气调包装中O2与CO2浓度对调理生切牛排贮藏品质的影响机制及优化研究

本研究针对调理生切牛排（CRC-steak）在贮藏过程中易腐败、品质下降的问题，系统探究了不同O2/CO2比例的气调包装（MAP）对其理化特性、微生物群落及货架期的影响。研究发现，40% O2 + 60% CO2（M40）处理能显著抑制特定腐败菌（如Acinetobacter和Wautersiella），维持最佳持水性和色泽稳定性，将货架期延长至16天，为高品质生鲜肉制品保鲜提供了理论依据和技术支持。

　　

在追求高品质饮食的今天，生鲜牛排因其鲜嫩多汁的口感备受青睐。然而，这类产品在贮藏过程中极易因微生物繁殖和氧化反应导致色泽劣变、汁液流失甚至腐败变质。传统真空包装虽能延长保质期，却会让牛排呈现不讨喜的紫红色，且冷冻过程可能破坏肉质。如何在不牺牲感官品质的前提下延长牛排货架期，成为产业界和学术界的共同难题。

针对这一挑战，东北农业大学的研究团队在《Food Control》发表了一项开创性研究。他们系统比较了空气托盘包装（PAL）与三种不同O₂/CO₂比例的气调包装（80%O₂+20%CO₂、60%O₂+40%CO₂和40%O₂+60%CO₂）对CRC-steak贮藏品质的影响。研究采用高通量测序技术解析微生物群落演替规律，结合剪切力测定、色差分析和挥发性盐基氮（TVB-N）检测等多项指标，全面评估了不同包装方案的保鲜效果。

关键实验方法
研究选用中国西门塔尔牛腰大肌为原料，经修整、腌制后分为四组包装：常规空气托盘（PAL）作为对照，三种MAP组分别充入不同比例混合气体。所有样品在4℃冷藏条件下贮藏，定期检测pH、TVB-N、硫代巴比妥酸反应物（TBARS）等指标。贮藏末期通过16S rRNA测序分析细菌群落结构，同时测定色泽参数（L*、a*、b*）和剪切力以评估感官品质。

pH和TVB-N变化
数据显示，所有包装组的pH值随贮藏时间逐渐上升，但M40组最终pH值（6.18）显著低于PAL组（6.22）。TVB-N作为蛋白质腐败的标志物，在M40组中积累最慢，证实高浓度CO₂能有效抑制蛋白降解。

微生物群落调控
高通量测序揭示，MAP显著改变了优势菌群构成。传统包装中常见的Acinetobacter和Wautersiella在60%CO₂环境下受到强力抑制，而乳酸菌属（Leuconostoc和Weissella）成为末期优势菌。这种定向调控作用解释了M40组更长的货架期。

品质保持机制
M40处理展现出全方位的优势：剪切力数据表明其能更好维持牛排嫩度；色差分析显示a*值（红度）下降最缓；汁液流失率较PAL组降低37.5%。这些结果与CO₂抑制脂肪氧化和肌纤维降解的作用密切相关。

这项研究不仅确定了40%O₂+60%CO₂为CRC-steak最优气调配方，更从微生物生态学和蛋白质氧化角度阐明了保鲜机制。其创新性体现在：首次系统解析了调理牛排特定腐败菌群对气体环境的响应规律；突破了传统高氧包装（80%O₂）的局限性，平衡了色泽保持与氧化损伤的矛盾。该成果为开发新一代智能保鲜包装提供了精准调控靶点，对推动生鲜肉制品产业升级具有重要实践价值。