肉类作为重要的食物资源，其丰富的营养成分对人类健康至关重要[1]。随着社会经济水平的提高，消费者对肉类品质和感官特性（如色泽、风味和质地）提出了更高要求[2]。然而，在贮藏和运输过程中，肉类易受氧化反应和微生物腐败的影响，导致其色泽劣变、质地软化和营养成分流失[3]。尽管现有保鲜技术（如低温贮藏、气调包装等）已广泛应用，但肉类仍难以完全避免腐败变质问题。
肉品腐败变质是多种因素共同作用的结果[4]。环境参数（如温度、湿度、O2含量等）、肉品自身特性（如pH值、水分活度等）、微生物污染程度及保存方式均会显著影响其品质稳定性。肉品一旦发生腐败，不仅会造成经济损失，还可能引发食品安全风险[5]。例如，腐败肉类中滋生的细菌或产毒霉菌等微生物可能导致食源性疾病。因此，系统研究肉类腐败原因对延长货架期和保障食品安全至关重要。传统保鲜方法虽可在一定程度上抑制腐败，但其局限性已难以满足日益增长的现代消费需求。因此，开发新型肉类保鲜方法势在必行。
1 肉品保鲜概述
肉及肉制品在人类膳食结构中占据重要地位，其蛋白质含量占每日摄入量的20%～40%，并且富含必需脂肪酸、维生素和矿物质等营养成分[6]。然而，肉类的高水分含量、接近中性的pH值及丰富的营养成分为微生物提供了理想的生存环境，鲜肉在室温下暴露超过2 h即可出现明显的微生物增殖现象[7]，即使在严格控制卫生条件和贮藏温度的情况下，其货架期通常也仅为6 d左右[8]。采用适宜的保鲜技术可有效延缓肉与肉制品腐败过程，保持其品质和安全性。目前，常用的肉类保鲜技术主要包括低温贮藏（如冷藏、冷冻等）、真空包装、气调包装及添加保鲜剂等[9]。其中，冷藏和冷冻因其成本低廉且效果显著而得到广泛应用，能够有效抑制微生物和酶活性，从而延缓肉类腐败进程[10]。真空包装和气调包装则通过调节包装内部气体组成，在有针对性地延长肉品货架期的同时有效维持肉品色泽和风味。然而，传统肉类保鲜技术存在一定的局限性。例如，冷藏保鲜的时效性相对较短；冷冻处理可能导致肌肉蛋白质变性和功能特性劣变[11]；真空包装对肉毒杆菌、乳酸菌等厌氧菌或兼性厌氧菌抑制作用有限，且可能影响肉品色泽[12]；气调包装和天然防腐剂成本高、化学防腐剂的潜在毒性风险等均在一定程度上限制了它们在食品工业中的广泛应用。
基于此，新型保鲜技术的开发和应用成为目前肉品研究的热点（图1）。其中，抗氧化剂作为重要的保鲜剂，可通过延缓或阻止食品成分（主要是油脂和色素）氧化有效保持食品新鲜度。常见的抗氧化剂包括VC、VE及多酚类化合物等[13]；现代冷冻保鲜技术如超声辅助冷冻和低压电场辅助冻结等[14]相较于传统冻藏保鲜技术更加行之有效；可食用膜保鲜技术也是一种新兴的、环境友好的食品包装与保鲜策略，其利用天然可食用材料（如蛋白质、多糖、脂类及其复合物）通过特定工艺在食品表面形成薄膜，或制成薄膜再包裹食品[15]，兼具可生物降解、透气性、保湿性、抗菌性、可塑性等多功能特性；非热杀菌技术因其能最大限度维持食品色泽、质地和风味等品质特性与营养价值而备受关注。其中，短波紫外线照射具有维护成本低、能耗低且可有效避免传统热处理的不良影响等优势[16]，可有效灭活微生物且对食品中宏量营养素和微量营养素的损失影响甚微。此外，冷等离子体保鲜[17]、静电喷雾和静电纺丝等创新技术也展现出良好的应用前景，为肉品保鲜提供了新的技术途径。这些新兴技术的综合应用有望突破传统保鲜方法的局限，为肉类工业提供更安全、高效的保鲜解决方案。
图1 传统与新型肉类保鲜技术
Fig.1 Traditional and new meat preservation technologies
2 肉类食品腐败原因
2.1 酶活性改变
肉类腐败的主要原因之一是内源酶与微生物分泌酶活性的改变，主要包括天然组织蛋白酶、蛋白酶、脂肪酶、氧化酶和过氧化物酶。天然组织蛋白酶在适宜条件下会催化肌肉蛋白质降解，导致肉品质地软化和色泽变化；微生物分泌的蛋白酶则能水解肌原纤维蛋白和胶原蛋白[18]；脂肪酶、氧化酶和过氧化物酶通过催化脂肪水解与氧化反应生成醛、酮等挥发性化合物，进而产生不良风味或异味。通过调控温度、湿度和pH值等环境因素可有效抑制酶活性（图2）。例如，低温和低湿度一方面通过降低分子运动能力和水分活度直接减缓酶促反应速率；另一方面则通过抑制微生物的生长、繁殖和代谢间接抑制其分泌酶活性。此外，添加抗氧化剂和抑菌剂等也可通过阻断氧化链式反应和微生物生长降低酶活性[19]，进而延缓酶促腐败进程。
图2 肉类腐败因素
Fig.2 Factors causing meat spoilage
2.2 微生物繁殖
微生物污染是导致肉品腐败另一个主要原因，主要涉及细菌、酵母和霉菌。其中，细菌是肉品腐败中最常见的微生物，其通过分泌胞外蛋白酶和脂肪酶分解营养成分，并产生酸、氨及其他代谢产物，引发肉品腐败变质。酵母和霉菌也是肉品腐败中常见的微生物，通常在较高的湿度条件下繁殖。酵母通过发酵产生CO2和异味化合物，而霉菌则可形成霉斑并可能产生毒素。值得注意的是，初始污染水平和贮藏时间呈协同效应，若肉品在贮藏初始阶段即受到污染，微生物将在短时间内迅速繁殖，从而导致肉品腐败变质，而延长贮藏时间则可为微生物增殖提供时间窗口，二者共同加速腐败进程。
2.3 蛋白质氧化
蛋白质氧化是由活性氧（reactive oxygen species，ROS）介导的共价修饰过程，表现为羟基羰基化、巯基损失及交联聚合等[20-21]（图2）。该反应通过改变蛋白质功能特性（如溶解度、持水性和水解敏感性等）等影响肉品加工性能与营养价值，如肌纤维蛋白交联导致嫩度下降、肌球蛋白溶解度降低导致保水性下降和氨基酸氧化修饰降低蛋白质消化率等[22]。蛋白质氧化受多种因素影响，包括温度、O2浓度、光照、金属离子、酸度、抗氧化物质等。其中，较高的温度和O2浓度会加速蛋白质氧化；过渡金属离子（如Fe2+、Cu2+等）可催化蛋白质氧化；光照也能促进蛋白质氧化；而抗氧化剂（如多酚类物质）可通过清除自由基抑制蛋白质氧化进程。
2.4 脂质氧化
脂质氧化是脂肪与O2反应生成氧化脂质及其他次级氧化产物的复杂过程[23]（图2）。其反应机制通常涉及自由基的引发与传递。自由基作为高反应活性分子，可攻击脂质分子中的不饱和脂肪酸双键，通过夺取脂质氢原子（氢抽提）引发链式氧化反应，形成ROO·和ROOH，在金属离子催化下产生新的自由基，形成自催化循环[24]。根据反应机制的不同，脂质氧化可分为自动氧化和酶促氧化2 种类型。其中自动氧化为典型的自催化链式反应，包括链引发、链传递及链终止3 个阶段[25]。在链引发阶段，在物理（如光、热）、化学（金属离子）和微生物代谢物等外界因素共同催化作用下，O2与不饱和脂肪酸发生反应生成脂质自由基；随后在链传递过程中，自由基与O2结合形成过氧自由基，并进一步进攻其他脂质分子，导致氧化链反应不断扩展；在链终止阶段，自由基相互结合生成稳定产物。随着氧化进程的推进，初始生成的ROOH进一步分解产生醛、酮、羧酸等羰基化合物及过氧化物和游离脂肪酸等次级氧化产物，导致肉品色泽、风味和质地发生劣变。
脂质氧化进程受多种因素影响。O2是脂质自动氧化的必要因素，其分压和接触面积直接影响氧化速率；温度通过影响反应动力学调控氧化进程，温度过高或过低均会加速脂质氧化；光照，尤其是紫外线可提供活化能并引发脂质光氧化；金属离子（如Fe2+、Cu2+等）作为促氧化剂可加速脂肪氧化。另一方面，抗氧化剂可通过供氢或清除自由基等方式有效延缓脂质氧化。因此，综合调控上述因素对维持食品质量与安全性具有重要意义。
2.5 肌红蛋白氧化
肌红蛋白氧化是导致肉品品质劣变的关键原因之一。该过程会引起肌红蛋白分子结构改变，致使其丧失结合O2的能力，进而难以维持鲜红的肉色[9]（图2）。肌红蛋白中的二价铁离子（Fe2+）易被O2及其他氧化剂氧化为三价铁离子（Fe3+），这一氧化反应是导致肉品色泽劣变（变为暗淡或褐色）等表观品质下降的关键机制之一[26]。此外，肌红蛋白氧化过程中还会产生亚硝酸盐、亚硝酸等氧化产物，这些化合物在人体胃肠环境中可与胺类物质反应生成具有致癌风险的亚硝胺，从而对食品安全构成潜在威胁。肌红蛋白氧化受O2、光照、温度和金属离子等多种因素影响。O2作为主要的促进因子之一，可直接参与肌红蛋白的自动氧化过程，导致其结构和功能发生改变。此外，肌红蛋白氧化还受光照和温度影响，光照可通过光敏反应激发肌红蛋白氧化，而高温则能显著提高肌红蛋白氧化反应动力学速率。为延缓肌红蛋白氧化，肉品保鲜中常采用多种调控策略。其中，通过降低O2含量减缓肌红蛋白氧化速率是普遍应用的手段，如真空包装或充填惰性气体包装，以减少肌红蛋白与O2的接触；添加氧化酶类催化剂可在一定程度上将O2转化为无害产物。此外，抗氧化剂可有效抑制氧化反应进程，而抗菌剂则通过抑制微生物生长间接减轻因其生长与代谢引起的氧化促进作用。这些方法的综合应用有助于维持肉品色泽稳定性并延长其货架期。
3 基于品质保障的保鲜技术
3.1 气调包装技术
气调保鲜是一种通过精准调控包装内部气体组成（O2、CO2和N2等）有效抑制微生物活性和氧化反应，从而延长食品货架期的保鲜技术。该技术通常通过降低O2含量、提高CO2含量延缓食品腐败变质，其核心机制在于通过降低O2含量以延缓脂质氧化和肌红蛋白氧化等反应，维持食品新鲜度；同时提高CO2含量以抑制好氧微生物生长繁殖，延缓食品腐败进程。真空保鲜作为气调保鲜的一种特殊形式，通过排除包装内绝大部分空气以最大程度降低O2含量，从而抑制好氧微生物活性并延缓氧化。然而，真空环境可能无法完全抑制微生物生长，特别是兼性厌氧和专性厌氧微生物。因此，在使用真空保鲜技术时仍需严格控制卫生和贮藏条件，以保障食品安全。Cha Hanying等[27]发现采用30% CO2+70% N2的气调包装可延长微生物生长滞后期，从而有效抑制假单胞菌等常见腐败菌群的生长繁殖。Hou Huefei等[28]发现40%O2+25% CO2+35% N2的气调包装不仅对假单胞菌具有抑制作用，还对去骨牛肘中的乳酸杆菌和肉杆菌表现出明显的抑制作用。
3.2 现代冷冻保鲜技术
在传统冷冻过程中，食品内部水分易形成大尺寸冰晶，对细胞结构造成机械损伤。超声辅助冷冻技术通过超声波空化效应在冷冻过程中诱导产生微气泡，促进晶核形成与冰晶均匀分布、降低冰晶尺寸，进而有效降低冰晶对食品组织的机械损伤。此外，超声波产生的振动和微流效应可破坏细胞膜结构，加速细胞内部水分迁移和冻结速率，缩短冷冻时间，有助于更好地保留食品的营养成分并维持其感官特性。综上，超声辅助冷冻技术具有可提高冷冻效率、改善产品质量、减少冰晶危害及维持食品品质等多重优势。Cheng Hao等[29]研究发现，超声（175 W）辅助冷冻联合海藻酸钠处理可减轻大黄鱼肌原纤维蛋白在冷冻过程中的变性程度，蛋白一级结构、红外光谱及荧光强度等指标均表明其有助于维持蛋白质稳定性。Zhang Chao等[30]研究表明，超声（165 W）辅助冷冻不仅能有效地维持蛋白质一、二、三级结构，还能减缓弹性模量、凝胶强度和持水性下降，并且适当的超声功率可促进凝胶网络形成。
电场辅助冻结是另一类新型冷冻技术，其通过外加电场影响水分子排列与运动行为，促进冰晶均匀成核与细化分布，从而改善食品冻结品质。该技术基于水分子在电场中的介电响应，通过调控电场强度和频率干预冰晶形成速率和尺寸分布，实现更可控的冻结过程。其优势主要体现在冻结效率高、冰晶损伤小，以及有利于维持持食品原有质地和营养价值等。Xu Yuqian等[31]研究发现，低压和高压静电场辅助冻结均可有效改善新鲜肉的早期持水性与肌纤维微观结构，有效抑制固定水向自由水转化，减少水分流失，提升冻结效果。
3.3 可食用膜保鲜技术
3.3.1 可食用膜基质材料特性与功能
可食用膜或涂层以生物聚合物为主要成分，在食品保鲜与包装领域已得到广泛研究与应用，其将传统包装功能提升至新高度，作为一种兼具环保性与健康效益的食品保鲜手段，在缓解食品保鲜挑战及减轻环境污染问题上具有重要的现实意义。可食用膜概念的兴起，主要归因于日益严峻的环境压力（如塑料废弃物处理负担加剧等）、食品工业副产物高值化利用的需求及消费者对天然、营养、健康食品的追求。常用于制备包装材料的生物聚合物包括蛋白质、多糖、脂质及其复合体系，为制备性能优化的薄膜提供了丰富的物质基础[32]（表1）。通过对生物聚合物分子结构、聚集态等的精准调控，可制备出兼具特定机械性能与功能特性的高性能薄膜材料。在采用天然聚合物制备包装材料时，不仅需满足必要的基础物理性能要求，还应重点优化其阻隔性能，以实现材料的结构-功能一体化设计。然而，天然聚合物基包装薄膜普遍存在刚性较高、脆性较大的缺陷，这严重限制了其在食品工业中的实际应用[33]。增塑剂是一种低分子质量化合物（如甘油、山梨醇、聚乙二醇等），其可通过与聚合物链相互作用有效提升薄膜的柔韧性、改善其机械性能。增塑剂的引入不仅影响薄膜的机械性能，还会对其水蒸气及气体阻隔性产生影响。此外，为进一步提高可食用膜的保鲜效率，可通过掺入天然活性化合物（如精油[34-36]、细菌素[37-38]、酚类化合物及其他生物活性提取物）赋予薄膜额外的抗菌与抗氧化活性，从而使薄膜能够满足特定食品的保鲜需求。
表1 用于制备可食用膜的天然聚合物的优点和缺点
Table 1 Advantages and disadvantages of natural polymers used for preparing edible films
天然聚合物优点缺点参考文献蛋白质良好的机械、物理和光学特性，对气味、有机蒸汽具有较强的阻隔性，对CO2、O2具有选择渗透性与脂质基薄膜相比，其对水分的渗透性低、机械性能差[39-47]多糖良好的成膜性、柔韧、无异味、成本低，复合多种多糖可提升机械强度水蒸气阻隔性较差，单一多糖膜抗拉强度低，需添加增塑剂，并且多数多糖膜不具抗菌性，需额外添加抗菌成分[48-58]脂质脂质能够增强可食用膜的拉伸强度与耐水性、降低其断裂伸长率、减少水分流失，同时赋予食品较好的光泽机械性能、弹性和强度较差，脂质基薄膜较脆，因此不能单独成膜[59-64]
蛋白质作为一种极具应用前景的生物聚合物基材，在功能薄膜制备领域展现出显著优势。其独特的分子结构可赋予材料优异的机械性能、光学特性及对有机蒸汽和气味的阻隔能力，同时具备对CO2和O2的选择性渗透特性。蛋白质基薄膜的物理机械性能、阻隔特性和热稳定性可与聚氯乙烯等传统塑料薄膜相媲美。目前，明胶、乳清蛋白和玉米蛋白等食品工业常用蛋白质因其丰富的来源和较低的成本，被广泛应用于生物聚合物薄膜的制备。其中，玉米蛋白因其疏水特性可形成兼具韧性和柔性的薄膜，但在干燥条件下易脆化的缺陷限制了其应用范围。Wu Yue等[39]制备的蛋清蛋白基保鲜膜不仅表现出优异的综合性能，其适度的亲水性还赋予材料良好的生物降解特性，在此基础上引入表没食子儿茶素没食子酸酯的复合膜能有效抑制冷鲜猪肉总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量和硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值升高。Ran Ruimin等[40]以壳聚糖和大豆分离蛋白（4∶1，m/m）胶体颗粒为稳定剂，基因素为交联剂，构建的肉桂精油Pickering乳液体系粒径更小、稳定性更高、封装效率更高。该乳液体系的引入不仅可显著提升胶原蛋白薄膜的热稳定性、耐水性和紫外线阻隔性能，还可增强薄膜的抗氧化活性和抗菌活性。
多糖具有优异的机械性能和结构特性，作为合成聚合物的潜在替代材料在薄膜制备领域展现出重要价值。但其对水蒸气的阻隔性较差，这仍是限制其应用的主要因素。目前用作生物聚合物薄膜制备的多糖主要包括淀粉[48]、纤维素[65]、壳聚糖[49-50]、果胶、海藻酸盐和卡拉胶等。其中，羧甲基纤维素（carboxymethyl cellulose，CMC）是纤维素的重要衍生物，具有良好的成膜性能，基于CMC制备的薄膜通常具有透明度高、柔韧性好、无不良气味等特点，且对O2和CO2表现出优良的阻隔效果[66]。薄膜的水蒸气屏障性能主要取决于膜聚合物的疏水性/亲水性平衡，CMC的亲水特性导致其水蒸气阻隔性较弱，可通过改性、复合疏水涂层或其他聚合物改善。另外，CMC基膜还存在力学性能不足的缺陷，通常与其他聚合物共混以改善其机械性能[67]。淀粉作为产量丰富、成本低廉的生物聚合物，在可食用膜制备中具有广阔应用前景。淀粉基膜也具有透明度高、无味等特点，并具有优异的O2和CO2阻隔性能，但其高度亲水性导致水蒸气阻隔性能不佳。近年来，壳聚糖[51]作为备受关注的另一种多糖材料，由甲壳类动物外骨骼中的几丁质在碱性条件下脱乙酰化制得，具有无毒、可生物降解及阳离子特性[68]。壳聚糖不仅具有低透氧性和在酸性条件下的良好成膜能力，还表现出对多种腐败菌和致病菌的抗菌活性，但其水蒸气阻隔性能与其他多糖薄膜类似，仍有待提升。
脂质作为另一类重要的生物聚合物材料，其成膜特性与多糖和蛋白质存在本质差异。由于缺乏单独成膜的能力，脂质通常以涂层形式或通过与其他生物聚合物复合的方式应用于食品包装领域。脂质的物理化学性质主要取决于其分子结构，包括极性基团分布、碳链长度及不饱和度等。不饱和脂肪酸因其较高的极性特征可导致材料水分迁移率显著提升。将脂质引入可食用膜体系可有效增强材料的内聚性、疏水性及柔韧性等，从而在维持肉品感官品质（包括色泽、香气和嫩度）和微生物稳定性方面发挥重要作用。在各类脂质材料中，蜡类物质因其独特的分子结构（由长链脂肪酸与长链脂肪醇酯化形成）表现出优于多数可食用膜基材的水分阻隔性能，这主要归因于其分子结构中极低的极性基团占比和长链烷烃结构单元的高度有序排列。甘油酯类（包括甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯）作为另一类重要的包衣基材，其功能特性与分子结构密切相关：短链甘油三酯表现出部分水溶性，而长链分子则呈现完全疏水特性；与饱和脂肪酸相比，相应的不饱和脂肪酸具有更低的熔点和更高的水分迁移率，这源于烃链流动性的增强和酰基链堆积密度的降低。此外，乙酰化单酸甘油酯也可用作食品涂层材料，可能是由于亲水性羟基的乙酰化取代能够降低分子极性，故其水分阻隔性能随着乙酰化程度的提高而改善。
3.3.2 可食用膜添加物特性与功能
当需要优化薄膜的物理性能时，增塑剂的引入是必要的技术手段。为进一步提升可食用膜的保鲜效能，通常会在成膜基质中整合多种天然活性成分，包括酚类化合物、植物精油、微生物源抑菌剂及其他具有生物活性的植物提取物等（图3）。这些功能组分能够赋予薄膜抗菌活性与抗氧化活性，从而满足特定食品的保鲜需求。值得注意的是，薄膜基质不仅能为活性成分提供保护性载体，还能通过调控其释放动力学实现长效稳定的功能表现。这种可控释放机制能够有效延长活性成分的作用时效，为肉品保鲜提供更为持久的技术解决方案。
图3 可食用膜添加物质分类
Fig.3 Classification of edible film additives
3.3.2.1 酚类化合物
在可食用膜体系中引入酚类化合物已被证实是一种高效的抗氧化策略[69]，这主要归因于其分子结构中酚羟基作为氢供体的自由基清除能力。酚类化合物具有高抗氧化活性[70-71]，其抗氧化机制具有多重性特征（图4）。其一，自由基捕获能力。酚类化合物的酚基团能够与含有不成对电子的高活性自由基发生反应，有效中和自由基活性并阻断氧化链式反应；其二，金属离子螯合作用。酚基团可与具有催化氧化作用的金属离子形成稳定络合物，从而抑制金属离子介导的氧化反应；其三，作为氢供体，酚羟基能够向氧化剂提供氢原子，降低氧化剂活性；其四，通过调控氧化酶活性或促进抗氧化酶合成等生化途径发挥间接抗氧化作用。这些协同作用共同构成酚类化合物在可食用膜中发挥抗氧化活性的基础。可食用膜中添加酚类化合物的应用案例如表2所示。
表2 可食用膜中添加酚类化合物的应用案例
Table 2 Application cases of phenolic compounds in edible films
应用对象添加物主要发现参考文献新鲜牛肉海藻酸钠和魔芋葡甘露聚糖、茶多酚对金黄色葡萄球菌的抑制作用强于大肠杆菌，茶多酚-海藻酸钠-魔芋葡甘露聚糖薄膜表现出优异保鲜效果，可有效抑制微生物活性和氧化反应，延缓食品腐败变质进程[52]鲑鱼壳聚糖、香芹酚显著抑制革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生长、延长鲑鱼保质期[53]新鲜猪后腿肉羧甲基壳聚糖、普鲁兰多糖、丁香酚添加5%（m/m）丁香酚时，大肠杆菌抑菌圈直径由8.82 mm增至11.18 mm，金黄葡萄球菌抑菌圈直径由8.95 mm增至10.08 mm，薄膜抗菌、抗氧化性能改善，可有效延长冷鲜肉新鲜期[54]日本鲈鱼壳聚糖、咖啡酸、没食子酸、绿原酸壳聚糖共价接枝酚酸可抑制腐败微生物生长与脂质氧化、阻止水分迁移，从而有效延缓鱼片腐败、保持其感官品质[55]熟牛肉 乙基纤维素/明胶-羧甲基壳聚糖、芡实种壳多酚涂膜牛肉菌落总数较对照组降低2.11（lg（CFU/g）），活性双层膜对即食肉制品中的单核细胞增生李斯特菌表现出良好的抑制作用，并显著延缓pH值、水分流失、颜色和质构变化[56]鸡胸肉三甲基壳聚糖、丁香酚与对照组相比，贮藏5 d，复合膜组金黄色葡萄球菌数降低1.83（lg（CFU/g））、TBARS值降低29%，复合膜可有效抑制金黄色葡萄球菌繁殖、延缓脂质氧化[57]鸡胸肉羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、芒果皮、茶多酚茶多酚使芒果皮抗菌膜更致密，其引入可降低膜的水蒸气透过率、O2透过率、CO2透过率，含有1.4%（m/m）茶多酚的芒果皮抗菌膜可有效保持鸡胸肉色泽和质地、TBARS值降低19.0%、TVB-N含量减少60.6%，同时有效抑制鸡胸肉水分流失、pH值升高、微生物生长与繁殖[58]五花肉米粉、明胶、儿茶素与对照组相比，实验组TBARS值降低25%、菌落总数约降低3（lg（CFU/g）），脂质氧化与微生物生长均被有效抑制[73]
图4 酚类化合物抗氧化机制[72]
Fig.4 Antioxidant mechanism of phenolic compounds[72]
KEAP1.Kelch样ECH关联蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1）；PKC.蛋白激酶C（protein kinase C）；NRF2.核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2）；ARE.抗氧化反应元件（antioxidant response element）；SOD.超氧化物歧化酶（superoxide dismutase）；CAT.过氧化氢酶（catalase）；GPx.谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase）。
3.3.2.2 植物精油
植物精油是从植物各部位（包括花、叶、茎、根、果实、种子及皮等）提取的具有挥发性特征的芳香油状液体，复杂的化学成分（主要包括酚类、醛类、酮类等活性物质）可赋予其抗微生物、抗氧化、酶活性抑制及防虫等多重生物活性，被广泛应用于食品保鲜领域[74]。基于化学组成特征，植物精油可分为4 类[75]：其一，萜类衍生物，是最常见的植物精油类别，包括薄荷脑、柠檬烯、橙烯等，具有抗菌、抗炎特性；其二，芳香族化合物，主要由苯和苯乙烯类化合物组成，如苯乙醇、桂皮醛、丙烯酸苯乙酯等，表现出广谱抗菌活性，具有浓郁的芳香气味；其三，脂肪族化合物，主要由醇类、酮类、酯类等化合物组成，如薰衣草酮、橙花醇、乙酸丁酯等，兼具抗菌与抗氧化功效，气味相对温和；其四，含硫、含氮类化合物，主要包括硫醚、硫醇、硫酮等化合物，如大蒜素、葱素、萝卜素等，具有抗菌、抗氧化等作用，但常伴有辛辣、刺激气味。
在食品保鲜领域，植物精油因其显著的抗菌和抗氧化特性而得到广泛应用，牛至精油与羧甲基壳聚糖复合使用可有效延长新鲜鸡肉货架期并抑制单核细胞增生李斯特菌生长，迷迭香精油能有效抑制蛋白质氧化，而肉桂精油则对低钠盐腊肉表现出优异的抑菌效果。可食用膜中添加植物精油的应用案例如表3所示。
表3 可食用膜中添加植物精油的应用案例
Table 3 Application cases of plant essential oils in edible films
应用对象添加物主要发现参考文献鸡肉姜黄精油姜黄精油的加入使可食用薄膜对肠炎沙门氏菌表现出强抑制作用，贮藏14 d内，菌落总数由3.08（lg（CFU/g））降至2.17（lg（CFU/g））[41]猪肉柠檬精油草鱼胶原蛋白、壳聚糖复合膜引入柠檬精油后，贮藏21 d内，实验组过氧化物值、TBARS值及菌数总数（由对照组的14.12（lg（CFU/g））降至6.78（lg（CFU/g））显著降低[42]鸡肉肉桂精油添加1.5%（V/V）肉桂精油可显著降低鸡肉TVB-N含量，贮藏7 d时，实验组TBARS值仍保持在0.5 mg/kg以下，显著低于对照组的0.81 mg/kg[43]猪肉花椒精油花椒精油可提高复合薄膜的黄度指数，实验组质量较对照组升高3.05%，热稳定性提高、透光率降低[76]鸡肉 生姜花序精油生姜花序精油使大肠杆菌抑菌圈直径达到10.0 mm，有效降低鸡肉贮藏过程中大肠杆菌数[77]鲜鸡肉牛至精油添加3%（V/V）牛至精油的淀粉膜对枯草杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有强抗菌活性[78]
3.3.2.3 微生物源抑菌剂
乳酸链球菌素对多种常见致病菌和腐败菌具有抑制或杀灭作用，尤其对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌等）具有显著的抑制作用，其作用机制主要通过干扰细胞壁肽聚糖合成，导致胞内物质外泄。在可食用膜中引入乳酸链球菌素能有效抑制微生物生长，延缓食品腐败。此外，乳链球菌素作为天然抑菌剂具有良好的稳定性与安全性，其引入不会对食品品质及安全性带来负面影响，并可在特定温湿度条件下维持长效抗菌活性。
乳酸菌作为一种常见益生菌，其在食品工业中的应用已得到广泛验证。近年来，其被拓展应用于食品保鲜膜领域，通过多重机制协同提升食品保鲜效果。在肉品中，乳酸菌主要基于产酸作用、竞争性抑制、抗菌物质分泌及抗菌酶生成等协同机制发挥保鲜效果。具体而言，乳酸菌通过糖类发酵产生乳酸，降低肉类表面pH值，创造酸性环境，进而有效抑制多数最适生长pH值为中性或弱碱性的腐败菌和致病菌。同时，乳酸菌凭借出色的表面附着能力可在肉品表面形成生物膜，通过占据生态位和竞争营养物质抑制其他有害微生物定植。此外，乳酸菌代谢产生的有机酸（如乳酸、乙酸）、H2O2及细菌素（如乳酸菌素）等抗菌物质能破坏病原菌细胞膜完整性并干扰其代谢活动，进一步增强对肉品的保鲜效果。
溶菌酶作为一种天然抗菌酶，在食品保鲜膜领域展现出显著的应用潜力。其抗菌机制主要表现为特异性水解细菌细胞壁中的葡萄糖胺聚糖，导致肽聚糖结构解聚，引发细胞壁破裂和溶菌效应，从而有效抑制食品中致病菌（如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等）和腐败菌的生长繁殖。在可食用膜中引入溶菌酶能够显著降低食品表面的微生物负载量，改善食品的微生物安全性。同时，溶菌酶对真菌的生长也具有抑制作用，可有效延长食品货架期。此外，溶菌酶作为天然蛋白质，其应用于食品包装材料不会对食品感官品质与食用安全性产生负面影响。
纳他霉素作为一种多烯大环内酯类抗生素，具有高效抗菌性和良好安全性等特征，其主要通过特异性结合真菌细胞膜中的麦角甾醇发挥抗菌作用。麦角甾醇作为真核微生物细胞膜（由脂质、磷脂及蛋白质构成）的关键组分，为纳他霉素提供选择性作用靶点。纳他霉素与麦角甾醇发生不可逆结合，形成稳定的多烯-甾醇复合物，导致细胞膜通透性改变，引发细胞内离子及小分子物质渗漏，从而抑制酵母及霉菌生长繁殖。研究表明，纳他霉素对绝大多数真菌均表现出显著的抑制效果，目前已被广泛应用于肉制品及干酪等食品的防霉保鲜。
ε-聚赖氨酸（ε-polylysine，ε-PL）是一种由25～30 个L-赖氨酸残基缩合而成的天然阳离子抗菌肽，具有广谱抗菌活性和良好的生物可降解性。由于其优异的热稳定性和抗菌活性，研究人员常将其与壳聚糖复合制备可食用膜，用以增强纯壳聚糖膜的理化性能，并将其广泛应用于肉品、水果及蔬菜等保鲜。ε-PL的抑菌机制主要通过以下途径实现：其一，ε-PL分子携带正电荷，可通过静电相互作用吸附于带负电荷的细菌细胞膜表面，破坏膜结构的完整性，导致细胞内物质外泄，从而引起细胞死亡；其二，ε-PL能够进入细胞内部，与带负电的酶类结合，抑制其活性和代谢功能，干扰能量代谢与核酸合成过程；其三，ε-PL可诱导细胞内ROS水平升高并引起DNA片段化，从而引发细胞凋亡。目前广为接受的机制为膜攻击理论，即ε-PL与细胞膜中的磷脂头基结合，引起膜结构发生负曲率折叠，造成膜损伤，最终导致细胞死亡。
可食用膜中添加微生物源抑菌剂的应用案例如表4所示。
表4 可食用膜中添加微生物源抑菌剂的应用案例
Table 4 Application cases of antibacterial agents of microbial origin in edible films
注：—.文献仅测定了薄膜抗菌活性，未进行肉品保鲜应用。
应用对象添加物主要发现参考文献鸡肉乳酸链球菌素贮藏15 d后，对照组菌落总数达15.74（lg（CFU/g）），远高于实验组，乳酸链球菌素可有效抑制单核细胞增生李斯特菌生长、延缓鸡肉氧化[79]猪肉乳酸链球菌素贮藏7 d后，实验组菌落总数为8.0（lg（CFU/g）），低于对照组的9.1（lg（CFU/g）），乳酸链球菌素从薄膜释放到肉中，发挥单核细胞增生李斯特菌生长抑制作用[80]冷熏鲑鱼 乳酸链球菌素25 0贮00藏I 4U /周m L时乳，酸单链核球细菌胞素增+生0.李3%斯（特m菌/m减）少山2梨.0酸～2钾.7能（显l g著（减CF少U/菌cm落2）总）数，[81]菌2.4 （贮lg（藏C2 F8 U d/后c m，2）无）抑，菌含剂单薄一膜/复覆合盖乳的酸三菌及文乳鱼酸片链单球核菌细素胞的增薄生膜李呈斯现特显菌著增抑加菌效果 [82]酶溶菌添酶加和壳壳寡寡糖糖-溶共菌同酶作混用合可物抑可制使大初肠始杆微菌生和物荧量光减假少单3胞（菌lg（活C性F，U/在g）碎）肉中[83]霉素抑菌圈直径增加、菌落总数显著降低，有效延缓TVB-N含量升高与pH值降低[84]烟熏鲑鱼乳酸羊肉溶菌冷鲜羊肉纳他牛肉ε-PLε-PL处理后，多数大肠杆菌出现严重膜损伤，细胞表面塌陷、出现褶皱，甚至萎缩破裂，牛肉大肠杆菌数显著下降[85]新鲜猪肉ε-PL具有较强的紫外线阻挡能力和抗氧化活性，可延长冰鲜肉新鲜期[86]—ε-PL含有2%（m/m）ε-PL淀粉基抗菌膜可有效抑制大肠杆菌和枯草芽孢杆菌生长，抑菌区分别达107 mm2和127 mm2[87]牛肉0.2%（m/m）ε-PL+0.1%（m/m）谷胱甘肽降低牛肉菌落总数、pH值、TVB-N含量、TBARS值，贮藏6 d对照组TBARS值急剧增至0.67 μmol/g，实验组仅为0.27 μmol/g[88]
3.4 紫外辐照保鲜技术
紫外辐照保鲜技术是一种利用约260 nm波长的短波紫外线（ultraviolet-C，UV-C）对食品及食品接触表面进行物理杀菌和保鲜处理的非热加工技术。紫外光以波或粒子形式发射能量，波长范围通常为100～400 nm，且不会诱发放射性。UV-C（200～280 nm）可通过2 种机制破坏微生物的DNA结构：其一为直接作用，即在胞嘧啶与胸腺嘧啶之间形成交联；其二为间接作用，通过水辐解产生自由基进而造成损伤。在UV-C波段中，253.7 nm附近的光波被证实对微生物具有最强杀伤效果，其核酸在此波长下呈现最大吸收。目前，UV-C技术已广泛应用于食品工业中的水体、设备表面及包装材料的消毒。Soro等[89]研究表明，UV-C照射可有效延缓鸡肉中的脂质氧化进程。Söbeli等[90]采用脉冲UV-C处理牛腰肉牛排，发现其可显著降低牛排表面微生物量，在2.1 J/cm²和4.2 J/cm²辐照剂量下可实现2～3（lg（CFU/g））的灭活水平。值得注意的是，脉冲UV-C处理可引起挥发性成分的显著变化，主要归因于紫外线引发的光化学效应及随之增强的脂质氧化作用与微生物灭活效应。Damdam等[91]进一步证实UV-C处理可有效延长牛肉、鸡肉和三文鱼片的货架期。
3.5 臭氧保鲜技术
臭氧保鲜是一种常见的非热处理保鲜技术。臭氧作为一种强氧化性气体，具有良好的抑菌与杀菌能力。在肉类保鲜过程中，臭氧可渗透至组织内部，杀灭细菌、病毒及其他微生物，从而有效延长肉品的保质期。其核心机制在于臭氧对微生物的氧化作用：臭氧能够破坏微生物细胞膜结构、抑制酶活性，并可直接氧化微生物的核酸及蛋白质，导致微生物死亡。此外，臭氧还能氧化食品中的气味成分及有机代谢产物，减少不良气味与腐败物质，改善整体品质。Cantalejo等[92]研究表明，臭氧处理（0.6 μL/L、10 min）结合冻干有助于增强肉品的微生物安全性，获得感官可接受产品，并将生鸡胸肉的保质期延长至8 个月；相比之下，仅进行冻干处理的样品保质期仅为4 个月。然而，0.4 μL/L臭氧处理会对鸡肉的硬度和咀嚼性产生不利影响。因此，仍需进一步研究以确定适宜的处理条件，从而最大限度延长臭氧处理冻干鸡肉的货架期。Zhang Tao等[93]评估臭氧水冲洗与臭氧浮选对去除鳙鱼中土臭素、鱼蛋白及鱼油理化性质的影响，结果表明，2 种处理均能有效消除土腥味，且适度的臭氧水漂洗可提高盐可提取蛋白含量，表明在适宜条件下，臭氧水处理可作为改善淡水鱼鱼糜产品质量的一种替代方法，因其不仅能够去除异味，还可增强鱼糜凝胶的理化特性。
3.6 冷等离子体保鲜技术
冷等离子体技术是一种具有广泛应用潜力的新型非热加工技术。与食品热加工技术相比，该技术具备安全、温和、无损、操作简便及成本较低等优势，为肉类工业中的诸多问题提供了可行的解决方案。冷等离子体处理可有效降低肉品中的微生物污染。低温等离子体是在低压或大气压条件下产生的、由多种带电粒子组成的非平衡态气体混合物，包含大量化学活性物质，如ROS和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）。ROS是指具有高反应活性的含氧原子或原子团，如臭氧、H2O2、单线态氧、超氧阴离子自由基和羟自由基等；RNS则是以NO为核心的一系列衍生物，包括NO2、N2O3和N2O4等。ROS与RNS的高反应性使其在抑制微生物生长及减少肉类中亚硝酸盐生成方面发挥重要作用。Hu Jiajie等[94]研究表明，冷等离子体循环处理可有效延缓红虾在贮藏过程中pH值和TVB-N含量的上升，表明该技术在保持红虾冷链贮运期间感官品质与生化特性方面具有应用潜力。Liao Xinyu等[95]发现冷等离子体冰能显著抑制虾中微生物生长，这可能归因于其中富含的稳定活性物质，特别是H2O2、臭氧和硝酸盐等ROS与RNS。冷等离子体通过氧化细胞外壁和细胞内组分导致微生物失活。Soro等[96]发现冷等离子体处理可导致猪肉脂肪酸含量略微升高，但未引起饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸组成及营养指数的显著变化。Colejo等[97]研究表明，冷等离子体处理熏鲑鱼15 min可灭活70%～95%的微生物，在后续4 周真空冷藏过程中，仅引起颜色、外观和脂质氧化等质量参数的轻微变化。Kim等[98]研究表明，射频高压冷等离子处理可有效灭活牛肉干中的金黄色葡萄球菌，且对产品的营养与感官品质影响较小。
3.7 静电喷雾保鲜技术
静电喷雾技术是一种在高压静电场作用下使液体雾化成微米至纳米级带电液滴的先进包覆技术。该技术通过调节电场强度、流速及溶液性质等参数可实现对液滴尺寸、分布及沉积行为的精确控制，在保鲜应用中，超细雾化可极大提高功能液体的比表面积和表面覆盖均匀性，可在食品表面形成致密且连续的保护性薄膜，有效阻隔O2、水分及微生物侵入；带电液滴能够借助静电力吸附于产品表面，减少液滴反弹和流失，提高抗菌剂、抗氧化剂等活性成分的利用效率；纳米级液滴可增强活性成分的渗透性和生物可利用性，从而更好地抑制腐败微生物和延缓氧化反应。目前，静电喷雾已广泛应用于薄膜制备、食品加工与包装等领域。Punchihewage-Don等[99]研究表明，静电喷涂精氨酸月桂酸盐与过氧乙酸可有效控制鸡腿肉沙门氏菌污染，且抗菌剂喷涂顺序对食品安全性与品质提升具有决定性影响。Hao Yin等[100]采用静电喷涂技术制备的壳聚糖/香茅油复合涂层能较好地维持三文鱼片的硬度与色泽，有效延长其货架期。因此，静电喷雾技术作为一种高效、节能且适应性强的保鲜手段，在肉品品质维持方面具有广阔的应用前景。
3.8 静电纺丝保鲜技术
静电纺丝技术是一种在高压静电场作用下，通过使聚合物溶液或熔体带电并拉伸形成亚微米至纳米级纤维的先进材料制备方法。该技术具有设备简单、条件温和、成本较低等特点，所制备的纤维材料具备高比表面积、可调控孔隙结构及表面功能可设计性等优势，在食品保鲜领域展现出显著潜力。其保鲜机制主要体现在以下方面：首先，静电纺丝纤维膜可通过精确调控微观孔隙结构有效阻隔O2和水蒸气，降低食品氧化速率和水分流失；其次，纤维材料的高比表面积可提高活性物质的负载与释放效率，可通过掺入抗菌剂（如植物精油等）和抗氧化剂实现主动保鲜功能；此外，某些智能静电纺丝材料还能对环境刺激（如pH值、挥发性胺类）产生可视化响应，从而实时监测食品新鲜度。Guo Min等[101]采用静电纺丝技术制备一种新型智能双层纤维垫并用于猪肉保鲜，纤维基质中紫色甘薯提取物和香芹酚的释放可控并遵循Fickian扩散机制，该纤维垫具有可逆且高敏感的颜色变化特性，可实现猪肉新鲜度的实时监测，同时其具备良好的抗菌和抗氧化活性，可将猪肉在25 ℃下的货架期延长24 h。Shavisi等[102]采用静电纺丝技术将大马士革蔷薇提取物（在pH 1～12范围内呈现显著的颜色变化）封装至壳聚糖-阿拉伯胶纳米纤维垫中，有效提升纳米纤维垫的水屏障性能和热稳定性。值得注意的是，纳米纤维延展性得到提升（断裂伸长率升高），这便于其贴合肉品表面变形，有利于包装机械操作；其抗拉强度虽有所降低，但对pH值变化的灵敏显色响应可实现生鲜鸡柳的实时新鲜度监测。Zhang Yingying等[103]采用静电纺丝技术制备负载聚(六亚甲基双胍)盐酸盐的聚乙烯醇纤维薄膜，热稳定性与抗菌活性均显著提升，其作为活性包装材料能有效抑制4 ℃下日本鲈鱼菌落总数、假单胞菌和产H2S细菌增殖，延缓TVB-N含量升高，对维持鲈鱼品质及延长其货架期具有积极作用。Yang Yufan等[104]采用共混静电纺丝技术制备的聚乙烯醇/乙基纤维素/茶多酚纳米纤维薄膜表现出优异的热稳定性、疏水性、水蒸气阻隔性及机械性能，同时具备良好的抗菌抗氧化能力，可有效延长猪肉货架期。综上，静电纺丝技术因其多功能性和可设计性，已成为开发生物可降解、高功效智能包装的重要方向。
4 结 语
肉品保鲜技术通过抑制氧化反应与腐败变质进程，显著提升肉品品质和食用安全性。随着科技的发展与进步，肉品保鲜技术也不断升级与改进。然而，新型保鲜技术在实际应用效果与安全性方面仍面临诸多挑战。例如，冷等离子体保鲜与静电喷雾等技术的大规模工业化应用受限于高昂成本与工艺可控性不足等问题；乳酸菌、乳酸链球菌素及溶菌酶等生物保鲜剂可能对肉品风味与质构特性产生负面影响。未来研究应聚焦于开发安全性更高、效果更显著的保鲜技术，可重点聚焦于以下方向：其一，融合人工智能技术开发肉品新鲜度实时监测系统、研发具有抑菌剂控释功能的活性智能包装体系；其二，优化冷藏设备的环境参数精准调控能力，通过动态调节温湿度以抑制微生物生长与增殖；其三，开发高精准传感技术，实现肉品贮藏状态的实时监测与快速响应；其四，创新包装技术以延长肉品在最佳保存条件下的货架期。通过多技术协同创新推动肉品保鲜技术向智能化、精准化方向发展。
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