一、氣調(diào)包裝的保鮮機(jī)理是通過(guò)在包裝內(nèi)充入一定的氣體，破壞或改變微生物賴以生存繁殖的條件，以減緩包裝食品的生化變質(zhì)，達(dá)到保鮮防腐的目的。所用的氣體通常二氧化碳、氧氣和氮?dú)饣蚴撬鼈兊母鞣N組合，而每種氣體對(duì)鮮肉的保鮮作用不盡相同。
二氧化碳在氣調(diào)包裝中充當(dāng)細(xì)菌抑制劑。1933年，澳大利亞和新西蘭最早開(kāi)始用高濃度的二氧化碳保存鮮肉，1938年有26％來(lái)自澳大利亞及60％來(lái)自新西蘭的牛肉是以填充高濃度二氧化碳包裝進(jìn)行船舶運(yùn)輸，在－1.4℃的貯存溫度下，這種處理的牛肉有40～50d的貯存期。二氧化碳是一種穩(wěn)定的化合物，無(wú)色、無(wú)味，對(duì)大多數(shù)需氧菌和霉菌的繁殖有較強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)，也可延長(zhǎng)細(xì)菌生長(zhǎng)的滯后期和降低其對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的速度。
二氧化碳的抑菌作用，一是在高濃度二氧化碳的包裝袋內(nèi)，二氧化碳取代了氧氣，高二氧化碳環(huán)境使大量好氣性微生物(如假單胞菌)生長(zhǎng)受到抑制；二是由于二氧化碳可溶解于水中，形成碳酸，降低pH值，使某些不耐酸的微生物失去生存的必要條件；三是通過(guò)對(duì)細(xì)胞的滲透作用。在同溫同壓下二氧化碳在水中的溶解度是氧氣的6倍，滲入細(xì)胞的速率是氧氣的30倍，由于二氧化碳的大量滲入，會(huì)影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，增加膜對(duì)離子的滲透力，改變膜內(nèi)外代謝作用的平衡，而干擾細(xì)胞正常代謝，使細(xì)菌生產(chǎn)受到抑制。二氧化碳滲入還會(huì)刺激線粒體ATP酶的活性，使氧化磷酸化作用加快，使ATP減少，使機(jī)體代謝生長(zhǎng)所需能量減少。
影響二氧化碳抑菌作用的因素很多，主要包括以下幾個(gè)方面：
1、肉品中的微生物種類；
2、二氧化碳的應(yīng)用時(shí)間；
3、二氧化碳濃度；
4、貯存溫度。
二氧化碳對(duì)不同種類的微生物作用不同，一般來(lái)說(shuō)，G－細(xì)菌比G＋細(xì)菌對(duì)二氧化碳更敏感。常見(jiàn)的引起肉品腐敗的細(xì)菌如G－的假單胞菌、不動(dòng)桿菌和莫拉菌可以被20％的二氧化碳抑制，而G＋的則能夠在50％的二氧化碳中生長(zhǎng)，乳酸菌對(duì)二氧化碳有很高的抗性，甚至在100％的二氧化碳中生長(zhǎng)。二氧化碳對(duì)引起食物中毒的厭氧菌影響不顯著，無(wú)氧和高濃度二氧化碳會(huì)促進(jìn)它們的生長(zhǎng)。
二氧化碳的應(yīng)用時(shí)間對(duì)其抗菌效果也有重要影響，對(duì)二氧化碳敏感的微生物，在其生長(zhǎng)早期使用二氧化碳，可以延長(zhǎng)其遲滯期，當(dāng)其進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后，二氧化碳對(duì)其抑制作用降低。因而氣調(diào)包裝應(yīng)用時(shí)間越早，抑菌效果越好。
盡管各種微生物對(duì)于二氧化碳的敏感程度不同，但一般來(lái)說(shuō)，酵母、霉菌與細(xì)菌可以被5％～50％的二氧化碳抑制。在0～20％的濃度范圍內(nèi)，二氧化碳抑菌效果線性增加；濃度高于20％時(shí)，二氧化碳的抑菌效果的增加相對(duì)較小。
在氣調(diào)包裝中使用氧氣主要是由于肌肉中肌紅蛋白與氧分子結(jié)合后，成為氧合肌紅蛋白而呈鮮紅色，因此，為保持肉的鮮紅色，包裝袋內(nèi)必須有氧氣。自然空氣中含氧氣約20.9％，因此新切面肉表面暴露于空氣中則顯淺紅色。據(jù)報(bào)道，在0℃、相對(duì)濕度99.3％時(shí)，氧分壓800±400Pa(0.4％～1.2％氧氣)時(shí)高鐵肌紅蛋白形成最多，氧氣必須在5％以上方能減少高鐵肌紅蛋白的形成。但據(jù)Bartkowski(1982)指出，氧必須在10％以上才能維持鮮紅，40％以上的氧氣能維持9d良好色澤。鮮紅的氧合肌紅蛋白的形成還與肉表面潮濕與否有關(guān)，表面潮濕，則溶氧量多，易于形成鮮紅色。
氣調(diào)包裝機(jī)" alt="氣調(diào)包裝機(jī)"/>
氧氣雖然可以維持良好的色澤，但由于氧氣的存在，在低溫條件下(0～4℃)也易造成好氣性假單胞菌生長(zhǎng)，因而使保存期要低于真空包裝，此外，氧氣還易造成不飽和脂肪酸氧化酸敗，致使肌肉褐變。
氮?dú)馐嵌栊詺怏w，對(duì)被包裝物一般不起作用，也不會(huì)被食品所吸收。氮?dú)鈱?duì)塑料包裝材料的透氣率很低，因而可作為混合氣體緩沖或平衡包裝內(nèi)氣體，并可防止因充入二氧化碳所造成的壓塌現(xiàn)象。
