摘要：冷鲜肉因其具有较好的口感，较高的营养价值和安全系数，广受消费者青睐，但是较短的货架期制约了冷鲜肉产业的进一步发展，对冷鲜肉进行保鲜处理从而延长其货架期是亟待解决的关键核心问题。可食性涂膜作为一种新型保鲜技术，可以在一定程度上解决冷鲜肉的包装及保鲜问题，延长其货架期。本文综述了可食性涂膜保鲜技术的原理、工艺及材料，例举其在肉类保鲜中的应用研究进展，分析了目前存在的问题，并对今后的研究内容和发展方向提出展望，以期为该技术在冷鲜肉中的进一步发展和应用提供参考。
关键词：可食性涂膜；冷鲜肉；保鲜技术
随着生活水平的提高，人们对肉的需求量日益增大。目前市场上最为常见的热鲜肉虽然满足了人们对“鲜食”和口感的追求，但由于热鲜肉营养丰富，若贮藏、运输及销售过程中条件不当极易出现腐败变质，无法保证其食用安全性。相对而言，冷鲜肉可以延长鲜肉的货架期，抑制肉的腐败变质，减少保鲜过程中产生的安全问题。低温保鲜处理是鲜肉保鲜中最为常见的措施，冷冻肉也是最为常见的生鲜肉保鲜形式。对肉制品来说，冷冻处理虽能很好的抑制微生物繁殖，使其长期保持可食用状态，但在-18℃的低温条件下，肉的品质和口感会受到影响，长期冻藏会导致严重脂质氧化，存在一定的不足和缺陷。另外，深度冻藏也可以长期保存肉制品，并使肉保持较好的嫩度，但由于对设备及成本的要求较高，其经济效益有限。与冷冻肉相比，冷鲜肉更贴合人们对鲜食的追求喜好。将现宰后的畜禽胴体于24 h内迅速降温冷却至0～4℃，并在后续运输贮存中均保持在低温状态，得到的冷鲜肉在安全系数和营养价值以及感官体验等方面都更有保障。不仅肉体表面温度较低，微生物繁殖减慢，而且肉中细胞结构没有被破坏，组织结构没有发生较大改变，营养成分和嫩度保持较好，口感较好，因而成为消费主流。但冷鲜肉因易变色、货架期较短成为限制其进一步发展的主要制约因素，因此，冷鲜肉保鲜成为肉品工业的研究重点和热点。
冷鲜肉常用的储藏方式有冷藏、冻藏、真空包装、气调包装、活性包装、平衡改性气调包装（EMAP）、高压、辐射和脉冲电场等物理保鲜技术以及添加化学防腐剂等。其中，超高压保鲜技术往往使肉的颜色发生比较严重的改变；辐射技术会对高蛋白和高脂肪食品的感官产生不良影响；单一气调包装对冷鲜肉并不能达到很好的保鲜效果，需要与其他技术协同使用；化学保鲜剂的不当使用会存在一定程度的安全隐患。
因此，近年来随着科学技术发展，涂膜技术逐渐成为肉品保鲜中的热点，这种保鲜方式减少了肉与外界空气的接触，防止了脂肪氧化酸败和肉色的改变，还可减少肉类汁液流失，从而在一定时间内保持肉类的新鲜。与其他包装技术相比，可食性涂膜可以调节水分、氧气以及溶质的迁移，可以有效降低汁液流失和干耗，防止肉制品与腐败微生物的接触，而且可以与肉一起被食用，减少了包装成本。由于具有安全、环保、成本低廉、操作简便、保鲜效果好等优势，可食性涂膜保鲜技术成为了极具发展前景的冷鲜肉保鲜技术。
1 可食性涂膜在冷鲜肉中的保鲜机理及保鲜工艺
1.1 可食性涂膜保鲜机理
可食性涂膜的保鲜机理主要有以下几个方面：第一，减少冷鲜肉表面与空气的接触，延缓肉的尸僵及自溶作用，降低肉品氧化速度；第二，隔绝了外界微生物与肉品的接触，从而降低污染程度；第三，阻隔水气、氧气，减少汁液流失。
1.1.1 延缓冷鲜肉脂质氧化 冷鲜肉富含油脂，油脂中的不饱和脂肪酸极易自动氧化水解，过度的油脂酸败进一步促进蛋白质氧化分解导致挥发性盐基氮（TVB-N）增加，此过程产生的初级、次级产物最终形成小分子挥发性物质，进而加快维生素、色素的分解，不仅影响冷鲜肉的风味、品质、色泽，且氧化过程中产生的氢过氧化物、二级氧化产物聚合物具备化学毒性，降低了冷鲜肉的食用安全性。可食性涂膜保鲜技术因涂膜材料分子间相互作用导致的致密网络结构可以从一定程度上隔绝氧气和水分，且自身具备抗氧化成分，可以有效延缓脂质氧化过程，Duran等将冷鲜牛肉进行壳聚糖涂膜保鲜处理，结果表明与对照组相比2%壳聚糖涂膜具有良好的抗氧化效果，有效延缓了冷鲜牛肉TVB-N的增加。
1.1.2 抑制冷鲜肉微生物生长 冷鲜肉丰富的营养物质为微生物的繁殖提供了有利环境，而腐败微生物的繁殖是加速冷鲜肉在保藏过程中腐败变质的重要原因之一。冷鲜肉在屠宰、胴体加工、销售过程中均有可能受到各种微生物的污染，其中，假单胞菌是导致肉类变质的主要腐败菌。一方面，可食性涂膜可以隔绝外界微生物对冷鲜肉的污染；另一方面，一些自身具备抑菌效果的可食性涂膜所含有的抑菌物质可以作用于腐败微生物，通过破坏细胞膜的结构和通透性以及细胞壁的完整性等途径有效抑制腐败菌的繁殖，从而延长冷鲜肉的货架期。张盼等开发了一种具备抑菌效果的ε-聚赖氨酸（ε-PL）-壳聚糖-普鲁兰多糖涂膜，将其应用于冷鲜牛肉保鲜，结果表明，对照组在第9 d 时菌落总数达到了8.09 lg（CFU/g），而添加了4 mg/mL ε-PL 的处理组菌落总数增长较缓慢，第13 d 为5.94 lg（CFU/g），明显低于对照组，有效延缓了冷鲜牛肉的劣变。
1.1.3 减少冷鲜肉汁液流失 冷鲜肉在成熟过程中需要经历贮存、运输、环境温度变化，在此过程中肉的持水能力下降，出现汁液流失现象，导致肉组织形态发生变化、品质下降、货架期缩短。涂膜材料分子间作用形成氢键（-OH）等化学键，使得涂膜具备良好的阻隔性能，在冷鲜肉表面进行涂膜保鲜处理可以在一定程度上减少外界环境所导致的水分迁移，降低冷鲜肉的汁液流失率。陈晓梅等利用葛根淀粉-壳聚糖复合涂膜对冷鲜鸽肉进行保鲜处理，测定出处理组在壳聚糖、葛根淀粉、抗坏血酸最佳浓度分别为2%、2%、0.5%时的汁液流失率在9 d贮藏期间始终显著低于对照组，保证了鸽肉的保水能力，有效延长其货架期。
1.2 可食性涂膜保鲜工艺及成膜原理
可食性涂膜保鲜冷鲜肉的工艺一般分为两种，即湿法和干法。湿法是以喷涂、浸泡或微胶囊等形式将涂膜覆盖于冷鲜肉表面，干法则是通过浇注、挤压吹塑等方式将膜液制备成固态的薄膜，并将其直接覆盖于冷鲜肉表面。涂膜以可食性的涂膜基质为原料，并在此基础上加入可食性的交联剂和增塑剂等，通过各种分子间相互作用（图1），从而在肉表面形成一层致密的具有保护作用的薄膜。
2 可食性涂膜在冷鲜肉中的保鲜基质及天然抑菌成分
可食性涂膜保鲜技术一般要求涂膜液具有良好的成膜性和抑菌性，成膜性使得冷鲜肉的汁液流失率降低，同时也保留了营养成分、维持较好的口感、延缓了脂质氧化。某些天然植物添加剂，如植物精油、黄酮类物质可以增强涂膜材料的抑菌效果，因此也被广泛应用于复合型可食性涂膜。抑菌成分的添加也使得涂膜本身具备了抑菌性，从而抑制微生物的生长，使得肉不易腐败，延长了冷鲜肉的货架期。下面综述了目前用于肉制品的可食用涂膜保鲜技术基质材料和抑菌成分。
2.1 可食性涂膜基质材料
可食性涂膜是以天然可食性物质（包括多糖、蛋白质、脂类等）为材料，添加可食性的增塑剂、交联剂等通过分子间不同的相互作用，以包裹、涂布或微胶囊等形式覆盖于食品表面，形成具有保护作用的薄层具有生物可降解性、阻水性、透气性及抗菌性等特点。多糖、蛋白质和脂质是可食性薄膜的三大基质。除此之外，添加可食性的增塑剂可以增加膜的柔韧性、延展性及平滑性。
2.1.1 多糖类涂膜材料 多糖作为具有良好阻隔性、成膜性的天然高分子化合物，常被应用于可食性涂膜中。多糖类可食用膜主要是由高分子量的多糖聚合物在一定溶剂中，通过分子内和分子间的氢键等作用形成一层具有屏障作用的网状结构薄膜。常见的多糖类涂膜材料有壳聚糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、淀粉等。
Ruan等在海藻酸钠和羧甲基纤维素中加入EGCG，显著延长了冷鲜猪肉的货架期。与其他多糖类涂膜基质相比，壳聚糖具有更出色的成膜特性和生物活性，因此成为了良好的食品包装基材。Zhang等使用壳聚糖、蒙脱土（MMT）和生姜精油制备纳米复合涂膜材料，有效降低了冰鲜牛肉pH、色差和水分值的上升速率，并减缓了冷藏牛肉的脂质氧化和表面微生物的生长。吴涛采用三种不同相对分子量的壳聚糖制成2%的涂膜液对冷鲜鸭肉进行了保鲜处理，测定了鸭肉在贮藏期间的pH、挥发性盐基总氮、硫代巴比妥酸（TBA）值、过氧化值以及菌落总数的变化，结果表明，质量浓度为2%的壳聚糖涂膜对冷鲜鸭肉中微生物的生长与脂肪的氧化具有明显的抑制作用，并且在同浓度下分子量较低的壳聚糖具有更强的抗氧化和抑菌能力。总体来说，多糖类涂膜往往具有较好的抗氧化或抑菌能力，能够有效抑制冷鲜肉腐败。
2.1.2 蛋白类涂膜材料 蛋白类可食性涂膜材料一般为明胶、乳清蛋白、玉米蛋白、大豆蛋白和酪蛋白等。天然蛋白质依靠分子中氢键、离子键、二硫键和疏水性相互作用、偶极相互作用等维持其稳定结构。通过适当处理就能在一定程度上使蛋白分子变性，改变其内部相互作用，造成结构伸展、内部疏水基团和巯基的暴露，形成新的二硫键，从而形成膜的均匀立体网络结构。汪学荣等将灭菌后的牛肉浸泡在制备好的玉米蛋白可食性涂膜中，置于4℃冰箱中保鲜期可达35 d。Zhong等利用明胶和原儿茶酸制备涂膜并在冷鲜牛肉上进行保鲜实验，结果显示这种新型涂膜可以有效抑制牛肉中革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的生长。蛋白类涂膜虽然具有较好的阻气性和机械性能，但阻水性较差。
2.1.3 脂类涂膜材料 脂类可食性涂膜材料一般为蜡、脂肪酸等，脂类涂膜在肉类保鲜中的应用鲜有研究，但由于其极性较低，容易形成致密的网络结构，形成的可食性涂膜具有很强的阻水性能，可使食品表面有光泽，往往被应用于果蔬类保鲜。虽然脂类涂膜具有很好的阻水性，但由于其极性较低，所制成的薄膜厚度不均匀，因而限制了此类涂膜材料的应用，为解决这一问题，可将脂类涂膜物质作为阻水功能组分与蛋白及多糖等形成复合膜，以提高膜的综合性能。
2.1.4 复合型可食性涂膜 单一的可食性涂膜虽然具有保鲜效果，但也往往存在着一定的缺陷，如水溶性的壳聚糖易溶于水，纯壳聚糖膜的力学性能、阻水性等不能满足理想包装的高保护性、高防潮性的要求，限制了其在食品包装方面的应用，因而可以考虑与其他不溶于水的涂膜材料进行复配；单一脂质涂膜极性较低，成膜厚度及均匀程度无法掌控，因此可以与成膜机械性能较好的多糖类涂膜复配使用等。由于单一涂膜存在的局限性，近年来多糖-多糖型涂膜、多糖-蛋白型、蛋白脂质型涂膜等涂膜形式逐渐成为研究热点。汤秋冶等选择ε-聚赖氨酸（ε 赖氨酸）为生物源抗菌剂，添加柚子皮微晶纤维为增强剂，与海藻酸钠制成复合膜液后对冷鲜鸭肉进行涂膜处理，结果表明鸭肉的挥发性盐基氮（TVB-N）值、菌落总数以及大肠杆菌的升高都得到了明显的抑制、水分流失及色泽也得到了改善。欧丽娟等将4种天然植物精油添加到壳聚糖与玉米醇溶蛋白的复合涂膜保鲜液中，结果表明，复合保鲜液在温度为（4±1）℃的条件下可使牛肉货架期达到20 d以上。可以看出，可食性涂膜能在鲜肉低温贮存的基础上，使冷鲜肉达到更好的保鲜效果。复配型的天然保鲜剂不仅高效、稳定性好，而且高度安全、价格适中。
2.2 天然抑菌剂在可食性涂膜中的应用
常见的可食性涂膜中的各类涂膜基质往往只具有成膜性，而不具备良好的抑菌效果，为解决这一问题，可以在各类涂膜基质中添加天然抑菌剂、抗氧化剂等，以此得到更好的保鲜效果。微生物污染是造成冷鲜肉腐败变质的主要原因，例如假单胞菌、热死环丝菌、肠杆菌等是使牛肉品质下降的优势菌。变质肉主要表现为表面发黏、变色、霉斑、产生异味等，选择适当的可食性包装可抑止微生物的生长，因此在可食性涂膜材料中加入天然抑菌剂制备复合型涂膜是现今可食性涂膜发展的一大趋势。
2.2.1 植物精油在肉类涂膜保鲜中的应用 植物精油是存在于植物体内的一类具有芳香气味的次生代谢产物，大多具有良好的抗菌效果，作为来源广泛、安全环保、不易产生耐药性的天然抗菌剂，植物精油具有广阔的市场前景。精油（EO）的不稳定性和强烈的味道或气味限制了它们直接加入到食品中。Barzegar等将抗氧化和抗菌的百合科植物精油（HLEO）精油以四种浓度（0、0.5%、1%和1.5%）添加到莱比锡种子粘液（LSSM）溶液中，开发一种新型的可食用涂层并将其应用在食品中，与对照组相比，富含HLEO的LSSM涂层，特别是加载1.5%的涂层，使冷鲜牛肉样品的氧化和微生物稳定性以及整体接受度显著提高（P<0.05）；Heydari等使用西拉子（Shirazi）种子粘液（QSSM）和薰衣草精油（LO）对冷鲜鸵鸟肉进行涂膜保鲜处理，结果表明，加入2% LO涂膜处理组的肉样贮藏时间可达9 d，相比空白组延长了6 d。
2.2.2 细菌素在肉类涂膜保鲜中的应用 细菌素作为微生物源保鲜剂，具有明显的抑菌效果，被广泛应用于肉类保鲜中，但单一细菌素保鲜效果欠佳，因此常与其他保鲜剂复配使用。López-Mendoza等将乳酸链球菌素与乳酸联合使用，结合气调包装，结果表明，该处理对猪肉中的单增李斯特菌属具有优良的抑制效果。郝瑞等将木犀草素、马齿苋提取物和多聚赖氨酸3种物质配比复合的天然保鲜剂与冰温保鲜技术结合对牛肉进行保鲜，有效延缓了牛肉的腐败变质。
2.2.3 黄酮在肉类涂膜保鲜中的应用 研究发现，黄酮类化合物具有广泛的抑菌效果，对革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌以及真菌均有抑制作用。植物黄酮亲脂性是黄酮类化合物对抗革兰氏阳性细菌的一个关键因素，细胞膜是黄酮类化合物作用于革兰氏阳性菌的主要部位，涂膜液中黄酮类化合物的添加会通过破坏冷鲜肉表面有害微生物的细胞膜，从而达到抑菌保鲜的效果。李楠等将冷鲜黄牛肉经过壳聚糖-三七叶黄酮复合保鲜剂处理，有效延长了黄牛肉的保鲜时间。王菲等制备了苍耳子黄酮微胶囊并将其应用在冷鲜肉涂膜保鲜中，效果理想，可保鲜至9 d左右。因此，植物黄酮提取物可作为抑菌剂添加到肉类涂膜中，以延长肉的货架期。
3 纳米乳液在冷鲜肉涂膜保鲜中的应用
在制备涂膜液的过程中，通常因活性物质水溶性差、稳定性差、生物利用度低，易受环境影响等原因，限制了其保鲜作用。因此，近年来，纳米乳液这种新型功能因子载运方式因其较高的稳定性、透明度及抗氧化活性，被广泛使用于活性包装膜中。相比于普通涂膜方式，纳米乳液涂膜具备更高的阻隔性能和机械性能。Ghaderi-Ghahfarokhi等制备了含有壳聚糖和肉桂精油的纳米乳液，与之相比，经普通壳聚糖肉桂经由涂膜包裹的冷鲜牛肉饼颜色和高铁血红蛋白含量明显下降。王雯雯制备了将肉桂精油纳米乳液并将其应用于冷鲜鸡肉保鲜，在贮藏15 d后，与未处理样品相比，肉桂精油纳米乳（CON）处理组样品菌落总数下降1.00～3.95 lg CFU/g；王雅南等使用肉桂精油-羟丙甲基纤维素乳液涂层对冷鲜猪肉进行保险处理，在12 d贮藏期内，纳米乳液涂层处理的肉样TVB-N、汁液损失率等均比对照组小，有明显的保鲜效果。除了将精油制备成纳米乳液外，还有许多研究将丁香酚、芦丁、α-生育酚和肉桂醛等制备成纳米乳液添加到可食性涂膜中，以改善膜的稳定性和理化性能，延缓食品腐败变质。
4 展望
结合目前涂膜保鲜技术在冷鲜肉保鲜中的应用现状分析，大量研究已从改变成膜基质，添加抗氧化、抑菌物质等方面使可食性涂膜保鲜技术有效延长了冷鲜肉的货架期，达到较好的保鲜效果，但仍存在一些问题，如活性物质在涂膜中的溶解性及稳定性是目前研究的难题，可以通过添加纳米乳液、3D打印技术等方式，使可食性涂膜具有更好的理化性能，在此基础上使活性物质缓慢释放，从而达到更好的保鲜效果；涂膜工艺较为单一，寻求经济效益更高，成膜效果更好的涂膜方法刻不容缓；考虑冷鲜肉的易腐败特性和食用安全性，将天然抑菌剂应用在涂膜保鲜中使复合膜自身具备抑菌效果，是未来研究的热点之一；目前可食性涂膜在冷鲜肉保鲜方面应用较少，且基本上处于实验室研究阶段，如何突破产学研瓶颈问题，实现冷鲜肉涂膜保鲜技术的工业化生产是未来值得关注的方向；可食性涂膜冷鲜肉被人体摄入后，涂膜物质对肉的消化与营养的吸收及涂膜物质本身在体内的代谢如何，目前鲜有研究，值得营养学领域今后关注和研究；现如今消费者对冷鲜肉保鲜包装的认知还停留在传统的聚乙烯材料上，可食性涂膜这种新型保鲜技术的接受度和认知度较低，因此需要促进涂膜保鲜技术的普及化和大众化，使可食性涂膜在冷鲜肉保鲜中的应用早日“接地气”。综上所述，可食性涂膜保鲜技术在冷鲜肉保鲜领域具备广阔的市场前景，但仍面临诸多挑战。
