CN1938153A - 使新鲜的肉产生并维持优选的红色的改进的包装方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于改进食品(12)的可视外观的方法以及被本方法所使用的薄膜(22)。所述的薄膜包括有效量的含氮的化合物，所述的化合物被包含在或被应用到薄膜的一边并且适于接触在食品包装容器(10)中的食品项目。一旦接触到容器内的食品项目，由于与化合物的接触以及分解在食品的汁中，所述的含氮的化合物在容器中形成一氧化二氮气体。因此，包装薄膜与食品的物理接触导致呈现在食品项目的可视表面(100)上的优选的微红色呈现，而没有影响食品内部的外观、品质或颜色。

Description

使新鲜的肉产生并维持优选的红色的改进的包装方法

技术领域

本发明是关于食品的包装，更具体地说是关于一种方法以及包装薄膜，其适于将材料传递到食物表面用以使在包装内的食品具有吸引力的外观。

背景技术

实质上，肉的颜色是保持肉的唯一最重要的质量特性，所述的质量特性影响着肉的销售。顾客通过颜色作为判断新鲜的标准。肉的颜色来自肌红蛋白。所述的肌红蛋白是存在于所有动物的肌肉组织中的复杂的有颜色的蛋白质。它的生物功能在于氧气的存储以及传送。它通过可逆地与分子氧气结合完成这样的功能，借此造成用于线粒体的氧气的细胞内的来源。猪肉和家禽含有的肌红蛋白的数量要比牛肉低，因此在颜色上就要比牛肉的颜色要浅。

肌红蛋白由被称作血红素的非蛋白质的部分和被称为球蛋白的蛋白质部分所组成。所述的蛋白质部分是大的多肽链，用来确定肌红蛋白分子的三维空间结构。所述的血红素的部分在平面环中由铁原子所组成。球蛋白部分围绕血红素基团并且以某种方式与血红素相合以稳定分子。血红素是肌红蛋白的活性中心。其具有吸引配合基体的开口结合位点。所述的配合基体必须足够的小，用以装进血红素口袋中，并且具有合适的电子配置用于结合铁原子。氧气完全地满足这些要求，这就是肌红蛋白如何实现其生物功能将氧从血液中传递到线粒体。

当氧气进入到血红素口袋中时，其电子配置以某种方式改变肌红蛋白的球蛋白部分的形状，以影响光的吸收特性。配合基体在血红素口袋中的存在与否，以及配合基体自身都影响肌红蛋白明显的颜色的变化。

当在血红素口袋中没有配合体的时候，肌红蛋白处于其自然状态。这样分子的形成被称为脱氧肌红蛋白。它的颜色是紫色的。当氧气以很高的浓度存在时(诸如地球空气中的水平)，其被拉进血红素口袋中并且脱氧肌红蛋白变成含氧的肌红蛋白。其颜色是红色的。如果氧气的张力变得很低，则其趋向于从氧化肌红蛋白分子中分离出来。当这种情况发生时，氧气的趋向在于它可能将电子从铁原子中带走并使铁原子处于三价铁的状态。由于这种情况的发生，水分子移进血红素口袋中并且改变配合基体影响光的吸收。在非朊基的血红素基团中，带有H₂O的肌红蛋白的氧化的形式是指变性肌红蛋白并且其颜色为褐色。当铁的化学状态从亚铁(Fe⁺²)变成三价铁(Fe⁺³)时，球蛋白部分的三维空间结构以某种方式变化以允许水进入血红素口袋中。铁原子的氧化总是导致褐色。

影响球蛋白部分稳定性的其它变量也影响用于氧气的血红素基团的吸引力以及铁原子的化学状态被氧化的趋向。酸度和高温(诸如与烹饪密切相关的)能够改变球蛋白部分的性质并借此导致血红素基团的不稳定。在稳定的配合体不存在，当球蛋白被变性时，血红素铁的氧化是自动的。

在新鲜的肉里(屠宰的肌肉组织)，氧气不断地进入并离开血红素联合体。因此，有相对丰富的肌肉色素的三种形式确定新鲜肉的视觉颜色。总之，它们包括脱氧肌红蛋白(简化的肌红蛋白)，其颜色为紫色；包括含氧的肌红蛋白(含氧的肌红蛋白)，其颜色是红色；包括变性的肌红蛋白(氧化的肌红蛋白)，其颜色是褐色。

在动物被屠宰之后，脱氧肌红蛋白的形式直接处于优势地位。因此，刚刚切下来的肉是紫色的。如果色素没有被暴露给氧气，那么这种紫色会持续很长一段时间。切割或磨碎会使色素暴露给空气中的氧气，紫色会迅速地转换成鲜红色(含氧的肌红蛋白)或者褐色(变性的肌红蛋白)。尽管脱氧肌红蛋白在工艺上来说更为新鲜，但是顾客还是通过红色或发晕的肉的颜色作为他们检查肉是否新鲜的主要的标准。

当新鲜的肉暴露在氧气中很长时间时，这些形式中的每一个的相对百分比的变化是持续发生的。从紫色直接转换到令人想要的鲜红色或是不受欢迎的褐色取决于表面上氧气的局部压力。在非常低的氧气的水平，倾向于紫色。它支配在0-0.2％的水平。当氧气的局部压力仅仅是稍微高一点时(0.2％-5.0％)，则倾向于褐色。当变性肌红蛋白的相对数量达到20％时，顾客开始能够鉴别。清晰的褐色表示变性肌红蛋白的量在40％，通常这样的肉是卖不出去的。

屠宰之后发生在肌肉组织中的生物化学的反应对于新鲜的肉的颜色来说是很重要的。这些反应是由将氧气转换成二氧化碳的活性糖酵解酶的存在而引起的。在肉的颜色上的影响是由于还原辅酶持续地将变性肌红蛋白转回成脱氧肌红蛋白的存在。所述的还原辅酶被称为变性肌红蛋白还原酶，以及它们的活性被称为“MRA”，这是变性肌红蛋白还原活性的缩写。MAR可以用来描述肌肉将变性肌红蛋白还原成其本来的脱氧肌红蛋白状态的能力。当可氧化的酶作用物被耗尽时，或是当热或酸改变酶的性质时，上面所述的能力就会消失。当酶失去它们的活性或是被改变性质时，血红素色素的铁自动地氧化成变性肌红蛋白形式，并且褐色稳定并支配。

在屠宰之后，MRA持续的时间取决于肉组织暴露给氧气的量。在这段时间内，氧气被肉组织不断地消耗。氧气的消耗速率是指“OCR”。当具有很高的OCR的肉被暴露在氧气中时，氧气的张力被迅速地减少，从而在可视表面的下面倾向于变性肌红蛋白。如果它接近可视表面，那么可觉察的肉的颜色是虚假的。MRA对于最小化变性肌红蛋白层是很重要的，所述的变性肌红蛋白层形成在发晕表面和紫色内部之间。随着MRA的消耗，褐色的变性肌红蛋白层变厚并且朝向表面移动，因此终止了显示的寿命。当MRA很高时，所述的变性肌红蛋白层是很薄的并且有的时候对于裸视来说是不可见的。

对于包装的规格来说，在MRA和OCR之间具有实际的关系，所述的包装预期应用在零售中尽可能地延长肉的令人欣赏的外观。带有薄膜的密封包装对氧气形成屏障，这样将导致在肉的表面上具有很低的氧压。因此，就会发生变性肌红蛋白组织并且能看得见的表面上将会转变成不令人需要的褐色。然而，如果OCR足够的高并保持领先于氧气移动穿过包装薄膜，并且MRA足够的好以还原形成在表面上的变性肌红蛋白，这时与生俱来的脱氧肌红蛋白就会取代变性肌红蛋白。经过一段时间，可以察觉到的颜色从褐色变成紫色。这两种颜色对于顾客来说都是不愿意接受的。就是因为这个原因，真空包装在历史上用来包装新鲜的肉是不被接受的形式。另一方面，对于肉的烹饪和熟化的处理来说，真空包装是一种可选择的形式，在所述的烹饪和熟化的处理中，肌红蛋白色素由于加热而失去本性并且由于亚硝酸盐的存在而变得稳定。当氧气从熟化的处理的肉的包装中被消除时，产品的颜色和味道要比当氧气存在时较慢的恶化。

因为真空包装在保护产品质量方面的固有的优势，因此一些新鲜的肉应用适于使用真空包装。举例来说，真空包装一般用于前两次的批发以及用于冷冻的肉排。然而，零售时切割的颜色是非常苛求的以及由真空包装所导致的颜色是不被接受的。因此，工业中还不能将真空包装在包装现成的肉的应用中的利益变成资本。

如前面所提到的，颜色依赖于最初的红血素基团。相关的资料教导我们，除了氧气和水，配合基体也同样会影响肉的颜色。举例来说，氰化物和氟导致褐色，一氧化碳(CO)导致优选的鲜红色，以及一氧化氮(NO)导致暗淡的红色。具体的说，用一氧化碳处理新鲜的肉已经被发展为包装现成的包装应用。鲜红的肌红蛋白联合体是指羧肌红蛋白。

当亚硝酸钠被加入肉中时也同样会影响肉的颜色。这种被认可的添加剂是一种用于产品(诸如火腿、午餐肉、腊肠和热狗)食物加工工序中的公众已知的防腐剂。它在肉的颜色和细菌生长中的影响使其广泛应用于肉类工业中。几乎紧随这种添加剂，生肉的颜色就会变成浅灰色的褐色。这是通常会经历的事情。与未加工的熟化了的肉特有的褐色相联系的色素有时是指一氧化氮变性肌红蛋白。已经示出亚硝酸盐一旦分散到肉汁中就被还原成一氧化氮气体。一氧化氮是已知的最简单的热学稳定顺磁性分子(例如，具有不成对的电子的分子)。在氧气存在时一旦与未加工的肉接触，亚硝酸盐和一氧化氮通过促进氧从含氧的肌红蛋白联合体中的分离使颜色转变成褐色。氧气的存在将可得到的一氧化氮氧化成亚硝酸盐，借此还原其与肌红蛋白分子有关的有效性。在这些转换的工序中，血红素基团失去电子因此形成褐色变性肌红蛋白。

在一氧化氮存在时，一旦进行烹饪，变性肌红蛋白分子的球蛋白部分就会失去性质并且一氧化氮被吸引到血红素口袋。由于一氧化氮具有不成对的电子，因此它在血红素基团中的存在就会促进铁原子还原成其亚铁状态。颜色转变成粉红色或栗色，这取决于在肌肉组织中的肌红蛋白的相对含量。被烹饪的未加工的猪肉或家禽是粉红色，以及被烹饪的未加工的牛肉更多的是栗色。

带有一氧化氮作为其配合基体的变性的(煮熟的)肌红蛋白联合体被称为亚硝基血色素。在没有氧气存在的情况下，这种色素是很稳定的，然而，氧气的存在最终氧化亚硝基血色素并且颜色转变成浅灰色褐色。结果，用于加工的肉的包装形式的选择是带有高屏障薄膜的真空包装。这样保护了亚硝基血色素被氧气氧化，从而这种颜色可以保持数月。

零售商用于新鲜的肉而使用的传统的包装形式是在支撑产品的泡沫托盘周围伸展薄薄的PVC薄膜。所述的薄膜对氧气来讲是可渗透的，这样一来，肉的最开始的颜色是鲜红色。可是，鲜红色的保存期限的仅仅只有3天。因此，这样的包装形式是不令人所期待的，因为在肉能够被展出或被售出之前，肉的颜色经常变成不被人所接受的颜色。所以，能够将新鲜的肉的颜色保持更长时间的包装形式对于集中包装操作来说是非常需要的。

作为一种替代，可以利用高氧含量修饰的空气托盘。目前，整盒待发的包装形式是最常被使用的。这种类型的预先被制成的氧气屏障托盘被填充并被密封到高速设备中。所述的托盘或是由带有氧气屏障层的泡沫所形成的，或是由刚性氧气屏障塑料所形成。氧气充足的气体在将透明薄膜密封地密封在托盘顶部之前被填充到托盘内。在这种应用中，被用在盖子上的薄膜同样也有氧气屏障薄膜还有一些轻微的伸缩特性。由于薄膜不接触到肉，产品在包装内是宽松的，以致于在薄膜和产品(顶部空间)之间具有相当大的空间以允许气体影响肉的颜色。集中的和局部的包装制造商当前都使用这种类型的包装来制备整个肌肉切割和绞细牛肉。比较被暴露在仅仅空气的水平的氧气的肉时，在包装中的高氧含量的空气能够产生持续更长时间的厚的发晕的颜色。绞细牛肉的最大可达到的保存期限大约是14天，而用于整个肌肉切割时有10天。由于在这些包装内部属于被修饰的空气，最普通的方法是使用含有60％-80％氧气和平衡二氧化碳的混合物。在肉的表面的氧气的部分压力为酶活性以及与肌红蛋白反应提供足够的氧气。表面肌红蛋白色素在组织的呼吸作用消耗掉剩余的氧气之前被转换成氧化肌红蛋白，并且其结果是表面肌红蛋白的较厚的形式并且随后延长了展示的寿命。然而，由于MRA随着颜色显示寿命的结束，厚的含氧的肌红蛋白氧化成变性肌红蛋白。

高氧包装形式还具有额外的缺点。更具体地说，其实际的展示寿命远远少于14天，这是由于暴露给光实际上促进或加速鲜红色氧化成不令人需要的褐色。进一步，暴露给光时，整个肌肉切割比绞细产品更迅速地退色。结果，它们在定价和印刷上带有在存储级别上只有三天的迟销售日期，极大地减少了肉的有效销售时间。同样，由于长时间的暴露在被提高水平的氧气中，氧化的恶果，中心变性肌红蛋白的发展以及过早的变成褐色都是本性流露。此外，在单个包装内的特有的顶部空间占据盒内空间，因此增加了装运以及存储成本。所述的顶部空间比起肉的紧凑包装的样品，对于顾客来说具有较小的吸引力。

最近，一氧化碳的使用得到认可，所述的一氧化碳作为气体的一部分被应用于修饰空气的整盒待发的包装中。已经表明可以有效地延长保存期限。如前面所提到的，当一氧化碳是肌红蛋白联合体的配合基体时，优选的颜色鲜红色逐步显示出来。这是一种非常合适的方法用于延长颜色的保持时间，并且这样的很多的商业上的应用目前被制造业所从事。这种类型的被修饰的空气包装将不再有氧气并且仅有0.4％的一氧化碳，以得到需要的效果。这种方法需要顶部空间，并且优选的鲜红色的逐步显示被在肉与薄膜之间接触的任何空间所阻断。美国专利第4,522,835，6,113,962，6,270,829公开了利用一氧化碳和其它的气体导致并保持需要的新鲜的肉的颜色的方法。

被一些包装食品生产厂所使用的准许集中包装并且拥有因扩大规模而得到的经济节约的另一个方法是使用传统的PVC预包装形式，所述的PVC预包装形式具有其在另一个氧气屏障包装内部的氧气可浸透薄膜。所述的传统包装的一个或多个在主包装中被预包装，或者是较低的或者是较高的氧气涌进所述的主包装中，以延长含在其中的包装的保存期限。如果使用较低的氧气，则当单个托盘从它们的主包装中被移开时，肉起晕。这对于延长颜色的保持期限来说是很有作用的，但是有时起晕是很困难的，这是因为空气的氧气水平不能够充分地浸透覆盖肉的表面的薄膜。较高氧气的方法对于局部的销售来说是有限的，这是因为保存期限要比上面所讨论的使用较低氧气修饰的空气包装短。同样地，主包装的方法更普通地应用于猪肉和家禽。

其它的增强被包装的食品的外观的包装形式已经被工业中的其它所公开。举例来说，一种这样的方式是使用一氧化碳(CO)作为涌进次级或外部主包装的气体的一部分。一氧化碳浸透可浸透的内部包装并且以类似于氧气的方式影响食品的颜色，从而导致食品起晕。然而，由于在包括一氧化碳的气体中没有涌进包装中氧化肌红蛋白的氧气的存在，因此由一氧化碳而显示出来的红色更加的稳定。因此，其比氧气所产生的红色能保持更长的时间。这种在红色转变成褐色之前的时间的延长因此增加了食品对顾客的吸引力并且将产品销售给顾客的可能。然而，无氧的/一氧化碳形式要求特别的包装设备还有附加的外部包装以达到需要的效果。

除了前面所提到的方式之外，各种各样的其它的添加剂和气体也已经得到应用并且被现有技术所公开，用来增强延长简装新鲜的肉的细菌和颜色的保存期限。举例来说，美国专利4,683,139公开了一种增加和保持新鲜的肉的颜色达到两周的方法。所述的方法利用直接的添加剂，所述的添加剂包括磷酸盐、维生素C、或者碱金属盐、以及螯合剂，诸如柠檬酸，与被修饰的包装空气相结合。这样的发明，并且在此所引用的参考，是指稳定由氧气的存在所导致的新鲜的肉的颜色。

几个发明专利同样描述了对受压的气体作为在包装之前处理肉的方法的应用，以至于加强和稳定优选的红色。美国专利6,716,464公开了以这样的方式的对氧气的使用。再一次，这些方法都强调了新鲜的肉的红色的重要。

积极地交换包装空气以引起肉的颜色的变化的其它方法在美国专利5,481,852和美国专利5,989,613中被描述。由这些方法所形成的包装的显示寿命都很短，并且氧气作为药剂被使用以引起颜色的变化。类似地，在美国专利5,866,184和美国专利5,711,978中所公开的方法是使用在被修饰的空气包装的托盘或盖子中的穿孔，这样以允许马上要零售展出之前，氧气被动的进入肉的表面。美国专利5,759,650，5,591,468和4,055,672公开的方法是除去外部的屏障薄膜层而只留下薄膜的可浸透层。当屏障层在展示之前被移开时，空气氧气扩散进入肉的表面从而引起优选的颜色的改变。进一步，美国专利5,989,610，5,597,599和5,352,467描述了对多种不同的气体和添加剂的使用。所有的这些方法都试图引起并保持肉色素的被氧化的形式，用以延长时间。

美国专利6,046,243，5,965,264和5,888,528是涉及封装和随后的有毒气体的释放，用于阻碍、控制、杀灭或阻止微生物的结合的目的。亚硝酸盐和一氧化氮在所述的专利中被提及作为药剂用以实现这些特别的效果。肉的包装的应用也被提及，更加明确地是关于作为活性抗菌的药剂的二氧化氯。美国专利2004/0137202公开用于将活性成份或药剂涂在食物包装材料的接触薄膜表面上的方法，用以实现各种不同的次级效果或功能。在这种方法中，亚硝酸盐被提及用于防腐剂的功能。

进一步，多个发明专利公开了亚硝酸盐在包装材料中作为腐蚀抑制剂的应用。所述的发明专利包括美国专利第6,533,962，6,465,109，6,033,599和5,281,471号。美国专利第5,271,471号具有更宽的公开，其也提到了真空包装和包装食物。

现有技术是涉及通过用气体或化学药品对肉进行被动的或主动的处理来影响肉的颜色。这些方法中的一些还使用包装的物理特性以帮助转化新鲜的肉的颜色，所述的方法包括可剥落的屏障、穿孔和使用多个薄膜层的包装。然而，这些方法中没有一个教导我们任何关于使用亚硝酸盐、硝酸盐或一氧化氮选择肉的优选的红色。此外，这些方法中没有一个能够在真空包装中产生并保持新鲜的肉的优选的红色。

此外，令人需要的是发展一种能够产生并保持肉食品的展示的红色，并且具有某种外观，所述的外观更加接近地类似传统的被顾客所接受的包装形式。

发明内容

本发明的主要的目标是在新鲜的肉的表面生成并保持优选的红色。颜色的重要性在于典型地与新鲜的肉相联系，所述的新鲜的肉已经被暴露给氧气以产生肉色素的被氧化的红色。本发明的方法是通过以包装的形式使用亚硝酸盐或硝酸盐化合物完成所述的目标的，所述的包装形式显著地延长肉食品需要的颜色。更加具体地，本发明通过以某种方式使用亚硝酸盐或硝酸盐生成并保持优选地红色，所述的方式允许肉的肌红蛋白色素的反应以形成在本文中所指的硝酸肌红蛋白。

本发明的方法通过在肉食品包装内产生允许硝酸肌红蛋白形成的环境完成所述的目标。更具体地说，已经发现当未加工的肉在屏障薄膜内真空包装后被暴露给亚硝酸钠时，其颜色在数分钟内就会从红色转变成褐色。然而，令人惊讶地并且意想不到的是，在一段时间(1-5天)之后，颜色又重新变回鲜红色。因此，在这段时间内，在肉表面上的支配的色素从氧化肌红蛋白变化到变性肌红蛋白到硝酸肌红蛋白。这是因为氧气的消除和变性肌红蛋白的还原作用允许形成硝酸肌红蛋白。在包装步骤中所应用的真空不能够消除被肉的表面所吸收的氧气，因为它被结合到变性肌红蛋白联合体的血红素口袋中。然而肉的OCR和MRA能够消除这种氧气并还原剩下的变性肌红蛋白色素。可能需要几天以满足所述的变化发生所需要足够的时间。一旦变性肌红蛋白色素被还原，硝酸肌红蛋白色素开始支配并且在肉产品表面上的颜色转换成优选的鲜红色。

本发明的另一个目的是产生允许硝酸肌红蛋白形成在肉的看得见的表面上而不扩散贯穿肉的厚度的条件。更具体地，亚硝酸盐或硝酸盐被喷洒到包装的上面或并入包装中，以形成用于薄膜的密封层，所述的薄膜直接地位于食品的上面并且与食品相接触。影响表面脱氧肌红蛋白转化成硝酸基肌红蛋白的效率的亚硝酸盐的数量与本身存在于正在被包装的肉产品中的肌红蛋白分子的浓度相关。所述的数量在牛肉和小羊肉之间极大地不同，这种不同要大于在猪肉和家禽之间的不同。此外，肌红蛋白分子浓度在单一动物之间、以及它们的年龄、性别或品种之间都是不一致的。个别的分子类型和屠宰环境也进一步影响肌红蛋白分子转化的速率和效率。因此，本发明被利用以仅在新鲜的肉的看得见的表面上产生硝酸肌红蛋白构造，而在产品的中心还保留其本来的肌红蛋白状态。特别地，由本方法所提供地改进的颜色浸透的需要深度优选地少于大约10mm(0.375英寸)，并且更优选地是少于大约6mm(0.25英寸)。

本发明的众多的其它的目标、特征和优势通过结合附图的具体的说明会更加的明显。

附图说明

附图描述的是作为实施本发明的当前预期的最佳的模式。

在附图中：

图1是合并含有氧化氮的包装薄膜的包装的等比例示图；

图2A是图1中包装薄膜的横截面示图，在其中含氮的化合物被喷洒到薄膜表面上；

图2B是图1中包装薄膜的横截面示图，在其中氧化氮被并入薄膜中；以及

图3是并入本发明的包装薄膜的真空包装的等比例示图。

具体实施方式

未变性的(未加工的)的一氧化氮肌红蛋白联合体是本发明方法和包装薄膜的主要显著特征。当前科学的教导描述“一氧化氮变性肌红蛋白”，其作为色素形成于暴露的未加工的肉的到亚硝酸盐。很少有对这种色素的还原形式上的研究。用于色素的术语是不一致的。研究者将其称为“一氧化氮肌红蛋白”、“亚硝基肌红蛋白”、或者“nitrosylhaemochromagen”，除了别的以外。为了避免混淆，在本文中，一氧化氮肌红蛋白联合体的未变性的和还原形式都将称为硝酸基肌红蛋白。

如前面所讨论的，未经处理的新鲜的肉的可视表面实质上是肌红蛋白三种形式的组合物。表面上的以及表面下的色素对颜色起作用。当肉被暴露给空气时，氧化肌红蛋白支配色素的相关百分比并且颜色是鲜红色的。当未加工的肉被暴露给一氧化氮时，在表面上由变性肌红蛋白支配并且颜色是褐色的。然而，在肉的表面下面的颜色是暗红色的并且在核心深处的颜色是鲜红色的。未经处理的肉的亚硝酸盐可察觉的颜色是包括硝酸基肌红蛋白的四种色素的组合。如果氧气不存在并且变性肌红蛋白被还原成脱氧肌红蛋白，则硝酸基肌红蛋白形式的数目将开始超过其它三种形式。条件必须恰好适合全部的变性肌红蛋白被还原。使用本发明的方法的试验的结果暗示出硝酸基肌红蛋白的颜色与氧化肌红蛋白和羧基肌红蛋白的颜色是相同的。因此，当硝酸基肌红蛋白成为肉表面上的肌红蛋白色素的主要支配形式的时候，可察觉的颜色是鲜红色。

现在参考附图，在附图中相同的参考数字代表整个公开文本中的相同的部件。图1中由10表示的是本发明的使用包装，诸如托盘。包装10可以具有任何需要的形状，这种形状要取决于食品12的尺寸和结构，所述的食品12具有含在其中的可视表面100。依照本发明，方法可以方便地与任何肌红蛋白或血红蛋白结合组织相结合使用并且专门适合某些食品，所述的食品源自：家畜，诸如牛肉、猪肉、小牛肉、羊羔肉、羊肉、鸡肉或者火鸡；野味，诸如鹿肉、鹌鹑、和鸭肉；以及鱼、捕鱼或海味食品。贯穿于本文中所使用的词语“肉食品”或“食品”是指任何一种上面所提到的肉的类型。所述的肉可以是各种不同的形式，包括原始的、次级的、和零售切片、还有绞细的、粉碎的或混合的。

此外，包装10可以由多种合适的材料所形成，诸如塑料泡沫和塑胶材料，所有的这些在形成食品包装或托盘10中的应用都是已知的。真正地薄膜本身可能被用于通过成袋状的或包装的方法包装食品，所述的袋状的或包装对肉是真空包装的，并且薄膜可能是可伸缩的(也可以不能伸缩)。在具体的优选的实施方案中，食品12是诸如新鲜红色肉的肉，所述的肉具有顶部肉表面13a并且具有与延伸的肉侧面壁表面13b相连接的相对底部表面(没有示出)，所述的侧面壁表面由本发明的薄膜所包装。在优选的包装中，食品在托盘中被真空的外壳所包装，诸如包装托盘10，其包括底部壁14，从底部壁14向上延伸的一对侧壁16，以及从底部壁14向上延伸的一对末端壁18并且与所述的侧壁16相连接。形成包装托盘10的各自的壁14、16和18形成外套20，食品12能够被放置在所述的外套20中。食品12通过包装薄膜22能够被保留在包装托盘10的里面，所述的包装薄膜22被置于食品12和托盘10的上面，并且固定在托盘10的每一端。包装薄膜22能够以任何合适的方式被固定在包装托盘10上，诸如加热收缩、加热密封、某种粘合剂或任何其它合适的方法。

现在参考图2A和2B，包装薄膜22可以由任何合适的材料而形成，而优选的是至少通常透明的包装材料，并且可以形成具有一个或多个层。在优选的实施方案中，薄膜22包括大量的层以使薄膜22为了它预期的目的可移动地发挥作用。在特别优选的实施方案中，包装薄膜22包括具有肉接触表面25的内部密封层24，外部层26。另外，一个或多个内部层28a和28b能够被并入包装薄膜22中。本发明预期使用具有1，2，3，4，5，6，7，8，9或更多层的薄膜。

密封层24包括很多的氧化的氮、亚硝酸盐或者硝酸盐化合物30，所述的化合物30用于控制食品12的显示出来的颜色。这时硝酸盐或硝酸盐化合物30被应用于或被并入层24、和可选择的层26和28的结构形式。化合物30能够被应用于层24的接触表面25上或者以任何方便的方式被并入密封层24中，只要它可以均匀地分布在层24的接触表面25上和/或贯穿整个层24，以使并入层24的任何长度的薄膜22能够包括与密封层24内大约相似量的化合物30，用于经过表面25均匀地传递到肉上。在化合物30被并入密封层24中的实施方案中，密封层24的厚度被调整用以最佳化化合物30从在接触食品12的顶部和侧面表面13a和13b上的层24的移动。正如需要的那样，层24的层的厚度和/或化合物30的量可以被调整用以可以改变化合物30在层24的外部的移动速度。同样，薄膜22也可以结合粘合剂34而形成，所述的粘合剂34被置于薄膜的层24和28之间。粘合剂34可能含有含氮的化合物30，以便以一种可控制的方式经过层24释放化合物30，所述的可控制的方式取决于在形成层24中所使用的材料。

实施例

本发明的包装薄膜22通过试验得到发展，在所述的试验中，多种化学制品在真空包装之前被扩散到未加工的肉上。所使用的化学制品是各种不同的还原试剂和氧化试剂，它们被测试以试图影响未加工的肉的还原活性(MRA)和氧气消耗速率(OCR)。

目的是稳定肉的呼吸环境，以致在暴露给氧气后延迟肌红蛋白的氧化。通常所使用的肉的添加剂也被评价。化学制品包括多种磷酸盐、亚硫酸盐、酸和碱、盐，不同形式的维生素C、抗氧化剂、氧气螯合试剂、诸如迷迭香提液的植物浸出液，还有其它的超出所述范围的，并且不是必须与这份公开相关联。

在这些试验期间，亚硝酸钠和硝酸钠被测试。业以发现非常少量的亚硝酸盐和硝酸盐影响真空包装的肉的颜色。更加具体地，当亚硝酸盐被涂在真空包装的内部接触薄膜表面的时候，颜色将会在将氧气排出可视表面后立即转化成褐色。然而，出乎意料的并且令人惊讶的是，在一些试验中，优选的红色逐步地取代了褐色并且可以稳定地保持数月。

被执行的测试的结果是，我们相信(而不是被所想的所束缚)，作为包装表面上的亚硝酸盐的还原的结果，形成一氧化氮(NO)气体，并且所述的气体影响肉食品的颜色。一氧化氮气体被确信对于呈现也具有类似于一氧化碳气体的影响。肉食品被亚硝酸盐所接触的试验证明发晕的颜色只有在没有氧气存在的时候才发生。初始的少量的剩余氧气会导致使食品成褐色。业已发现当剩余的氧气很高时，需要很长的时间才能使初始的褐色转化成优选的红色。在初始的试验中，需要5天才能使红色完全的呈现出来。肌肉的新鲜程度和特殊的切割也会影响这种“呈现时间”。同样，当劣质的屏障薄膜被用于包装材料时，完成需要的呈现所必须的时间被延长。这是因为氧气移动穿过薄膜使里面的肉产生并维持褐色和深色。

为了缩短呈现的时间，延长的真空时间被应用在食品的包装过程中。已经观测到，当应用高真空等级时，呈现时间将被缩短。使用较高真空等级，也同样观测到，当使用基于水的亚硝酸盐溶液喷洒到、撒上或别的方式涂在食品的表面上时，呈现时间也能够被减少到大约60小时。当亚硝酸盐溶液被喷到、撒到或别的方式应用到包装的内表面并且被允许在包装之前能够使其变干时，呈现时间被减少到大约48小时。另外，已经被观测到通常对于猪肉的呈现时间要比牛肉的呈现时间要短。对于猪肉所需要的时间要少于24小时。增强的猪肉(具有10％或更少的添加水的混合物的猪肉)显示的呈现时间要比没有增强的猪肉短。屠宰超过20天的牛肉所呈现出来的需要高达72小时的最长的呈现时间。另一方面，屠宰10天的牛肉的呈现时间是24小时。这就说明越新鲜的肉的越高的氧气吸收速率对最小化呈现时间来说是非常重要的。

以这样的方式通过亚硝酸盐或硝酸盐的应用发展的红色是非常稳定的，并且不会在烹饪中转化成褐色。不控制亚硝酸盐和硝酸盐的添加量也是问题，所述的问题在于当一氧化氮气体(或者颜色变化材料)浸透未动过的肌肉或绞细的肉的深度几乎到达个体部分的中心时，对于食品的烹饪的视觉上可察觉的“非常好”的指示是很难达到的。因此，控制被利用的亚硝酸盐的量是很重要的，这样使用正好的量完成由食品的可视表面的颜色影响的(确信是由一氧化氮浸透所引起的)非常浅的浸透。随着一氧化氮气体浸透深度的增加，内部的颜色不再受到烹饪温度的影响，所述的烹饪温度正常来说会将颜色变换成褐色或灰色。当这种情况发生时，不可能将产品烹饪成正常的非常好的水平的外观。因此，最小化亚硝酸盐暴露给肉的可视表面上的量是很重要的。

通过将亚硝酸盐加到密封层24或包装薄膜22的接触表面32上，目标是能够被实现的。在真空包装后，薄膜22接触食品12的可视表面100。来自薄膜表面24的亚硝酸盐溶解在肉汁中并且分解成一氧化氮以达到需要的效果。当亚硝酸盐的量得到控制使得正好量的一氧化氮被释放以影响食品12的可视表面100内的色素时，产生最好的效果。用于这一效果的亚硝酸盐的水平少于通常用于处理的亚硝酸盐的十分之一。事实上，可控制地提供正好量的一氧化氮以影响肉12的可视表面100只是本方法的焦点的一部分。典型地与处理相关的亚硝酸盐的水平足够的高以至于可以在烹饪后仍然持续其对颜色的影响。在优选的实施方案中，能够在目前创造性的方法中所使用的亚硝酸盐的水平非常的小，以致在大多数的实施方案中，当通过通常被使用的测试方法的完成的产品中的亚硝酸盐或硝酸盐时，其都不被可察觉地解析。此外，数量是不足够以有效地处理整个产品12。

更具体的，在本发明的一个实施例中，直接的被暴露给含有合适水平的亚硝酸盐的薄膜的0.25英寸的牛肉，用于亚硝酸盐而被测试。在暴露后的很短(大约48小时)和很长(大约7-10天)的时间后，没有在肉(最小检测水平＝2.0ppm)中测量出亚硝酸盐，这一观测结果是很重要的。因此，需要非常少量的亚硝酸钠用于它的需要的效果。虽然亚硝酸盐优选的浸透深度大约是0.25英寸(约6mm)，但是对于亚硝酸盐浸透到可视表面中深度达到0.375英寸(约10mm)也是可接受的。

在早期的研究中，当亚硝酸盐被涂到薄膜表面上时，高于20ppm的浓度水平就会被监测出来。在这种水平下，呈现出所述的亚硝酸盐非常深地浸透到可视表面中。一旦被烹饪，肉的颜色就不可能实现“非常好”的外观。由硝酸基变性肌红蛋白所产生的粉红色呈现在切肉的核心处。当评估较高水平的亚硝酸盐时，使用托盘进行的随后的评估不包括在肉的接触表面上含有亚硝酸盐，的的仍然发现显著的浸透深度。然而，当20,000ppm的密封剂薄膜被应用紧缩包装上时，浸透少于3/16英寸。业已发现，在这种水平上，后来的烹饪性能相似于在烹饪前的30天的冷冻存储之后的控制。肉的核心和表面在烹饪期间都变成褐色。粉红色的薄层经常保持在表面和核心的之间。

本方法的优选的实施方案是使用处理的薄膜22用于真空包装10’，如图3所示。在真空包装过程中，所有的空气都被从包装10’的内部除去，这样薄膜22密切地接触到顶部表面13a和侧面13b，即肉12的可视表面100。当接触包装薄膜有效地阻止在包装后来自空气中的氧气的进入时，因此会得到最佳的效果。这是因为少量的氧气就会加速不被接受的变色，正如前面所描述的那样。因此，在包装之前所发生的切肉或碾碎程序中，使未加工的肉暴露给氧气的时间最小化。在切肉或碾碎的操作中被吸入肉的表面的剩余氧气被未加工的肉组织的屠宰的呼吸作用而消除。因为发生这些是需要时间的，当亚硝酸盐逐渐地发生进入肉汁的分解时，这种方法会起到最佳的效果。以发现将亚硝酸盐化合物30并入多层包装薄膜22的薄薄的聚合物密封层24时，会比将亚硝酸盐化合物30涂到内部薄膜表面24(在上面全部的化合物30被直接有效地接触可视表面100)上时取得更好的效果。在本发明的一个实施方案中，密封亚硝酸盐化合物30，或者其它的以某种方式保护它以控制或延迟一氧化氮的释放，被作为本发明方法的益处而被设计。

真空包装的最佳外观类型中的一种在工业中被称为“护肤膜”。这种包装类型通常使用支撑食品的刚性托盘。在真空包装过程中，透明的顶部薄膜被围绕在食品的周围。这薄薄的薄膜在整个食品的可视表面周围形成皮肤。看起来在食品的表面好像没有薄膜似的。因此，当所述的方法结合皮肤包装薄膜使用时，就能够达到优秀的新鲜肉的外观。

根据本发明，具有或不具有含有亚硝酸盐或硝酸盐的表面的氧气屏障托盘被试图结合包装薄膜使用。氧气屏障托盘可能在托盘接触表面的肉的表面上保持新鲜的紫色，所述的表面在解开或被暴露给氧气后将会呈现红色，或者托盘可能将亚硝酸盐或硝酸盐包含在它的表面上，如使用发明的薄膜所处理的。

本方法的另一种应用是将其利用到熟了的被加工的肉的真空包装中，诸如火腿、午餐肉、腊肠和热狗。它们通常使用屏障薄膜被真空的包装以保持它们特征化的颜色。这些颜色要比新鲜的肉的颜色稳定并且通常可以持续多于60天。当发生褪色时，可归于亚硝基血色素的氧化。由于剩余亚硝酸盐的损耗以及非常少量的氧气通过包装薄膜的进入，这种情况最可能发生。本发明的方法可以有利地保持在肉的接触表面薄膜22上的剩余的亚硝酸盐的水平，借此延长颜色的寿命。

为了控制在包装、注入或浸透之后从内部薄膜表面释放的一氧化氮的速率和量，在包括薄膜接触层24的聚合物中的亚硝酸盐或硝酸盐化合物30能够使化合物慢下来和被控制的释放。为了这样的目的，通过使用每百万的被并入表面层24中(基于表面层24的重量)的亚硝酸钠的0，1,000，5,000，10,000，20,000和25,000部分制备聚合物薄膜。业以发现，甚至是最少量的被试验的亚硝酸盐也使优选的红色在食品上的形成。进一步，具有在薄膜22中的不同水平的亚硝酸盐的不同类型的食品显示不同的效果。举例来说，猪肉使用具有10,000ppm的亚硝酸盐的薄膜就会产生最佳的效果。而牛肉使用具有20,000ppm的亚硝酸盐水平的薄膜22才会产生最佳的效果。因此，为了产生需要的并且稳定的颜色而在薄膜22中所需要的亚硝酸盐的水平与在食品中存在的肌红蛋白的水平有关。

尽管本发明的说明书已经描述了亚硝酸盐，但是人们将会理解的是，本发明预期使用亚硝酸盐钠盐或钾盐或硝酸盐或其结合，并且这些通常可得到的材料或者通常很少的氮的氧化物也可能在本发明中而使用。

优选的是，薄膜的表面将会具有0.01mg每平方英寸或者更少，并且更加优选的是0.0077mg每平方英寸或更少的氮氧化物试剂(例如，亚硝酸盐)，以避免试剂在接触的过程中进入肉的浸透深度不理想。这种量可以最小化薄雾以产生很有价值的透明的包装。受益地是，含有氮的氧化物的薄膜将会具有很好的光学特性并且会透明。有利的是，薄膜将会具有由ASTMD-1003-52所测量的少于25％的薄雾水平，优选的是少于20％，并且更优选的是少于15％。优选的是，表面将以可转移的量具有至少0.0008mg每平方英寸并且有利的是0.0016mg每平方英寸，目的是接触在氧气屏障真空包装的环境中的肉后96小时内影响适当的颜色变化。

有利的是，对于结合牛肉的使用，薄膜的亚硝酸盐或硝酸盐被处理的表面上的可利用的很多的至少1ppm(基于牛肉的重量)可能有利地被使用。类似地，对于猪肉，只有0.5ppm(基于猪肉的重量)可能被使用达到类似的效果。业已发现，含有10,000ppm(0.106mg每平方英寸)亚硝酸盐(以亚硝酸钠的形式)的薄膜在48小时之后将有效地传递每平方英寸0.0017mg给肉的表面。在20,000ppm(0.211mg每平方英寸)0.0077mg每平方英寸在48小时内传递是有效的。

尽管本发明上面的描述是关于在新鲜的红色的肉的中的应用，但是本方法在应用于新鲜的鱼肉上时也提供优势。更具体的是，当包装薄膜和方法被应用到真空包装的新鲜的鱼肉上时，其提高了细菌安全性。当前，低氧新鲜鱼肉的包装要比氧气可渗透的或者高含氧包装危险，原因是低含氧包装产生促成特定细菌生长的条件，诸如梭菌杆菌。由于这个原因所以含氧较高的包装是优选的并且被管理机构所授权。然而，增加的氧气含量的存在也允许细菌的快速增长以更加迅速地使产品退化。亚硝酸盐或硝酸盐和一氧化氮气体抑制梭菌杆菌的能力以产生其毒素。因此，其在真空包装表面上的存在降低了这样的风险并且延长了用于鱼肉的细菌上的保存期限。

已经被增强的食品，诸如猪肉，牛肉等，也同样会很好的与本发明的方法和薄膜相结合使用。更加具体的是，通常的增强的组分包括诸如迷迭香萃取物的抗氧化剂或异抗坏血酸盐帮助加速亚硝酸盐到一氧化氮的分解。这些增强类型的其它组分诸如磷酸盐钠盐有助于稳定肌红蛋白色素并且提高肉组织的氧气消耗速率。

本发明的各种作为替代的实施方案也预期在下面的权利要求所保护的范围内，所述的权利要求特定地指出并且直接要求保护本发明的内容。

Claims (27)

1.一种用来在含有肌红蛋白的食品的可视表面上产生并稳定需要的颜色而不对食品下表面的颜色产生有害影响的食品包装薄膜，所述的薄膜包括：

a)食品接触层，所述的食品接触层能够接触装在由薄膜形成的包装内的食品；以及

b)一种有效量的含有氮的氧化物的化合物被应用于食品接触层并且能够与含有肌红蛋白的食品进行反应以产生需要的颜色。

2.根据权利要求1所述的包装薄膜，其中所述的食品包装薄膜是对于氧气的屏障。

3.根据权利要求1所述的包装薄膜，其中所述的含有氮的氧化物的化合物在与食品接触时形成一氧化氮。

4.根据权利要求3所述的包装薄膜，其中所述的含有氮的氧化物的化合物是亚硝酸盐。

5.根据权利要求4所述的包装薄膜，其中所述的含有氮的氧化物的化合物是亚硝酸钠。

6.根据权利要求1所述的包装薄膜，其中所述的含有氮的氧化物的化合物以足够的量存在用以影响食品的可视表面。

7.根据权利要求6所述的包装薄膜，其中所述的含有氮的氧化物的化合物被应用到食品接触层的表面上。

8.根据权利要求6所述的包装薄膜，其中所述的含有氮的氧化物的化合物被并入食品接触层中。

9.根据权利要求1所述的包装薄膜，进一步包括至少一个被安置在食品接触层上的附加层。

10.根据权利要求9所述的包装薄膜，其中所述的食品接触层是粘合剂。

11.根据权利要求10所述的包装薄膜，其中所述的至少一个附加层被安置在食品接触层的上面。

12.根据权利要求1所述的包装薄膜，其中所述的薄膜适于真空包装食品项目。

13.一种食品包装容器，其包括：

a)托盘，适于支持放在其中的食品项目；以及

b)薄膜，被安置在托盘的上面以保持其中的食品项目，所述的薄膜包括有效量的含有氮的化合物并且适于与被放在托盘内的食品项目相接触。

14.根据权利要求13所述的食品包装容器，其中所述的薄膜被用来将食品项目真空包装在托盘中并且充分地除去存在于薄膜和托盘之间的氧气。

15.根据权利要求13所述的食品包装容器，其中所述的含有氮的化合物适用于托盘。

16.一种包装食品项目以延长用于食品项目的需要的外观的方法，所述的方法包括的步骤有：

a)提供包括氧化氮的薄膜；以及

b)将薄膜与食品项目相接触以形成用于食品项目的包装。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括在薄膜与食品项目接触后抽空在薄膜和食品项目之间的氧气的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在抽空氧气后在薄膜和食品项目之间引入其它气体或气体混合物的步骤。

19.根据权利要求16所述的方法，其中提供具有氧化氮的薄膜的步骤包括的步骤有：

a)提供包装薄膜；以及

b)将氧化氮应用到薄膜中。

20.根据权利要求19所述的方法，其中将氧化氮应用到薄膜的步骤包括用氧化氮浸透薄膜。

21.根据权利要求19所述的方法，其中将氧化氮应用到薄膜上的步骤包括将足够量的氧化氮应用到薄膜中以影响食品项目的看得见的表面。

22.根据权利要求18所述的方法，其中将氧化氮应用薄膜上的步骤包括将氧化氮应用到接触食品项目的薄膜的接触表面上。

23.根据权利要求16所述的方法，进一步包括在食品项目与薄膜接触之前抽空在薄膜和食品项目之间的氧气的步骤。

24.根据权利要求16所述的方法，进一步包括在食品项目与薄膜接触之前用氧化氮处理食品项目的步骤。

25.一种用于产生并稳定食品中需要颜色的方法，所述的方法包括将食品的可视表面与有效量含氮的化合物相接触的步骤。

26.根据权利要求25所述的方法，其中接触食品可视表面的步骤包括以控制的方式释放含氮化合物进入与食品接触。

27.一种真空包装的肉，包括被真空包装在多层聚合的薄膜中的未被烹饪的肉，所述的多层聚合的薄膜具有第一氧气屏障聚合层和含有氧化氮的第二表面层，选自由亚硝酸钠、硝酸钠、亚硝酸钾、硝酸钾和其组合所组成的组，以足够的量以在96小时内以0.0008-0.016毫克/平方英寸传递到未烹饪的肉中。

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