从收获后到零售展示的整个牛肉产业过程中，牛肉包装的可持续性及其对环境的影响（即“食品里程”）

《Meat Science》：Sustainability and “food mileage” of ground beef packaging in the beef industry from post-harvest to retail display

可持续包装材料评估及牛肉行业应用研究。采用生命周期评估方法分析回收低密度聚乙烯（PCR-LDPE）、聚乳酸（PLA）及其与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）的混合物，发现PLA-PBAT在降低全球变暖潜力和化石燃料消耗方面优于传统PVC材料，同时延长了肉品颜色保持时间。研究建立了包装可持续性评估框架，为行业提供环境友好、成本可控的替代方案。

　　牛肉消费在全球范围内持续增长，这凸显了牛肉产业在从收获到零售的各个环节中采用可持续实践的重要性，尤其是包装材料的选择。传统石油基包装材料已被认定为环境问题，导致垃圾堆积和填埋场负担加重。因此，识别更可持续的替代材料对于牛肉包装至关重要。本研究探讨了由回收材料、可生物降解材料、生物基材料及其混合物制成的替代薄膜材料，以评估其在牛肉包装中的可持续性、环境影响、性能和成本。材料的选择基于对先前数据的元分析，以确保研究的全面性和科学性。

在评估可持续性方面，本研究采用了生命周期评估（LCA）技术，涵盖了从原材料提取到产品出厂的整个过程，符合国际标准化组织（ISO）指南14,040/44的要求。通过LCA模型分析，发现后消费回收低密度聚乙烯（PCR-LDPE）、聚乳酸（PLA）及其与聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）的混合物相比传统材料具有更低的全球变暖潜力和化石燃料消耗。此外，材料的性能也通过肉品“肉 bloom”现象和颜色保持能力进行了评估，这些因素直接影响消费者对产品新鲜度的感知。研究结果显示，PLA-PBAT混合物在零售展示柜中的颜色保持时间更长，而PCR-LDPE的表现与聚氯乙烯（PVC）相似，表明这些材料在性能和可持续性之间找到了较好的平衡。

随着全球对环境问题的关注不断加深，监管机构对减少不利环境影响和依赖不可再生燃料资源的要求也在提高。这促使企业将可持续性纳入其运营模式中，以应对公众日益增长的环保意识和政策法规的约束。在牛肉产业中，可持续包装已成为衡量其生产过程和产品包装环保性的关键指标。近年来，消费者对可持续食品和包装的选择越来越重视，这进一步推动了牛肉行业在包装材料上的创新和变革。

牛肉包装材料的选择不仅关乎环境影响，还涉及产品的性能和成本。传统包装材料如聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）虽然在成本和性能上具有优势，但它们的生产过程依赖于化石燃料，对环境造成了较大的负担。相比之下，生物基和可生物降解材料如PLA、PBS和PBAT正在成为可持续包装的热门选择。这些材料不仅能够减少整个生命周期中的环境负担，还能在一定程度上改善产品的视觉吸引力和成本效益。然而，由于牛肉蛋白的复杂性和敏感性，从传统石油基包装向“绿色”或更可持续的包装材料过渡仍面临诸多挑战。

在包装材料的选择过程中，需要综合考虑多种因素，包括材料的机械性能、透气性、水蒸气透过率以及对产品外观和质量的影响。理想的牛肉包装应具备良好的抗穿刺性和热封强度，同时具备适当的气体和水分阻隔性能，以延长产品的保质期并保持其外观。此外，包装材料的环境足迹也是衡量其可持续性的重要指标。通过LCA分析，可以量化不同材料在整个生命周期中的环境影响，包括资源消耗、能源使用和排放等。这有助于识别那些在环境影响和性能之间取得平衡的材料，为行业提供可行的替代方案。

在实际应用中，牛肉包装的可持续性不仅取决于材料本身，还受到整个供应链的影响。包装过程从收获后开始，一直延续到零售环节，涉及多个阶段，包括运输、储存和展示。因此，研究应涵盖从收获包装到零售展示的全过程，以确保所选材料能够满足整个供应链的需求。本研究选择了地面牛肉作为评估对象，因为其销售量巨大，采用可持续包装策略能够对全球环境产生显著影响。地面牛肉通常以大容量块状包装或改进气氛包装（MAP）等形式出售，这些包装方式在不同的供应链环节中各有优劣。

为了全面评估可持续包装材料的性能，本研究结合了LCA分析、视觉颜色感知和成本分析等多种方法。LCA分析提供了材料在整个生命周期中的环境影响数据，而视觉颜色感知则关注包装材料对肉品外观的影响。成本分析则帮助行业理解可持续包装材料的经济可行性。通过这些方法的综合应用，本研究旨在为牛肉行业提供一种全面的评估框架，以指导其在包装材料选择上的决策过程。研究结果不仅有助于降低环境影响，还能提升产品的货架寿命，同时控制可持续包装材料的成本。

在材料性能评估方面，本研究特别关注了肉品颜色保持和“肉 bloom”现象。肉品颜色的变化主要由肌红蛋白的氧化还原反应引起，这种反应受到氧气和水分透过率的影响。因此，包装材料的气体和水分阻隔性能对肉品的新鲜度和外观至关重要。研究结果显示，PLA-PBAT混合物在零售展示柜中的颜色保持时间更长，表明其在维持肉品外观方面具有优势。同时，PCR-LDPE的表现与PVC相似，进一步证明了其在性能和环境影响方面的平衡。

本研究的实验方法采用了模拟系统，包括从零售店运输来的块状牛肉，然后将其重新包装到较小的发泡聚苯乙烯托盘中，并使用吸水垫和薄膜作为覆盖层。这种方法能够真实反映牛肉包装在供应链中的实际应用情况，为后续研究提供了可靠的实验数据。通过红外光谱分析（FT-IR），研究团队能够准确识别传统包装材料的成分，包括块状包装膜、托盘组件和吸水垫。这些分析结果为材料选择和性能评估提供了科学依据。

研究的结论表明，可持续包装材料的选择需要综合考虑环境影响、性能和成本。通过LCA分析，可以识别出那些在环境足迹和产品性能之间取得平衡的材料，为行业提供可行的替代方案。同时，视觉颜色感知和成本分析的结果也表明，某些可持续材料能够在保持肉品外观的同时，降低包装成本，提高经济效益。这些发现为牛肉行业在包装材料上的创新提供了重要的参考依据，同时也为其他肉类和蛋白质产品的可持续包装策略提供了借鉴。

未来的研究方向应进一步探索不同可持续包装材料在各种环境条件下的性能表现，以及它们在不同供应链环节中的适用性。此外，还需要考虑包装材料的回收和再利用潜力，以确保其在整个生命周期中的环境友好性。通过不断优化材料选择和包装策略，牛肉行业有望在减少环境影响的同时，提高产品的市场竞争力和消费者的满意度。这不仅有助于实现行业的可持续发展目标，还能推动整个食品包装行业向更加环保的方向发展。