及中草藥提取物等。

　　YEMI?GP等分別在大豆蛋白可食膜中添加不同濃度的百里香或/和牛至油，用于預處理過的鮮牛肉，冷藏于冰箱的14天，結果表明，該膜對牛肉中大腸桿菌O157:H7、單增李斯特菌和金黃色葡萄球菌有明顯抑制作用，且當牛至精油添加量為3%時，膜的抗菌活性相對最大。CATARINOMD等在乳清蛋白膜中添加牛至精油后用于兩種葡萄牙香腸（paínhos and alheiras），在監(jiān)測的4個月中，香腸的濕度和質(zhì)地幾乎沒有什么變化，但減緩了香腸褪色和脂肪氧化，顯著抑制微生物，貨架期延長了15～20天。GITERUSG等研究了分別添加2.5%的檸檬醛（CK）或2%的槲皮素（QK）或1.25%檸檬醛+1%槲皮素（CQK）的高粱醇溶蛋白膜的機械和生物活性特性，結果表明，相比于僅含高粱醇溶蛋白的膜（PK）和QK，含有檸檬醛的膜對于貯藏在2±0.5℃下96h的雞肉片有更強的抗菌活性(p＜0.05)，且CK、QK、CQK 均能抑制脂肪氧化，表明高粱醇溶蛋白/檸檬醛/槲皮素可食用膜是很有潛力的。ZIMOCH-KORZYCKA A 等研究了9個肉類樣品被分別涂上了含有濃度為0%、0.05%和0.1%的纖維素酶的殼聚糖和羥丙基甲基纖維素可食膜，分別存儲0、7和14天，結果表明，隨著酶濃度的增加，肉色的穩(wěn)定性提高，且顯著減少了TBARS 值，抑制微生物生長繁殖。

　　為改善膜的機械性能、阻隔性能和抗菌性能等，納米技術也逐漸被應用于可食膜中。無機納米粒子或脂質(zhì)納米粒等能與天然聚合物相結合形成納米生物薄膜。ALIZADEHSANIM等研究了含1.0%的TiO2納米顆粒和2.0%迷迭香精油的乳清分離蛋白/纖維素的納米復合膜對貯藏在4±1℃下羊肉的微生物特性和感官品質(zhì)的影響，結果表明，該膜顯著地減少了處理組的微生物數(shù)量，且對革蘭氏陽性菌的抑制作用優(yōu)于革蘭氏陰性菌，延長了9天的貨架期。關于微乳液納米薄膜的研究也越來較多，GUOM等以1%殼聚糖和0.5%玉米生物纖維膠作為基質(zhì)，并添加1%～4%異硫氰酸烯丙酯或月桂酸精氨酸酯作為抗菌劑，在138MPa壓力下均化三次得到微納米乳液，制成的可食膜含有100～300nm大小不等的微孔和微管，微管促進了抗菌藥物從膜中心到表面的釋放，從而提高其抗菌功效。ZHANG L等研究了以羅非魚皮明膠為基質(zhì)分別添加3%ZnO 納米顆粒和不同濃度的姜精油制成納米微乳液薄膜，微觀結構研究表明，姜精油微滴嵌入明膠網(wǎng)絡結構中形成分散系統(tǒng)；該膜對食物腐敗菌和食品致病菌都有強的抗菌活性，同時抑制脂肪氧化，揮發(fā)性鹽基氮也顯著減少。

　　隨著社會的發(fā)展，已提出智能包裝新概念，其可以一定程度上監(jiān)控消費者的食品狀況。CHOII等研究了用瓊脂/馬鈴薯淀粉作為成膜基質(zhì)，并在其中紫薯花青素提取液。傅里葉變換紅外光譜顯示了瓊脂、淀粉和花青素提取物之間的相容性，開發(fā)了新的pH比色指示劑可食膜對豬肉進行了應用測試，由于肉在腐敗過程中pH值變化明顯，可用于豬肉的pH變化和腐敗監(jiān)測（膜顏色由紅變綠）的潛在用途。因此，開發(fā)的pH指示劑膜可以在一定程度上用作消費者直觀檢測食物腐敗的診斷工具。表2列舉了近年應用于肉及肉制品保鮮的幾種功能性可食膜。

　　表2  功能性可食膜在肉及肉制品保藏中的應用

　　可食性膜是未來食品包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢，可食膜能否商業(yè)化，取決于膜的獨特性能、易使用性、成本、安全環(huán)保等。過去幾十年人們已經(jīng)做了大量的工作來提高可食膜的各種性能，以后還將更深入地探索每種組分的互補優(yōu)勢使其缺陷最小化，研究更多的物理和生物酶改性方法，減少化學試劑的使用有利于獲得更健康安全的包裝可食膜。在可食膜中添加低濃度卻有強大保護潛力的活性物質(zhì)，但部分精油因其特殊的味道限制了其應用，同時對于活性成分在可食膜中應用的釋放機理和動力學也是未來的一個重要研究趨勢，結合納米技術在可食膜研究中已經(jīng)迅速成為一種有前途和有吸引力的研究領域。由于從動植物資源中提取某些生物大分子相對較昂貴，且需要專業(yè)技術人員，所以近年來從微生物中獲取生物大分子物質(zhì)也引起廣泛關注；由于羽毛中含大約90%的蛋白質(zhì)——角蛋白，是生物可降解的，對一些家禽羽毛纖維進行改性修飾后也是有潛在價值的生物聚合物。總之，利用更便宜更易獲得的資源，使對人類益處最大化；且在任何情況下，可食膜都不應對人體健康有負面影響。

　　為了使肉品達到更好的防腐保鮮效果，可食膜與氣調(diào)包裝、保鮮劑、輻射保鮮、超聲波保鮮、高壓保鮮技術等聯(lián)合使用也是必然趨勢?？墒衬み€可用于油炸肉制品，在油炸前進行涂膜處理可顯著減少食品對油脂的吸收和丙烯酰胺的含量，所以在快餐行業(yè)中，可食性涂膜也將成為重要的健康戰(zhàn)略。隨著包裝工業(yè)的發(fā)展和人們對環(huán)境保護、食品安全意識的提高，未來可食性膜的開發(fā)利用將具有深遠的意義，加快可食膜工業(yè)化生產(chǎn)進程和推廣應用也是未來可食性膜的發(fā)展方向。