隨著食品保鮮方法需求的繼續(xù)增長，食品保鮮技術(shù)進步的需要也在增加。消費者和零售商、包裝食品供應者都希望食品保鮮期在1周以上。除延長食品的貨架期外，還需要提供安全的食品，保證其能抵抗病原體生長且理想地保持無病原體微生物。

除水果和蔬菜外，微生物污染還表現(xiàn)在食品的初步變質(zhì)(如肉類)方面。大多數(shù)食品易感染腐敗微生物和病原體微生物。腐敗微生物導致食品的顏色、組織、味道和氣味的惡化；病原體微生物可導致食品消費者患致命疾病。例如：沙門氏菌(Salmonella)和大腸桿菌(Escherich is col i )的暴發(fā)已導致人類大量死亡和食品加工業(yè)的重大經(jīng)濟損失。隨著世界人口和包裝食品需求的增長，對安全食品生產(chǎn)的有效方法的需要日益增加。

改性氣調(diào)包裝(MAP)是一種實用多年的食品保鮮方法。用MAP工藝包裝食品包括：包裝食品(最普通的為水果和蔬菜)于降低細胞呼吸的氣氛的容器中。普通MAP氣體包括Cq，N2q和其他對食品沒有影響的氣體，如惰性氣體。用MAP工藝包裝水果和蔬菜，細胞呼吸減少，因而可避免包裝中的氧快速消耗。若氧含量水平非常低，危害健康的厭氣性病原體，如肉毒梭菌(C.botulinum )，可在食品上生長。

現(xiàn)在食品制造者用MAP工藝包裝其產(chǎn)品時，信賴于嚴格的溫度管理以延遲微生物生長。然而，若溫度不能維持在比較窄的冷凍溫度內(nèi)(如2~5℃) ，MAP氣體可失去其防止病原體微生物生長的功效。而且在冷凍溫度減慢、大多數(shù)病原體微生物生長的同時，某些微生物即使在低溫貯藏時也能繼續(xù)繁殖。如果貯藏時間過長，即使在冷凍溫度下，許多微生物也可在食品中增加到足以引起人類患病的水平。

MAP加工技術(shù)在控制溫度的條件下，可有效抑制微生物生長，同時普通細菌的病原體性質(zhì)與食品腐敗相結(jié)合需要進一步開發(fā)食品加工技術(shù)，特別是食品制造工藝需要對不同的貯存溫度具有較少靈敏性。

本法用生物學改性氣調(diào)包裝和保存食品。以生物活性培養(yǎng)物(液體形式，凍結(jié)干燥物等)，如乳酸菌涂在食品上或/和食品容器的內(nèi)表面。然后將食品密封在富CO?氣體中。在控制冷凍的條件下，生物活性培養(yǎng)物在食品中保持休眠狀態(tài)。此培養(yǎng)物不生長，保持無色、無臭和無味。然而，若食品自冷凍溫度環(huán)境中取出且延續(xù)一定時間，或食品貯藏的冷凍系統(tǒng)終止，生物活性培養(yǎng)物在富CO?氣體下迅速生長。在快速生長的條件下，生物活性培養(yǎng)物會產(chǎn)生酸性物(如乳酸)，降低食品pH。此外，在升溫時此生物活性培養(yǎng)物會產(chǎn)生功能性副產(chǎn)品，以抑制或殺死病原體微生物。用生物活性培養(yǎng)物引入MAP食品包裝工藝，包裝食品的微生物質(zhì)量指標可提高，食品安全性得到改善。

另一種方法是在高于或約等于室溫中，將產(chǎn)生酸性物的生物活性培養(yǎng)物涂在食品上，然后將食品密封在富CO?氣體中，富CO?氣體在高于或約等于室溫時可促進生物活性培養(yǎng)物的生長。生物活性培養(yǎng)物選自廣泛種類的細菌，例如乳酸菌、氣球菌(Aerococcus)和丙酸菌(Propionilxccterium)。

在非冷凍環(huán)境中，添加富CO?氣體可為生物活性培養(yǎng)物生長提供有利環(huán)境。此外，富CO?氣體還提供MAP氣體技術(shù)的一般保鮮作用，包括延遲腐敗微生物的生長速度和減少化學降解和其他質(zhì)量惡化，如色、香、味、形、組織和化學穩(wěn)定性的損失。富CO?氣體最好為高濃度CO?，其余為N?，O?和/或稀有氣體，如Ar，Kr，Xe和Ne。

本法最好將生物活性培養(yǎng)物涂在食品上，然后再進行MAP氣體加工，適用的食品包括水果、蔬菜、谷類、家禽、肉類、海鮮、熟食品和方便食品等。在開始加工前，食品可放在不同的容器中，包括屏蔽或可滲透的容器、屏蔽或可滲透的盤等。此外，此容器可用屏蔽或可滲透的薄膜密封。典型的氣體可滲透薄膜，其氧氣可滲透率約100一6 000cm3/(㎡·24h)，更重要的是食品密封于容器，可抽真空以除去容器中的空氣。然后此容器灌入氣體混合物，其中CO?濃度約0.2%一100%(體積分數(shù))，其余為N?，O?(最好為N?)和稀有氣體，如Ar，Kr，Xe和Ne。

在空氣中含一定濃度的稀有氣體可有效保護紅肉和肉食品的顏色。例如，Ar在濃度至少1%(體積分數(shù))聯(lián)合CO?和/或O?，可有效保護包裝紅肉制品的顏色。此外，其他惰性氣體如Kr，Xe和Ne的濃度至少為0.05%(體積分數(shù))時也有效(參見美國專利US6113962)。另外，惰性氣體可有效保護果汁、蔬菜、巧克力、咖啡和食油等的感官性質(zhì)(參見歐洲一專利EP0587877，EP0586690，E130587869和EP0587868)。因此，本法用適當濃度的惰性氣體及其混合物于包裝食品中以保護其感官性質(zhì)。

在食品密封后，將其容器或盤冷凍至-70~-20℃，最好-10~-7℃。典型食品貯藏冷凍能維持0~-7℃。溫度不當可發(fā)生在溫度變動超出控制范圍以外時，或者在溫度慢慢上升到室溫或更高時，由于食品溫度增加，引發(fā)生物活性培養(yǎng)物的生長，導致釋出酸性物和抗微生物化合物。在生物活性培養(yǎng)物生長時，食品的pH降低而保鮮食品。例如，充足量的乳酸可使食品的pH降低至5或更低。在酸性pH水平時，病原體微生物如沙門氏菌(Salmonella )、大腸桿菌(E.coli)等的生長被延遲或抑制。而且，一旦生物活性培養(yǎng)物生長被引發(fā)，其釋出抗微生物化合物如殺菌素(bacteriocin )，進一步抑制病原體微生物的生長。值得注意的是，某些乳酸菌菌株在低于室溫下也能生長，僅比高溫時更慢，這些細菌生長時會分泌乳酸。