气定生鲜
食物在运输和销售过程中如何保鲜，一直都是食品加工业者和消费者非常关心的问题。许多食物尤其是生鲜食品在加工后仍会保持一定的活性并持续发生变化，比如食物中的酶仍然具有参与各种生化反应的活性，蔬果在收获后继续发生呼吸作用，食物中的脂肪在氧气的作用下发生氧化酸败，还有细菌、霉菌等微生物的生长繁殖等等，都会令食物在到达消费者手中时失去新鲜甚至腐败变质。据了解，我国每年农产品产后损失超过3 000亿元，相当于10万平方千米耕地的投入和产出被浪费。
因而，人们试图寻找不同的方法以保证食物的新鲜，早期的烟熏、腌渍、高温杀菌等简易方法，后来又逐渐发展出罐头技术、冷冻技术、添加防腐剂、脱水等。
为了满足消费者对食物营养、风味的追求，同时节约能源和成本，近年来气调保鲜技术日益受到食品加工业者的青睐，在果蔬、肉类和水产品中应用越来越广泛。
气调保鲜技术并不改变食物本身的成分和性质，而是通过调节食物表面的环境气体成分和比例，结合特殊的包装材料，共同作用于被包装食品，实现延长保鲜期的目的。那么，气调保鲜会涉及到哪些气体？如何实现“气调”？我们请来上海海洋大学食品学院雷桥副教授，揭秘这一保鲜技术。
从真空包装到气调包装
气调保鲜包装，又称为MAP（modified atmosphere packaging）或CAP（controlled atmosphere packaging），即将二氧化碳、氮气、氧气等气体按照一定比例混合，充入食品包装容器中，利用不同气体对产品保鲜作用的不同，达到抑制细菌繁殖、保鲜、保色、保形、保味的效果。气调保鲜技术对包装薄膜或者包装袋的要求较高，需要根据各类食品及其特点来选取合适的包装材料。目前，气调包装在日常生活中常见于膨化食品、焙烤食品、新鲜果蔬、脱水蔬菜、鲜肉等食品。
气调包装是在真空包装以及充氮包装的基础上发展而来的。相比真空包装，气调包装可防止软性、脆性食品比如薯片等膨化食品受大气压力挤压变形，是比真空包装更复杂的保鲜包装技术。气调包装内的气体更有利于各种食品的防腐保鲜，尤其是肉类、鱼类及果蔬等新鲜食品，能够为消费者提供更多保持天然风味和营养的新鲜食品或加工食品。
包装中含哪些气体
经过长时间的尝试和改良，气调包装已经广泛应用于食品的保鲜保藏。那么，气调包装是如何延长食品保质期的呢？
我们知道空气中主要含有氮气（78%）、氧气（21%）和二氧化碳（0.03%），气调包装一般也是用这三种气体，但针对不同的食物所用比例会不同。
氧气是一种活性非常强的气体，环境中大多数导致食物腐败的细菌和霉菌都需要氧气，它也能导致食物中的脂肪和色素氧化，所以一般情况下气调包装会尽量降低氧气含量或不含氧气。然而，在无氧或低氧的环境下，鲜肉会呈现出消费者并不喜欢的淡紫色。此外，在海产品的气调包装中，氧气的存在可防止厌氧性致病菌如梭状芽孢杆菌的繁殖。低氧在降低新鲜果蔬呼吸速度的同时，可保持果蔬新鲜状态所需要的需氧呼吸及新陈代谢。不过，有关鲜切蔬菜气调包装的最新研究表明，高浓度氧气（>40%）能抑制多种需氧菌和厌氧菌的生长繁殖，抑制蔬菜内源酶引起的褐变，保鲜期比空气包装或低氧包装更长。
二氧化碳是一种气体抑菌剂，能延长微生物生长繁殖的停滞期或潜伏期，延缓其对数增长期。二氧化碳易溶解于食品中的水分产生碳酸，降低食品的pH值，从而有利于食品保藏。二氧化碳的溶解度随温度降低而增加，因而高二氧化碳浓度包装的新鲜食品必须冷藏，二氧化碳也可溶解于食品中的脂肪和某些有机物中。在标准大气压时二氧化碳的浓度越大，抑菌作用愈强。
氮气为惰性气体，与食品不发生化学反应，用作充填气体可防止包装坍落。充氮包装还可降低食品中的脂肪、芳香物和色素的氧化速度。
除了上述三种常见气体外，用于气调包装的保护性气体还有氩气、一氧化碳和二氧化硫等。
氩气具有明显的抑菌作用，可取代氮气作为混合气体的充填气体。此外，氩气还可抑制食物的氧化反应，减缓新陈代谢。
一氧化碳在浓度仅为1%时就可有效地抑制多种细菌、酵母和霉菌生长繁殖，尤其是嗜冷细菌，它还能保持鲜肉的色泽。不过，一氧化碳有较高毒性，一些国家的监管部门不允许将其作为气调包装用气体，但美国在生菜气调包装中允许使用低浓度的一氧化碳来抑制叶菜的褐变。
二氧化硫可抑制软水果霉菌和细菌的繁殖，也可抑制果汁、酒、虾和泡菜中的细菌。但是二氧化硫有特殊气味，不适合作气调包装的气体，常作为果蔬包装前的杀菌处理。
如何不让食物那么快变质
果蔬气调包装受较多因素影响，其中最关键的是果蔬的呼吸速率。这是因为，采摘后的果蔬仍要进行生理代谢等生命活动，这一活动是通过果蔬的呼吸作用来实现的。在呼吸过程中，许多营养成分如糖、有机酸、蛋白质等都在呼吸过程中被消耗掉。
果蔬的呼吸作用可分为有氧呼吸和厌氧呼吸，厌氧呼吸过程中会产生乙醇、乙醛等物质，如果积累过多，会引起果蔬细胞的“中毒”，导致生理病害的发生，最终腐败变质，所以果蔬在保存过程中切忌产生厌氧呼吸。
果蔬采用气调保鲜技术，可以适当提高贮藏温度，以减轻或缓和某些果蔬的冷害症状。同时，由于贮藏条件的抑制作用，果蔬的生理代谢减缓，营养物质和能力的消耗减少，抵抗微生物作用的能力也较强，从而推迟了果蔬的后熟和衰老，延长了保鲜期。
大多数果蔬用浓度为2%～5%的氧气、3%～8%的二氧化碳以及氮气混合比例包装，在6℃～8℃低温下具有较长的保鲜期。
前文提到，为了保持新鲜肉的鲜红色，在鲜肉的气调包装中需要充入氧气。因为鲜肉中的肌红蛋白会与空气中的氧气发生氧合作用生成呈鲜红色的氧合肌红蛋白。如果肉类长时间暴露在空气中，肌红蛋白又会转变为正铁肌红蛋白，呈现深褐色，所以消费者往往会根据肉品的颜色来判断其新鲜程度。但在无氧或低氧条件下，鲜肉表面的肌红蛋白无法与氧气发生反应，而是转变成还原肌红蛋白，使肉呈淡紫色。虽然肉的品质并没有改变，但消费者会认为这不是新鲜肉。
因而，鲜肉制品气调包装中的二氧化碳浓度不宜过高，否则不利于氧合肌红蛋白的形成，一般不超过30%。欧洲各国广泛采用的鲜肉包装中的混合气体配比为70%氧气、10%氮气、20%二氧化碳或65%～80%氧气、20%～35%二氧化碳，贮藏温度为1.6℃时，货架期为10天。此外，在鲜肉的气调包装中充入少量的一氧化碳取代高氧，可以大大延长鲜肉的货架期，冷却猪肉的货架期甚至可延长到21天，并能保持更持久的鲜红色。
海产品比鲜肉制品更容易腐败变质，使用气调包装可大大提高新鲜海产品的保鲜期。对于低脂的海水鱼来说，气调包装的混合气体由氧气、二氧化碳、氮气组成，二氧化碳在有氧条件下可以减少或抑制海水鱼中嗜冷性厌氧菌的繁殖。对于高脂的海水鱼来说，氧气会加速脂肪氧化酸败，所以包装中的混合气体仅由二氧化碳和氮气组成。
海产品的含水量较高，混合气体中的二氧化碳被鱼肉吸收后会渗出鱼汁并带有酸味，所以二氧化碳浓度不能过高，一般不超过70%。国外海产品气调包装时会在塑料盒底部放一层吸水衬垫，用于吸附渗出的鱼汁，保持良好外观。
相比真空包装，气调包装可防止软性、脆性食品受大气压力挤压变形，比如薯片等膨化食品是比真空包装更复杂的保鲜包装技术。
影响新鲜蔬果呼吸速率的因素
种类：通常绿叶蔬菜的呼吸速率最快，番茄和浆果类的果实次之，核果类属中等，仁果类和柑橘类较慢，葡萄和根菜类最慢。
产地：通常南方和热带地区的果蔬比北方和寒带的果蔬呼吸速率要高。
加工：同一种果蔬，切片或切块后呼吸速率会急剧增大。
温度：呼吸速率随着温度的升高（一定范围内）而增大。大多数蔬菜在5℃～35℃范围内，每升高10℃，呼吸速率增大1～1.5倍。当温度升高到某一定点时，呼吸强度急剧下降，并迅速死亡；相反，温度过低会使果蔬冻伤。
水果蔬菜
鲜肉制品
新鲜海产品
对于高脂的海水鱼来说，氧气会加速脂肪氧化酸败，所以包装中的混合气体仅由二氧化碳和氮气组成。
国外海产品气调包装时会在塑料盒底部放一层吸水衬垫，用于吸附渗出的鱼汁，保持良好外观。
