（食品科学专业论文）预包装豆干货架寿命的研究.pdf

摘要 预包装豆干货架寿命的研究 食品科学专业硕士研究生张彩 指导老师童华荣教授 摘要 豆腐干，简称豆干，加工历史悠久，味美可口，营养价值高，携带方便，老少皆宜。握 如今市面上大批量工业化生产最多的豆制品。且前还没有相关的货架寿命的系统研究。本碜 究将以预包装的豆干为材料进行货架寿命的预测，试图探明预包装的豆干储藏过程中品质蛰 化机理，建立豆干及相关产品的货架寿命测定实验方法及预测模型。 本文首先研究了预包装的豆干储藏过程中理化、微生物、感官指标的变化，最后确定了 关键指标，并对关键指标中最重要的因子质地对货架寿命的影响进行了分析，预测了1 5 ( 2 、 2 5 、3 5 ( 2 下储藏的样品的货架寿命，讨论了温度对货架寿命的影响，结论如下： 1 、通过对豆干加工工艺的调查，结合非发酵性豆制品及面筋卫生标准( g b 2 7 1 1 ) 确盎 了可能影响到豆干货架寿命的，需要检测的指标：理化指标为水分含量，蛋白质含量和质地 微生物指标为菌落总数和大肠菌群；感官指标为外观、气味、风味、质地和总体喜欢程度- 2 ，在不控制温度和相对湿度的情况下( 模拟样品放置家中的情况) ，样品储藏4 0 天， 理化指标中蛋白质和水分的含量变化很小，质地各参数变化没有明显的规则；微生物指标 f 菌落总数有变化，大肠菌群没有变化，但是都是在非发酵性豆制品及面筋卫生标准( g b 2 7 1 - - 2 0 0 3 ) 中规定的范围内；感官指标是影响预包装豆干货架寿命的主要指标，其中质地的景 响最大，是感官指标中的限制因素。因此，确定预包装豆干货架寿命的指标为感官指标 3 、采用质构分析仪( t e x t u r ea n a l y z e r ) 对样品质地进行测定，并且对照感官评定结果 发现质地各参数中对感官分析时质地的接受性影响较大的是：硬度、内聚性和耐咀嚼性_ i i i 脆性、粘性、弹性和回复性对质地的接受性影响较小硬度在1 5 0 0 9 左右时质地接受性较低 内聚性为0 7 左右时质地接受性较低。而耐咀嚼性在6 0 0 8 0 0 范围内是接受性较高的。 4 、采用感官指标确定货架寿命的终点，采用w e i b u u 模型中的实验设计对感官指标中定 体喜欢程度、质地、风味、气味、外观进行消费者接受性实验，以总体喜欢程度的结果预钡 1 5 ( 2 、2 5 ( 2 、3 5 ( 2 下储藏的样品的货架寿命分别为：7 0 5 5 、5 7 6 2 、3 1 6 9 。对质地、风味、 气味，外观的消费者接受性结果进行分析，发现质地是影响消费者总体喜欢程度的关键因子 5 、研究温度对预包装的豆干货架寿命的影响，最后得出样品货架寿命随温度变化的方一 为：t = 7 6 2 5 x 1 0 6 0 4 7 。 关键词：豆干货架寿命感官评定质地 两南大学硕十学何论文 s t u d i e so nt h es h e l fl i f eo ft h e p a c k e dd r i e db e a nc u r d f o o ds c i e n c em a s t e r ：c a iz h a n g a d v i s o r ：p r o f h u a r o n gt o n g a b s t r a c t t h ed r i c db e a nc u r dw h i c hh a sal o n gh i s t o r y , h i g hn u t r i t i o nv a l u e g o o dt a s t i n ga n de a s yt o c a r r y a b o u t ，i s l o v e d b y m o s t o f p c o p l e t h e y a l e t h e m a x i n l n m h a t c h e s o f t h e b e a n p r o d u c t s i n t h e m a r k e t b tt h e r ei sn o ts y s t e mr e s e a r c hi np e r t i n e n ts h e l f l i f ea tp r e s e n t w i t ht h em a t e r i a lo f p a c k e d d r i e db e a nc u r d , t l l i sr e s e a r c hs t u d yo ns h e l fl i f ee s t i m a t i n g t r yt oa s c e r t a i nt h a tt h eq u a l i t a t i v e c h a n g em e c h a n i s mo fp a c k e dd r i e db e a nc u r dt h r o u g hs t o r a g e ，a n dc o n s t i t u t et h es h e l fl i f e e s t i m a t i n gm e t h o da n dm o d e l i n gq u a l i t yl o s so f t h ed r i e db e a nc u r d o rt h ec o r r e l a t i v ep f d d u c 协 t h r o u g hs t o r a g et h ep h y s i c o c h e m i c a l , m i c r o b i o l o g i c a l ，a n ds e n s o r yc h a n g e so ft h ep a c k e d 出j e db e a nc u r dh a v eb e e ni n v e s t i g a t e di nt h i sr e s e a r c ha tf i r s t t h e nt h ek e yi n d i c e sc o u l db e a s c e r t a i n e d a n d t h e i n f l u e n c eo f t h e t e x t u r e w h i c h i s t h e m o s t i m p o r t a n t f a c t o r o f t h e k e y i n d i c e s t o t h es h e l f l i f eh a s b e e na n a l y z e & t h es h e l f l i f eo f s a m p l e ss t o r e da t l 5 ( 2 、2 5 ，3 5 ( 2 c o u l d b e e s t h n a t e db yt h ei n d i c e s a tl a s t , t h ei n f l u e n c eo f t e m p e r a t e r e 幻t h es h e l f l i f eh a sb e e nd i s c u s s e d n 圮c o n c l u s i o n s 勰f 0 1 1 0 w s ： 1 a c c o r d i n gt ot h ei n v e s t i g a t i o no f t h ep r o c e s so f d r i e db e a nc u r d ，a n dt h eh y g i e n i cs t m d a r d f o rn o n - f e r m e n t e db e a np r o d u c t sa n dg l u t e n ( g b 2 7 1 1 ) ，t h ei n d i c e sw h i c hi sl i k e l yt ot o u c ht h e s h e l fl i f eo ft h ed r i e db e a nc u r dn e e dt oh em e a s u r e dh a sb e e ne s t a b l i s h e d t h ep h y s i c o c h e m i c a l i n d i c e sa r ew a t e rc o n t e n t , p r o t e i nc o n t e n ta n dt e x t u r e a n dt h em i c r o b i o l o g i c a li n d i c e sa a e r o b i c b o c t e d a lc o u n ta n dc o l i f o r mb a c t e r i a t h es e n s o r yi n d i c e sa ”t e x t u r e f l a v o r , o d o ra n da p p e a r a n c e 2 u n d e rt h es i t u a t i o no f n o tc o n t r o l l i n gt h et e m p e r a t u r ea n dt h er e l a t i v eh u m i d i t y ( s i m u l a t i n g s a m p l el a i di nh o m e ) ，s a m p l e sh a v eb e e ns t o r i e df o r4 0d a y s t ot h ep h y s i c o c h e m i c a li n d i c e s ， w a t e rc o n t e n ta n dp r o t e i nc o n t e n th a dc h a n g e dal i t t l e t h ec h a n g e so ft e x t u r ep a r a m e t e r sh a dr i o o b v i o u sr u l e s t ot h em i c r o b i o l o g i c a li n d i c e s , a e r o b i ch a c t e r i a lc o u n th a ds o l n cc h a n g e s , c o l 扣r mb a c t e r i an e v e rc h a n g e d , b u tb e t ha e r o b i ch a e t e r i a lc o u n ta n dc o l i f o r mb a c t e r i aw u ei n t h er a n g es e tb yt h eh y g i e n i cs t a n d a r df o rn o n - f e r m e n t e db e a np r o d u c t sa n dg l u t e n ( g b 2 7 1 1 - - 2 0 0 3 ) t h es e n s o r y i n d i c e s w e r e t h e p r k n u r y i n d i c e s t o t h es h e l f l i f e 。e s p e c i a l l y t e x t u r e s o t e x t u r e a b s t m c t w c l et h el i m i t i n gf a c t o ro ft h es e n s o r yi n d i c e s t h e r e f o r e ，t h es e n s o r yi n d i c e sw e g ea s c e r t a i n e dt o b eu s e dt oe s t i m a t e dt h es h e l f l i f eo f t h ep a c k e dd r i e db e a nc u r d 3 1 1 ”t e x t u r eo f s a m p l e sw e r em e n s u r a t e db yt e x t u r e a n a l y z e r a c c o r d 吨t ot h er e s u l t so f s e n s o r ye v a l u a t i o n , i ti sf o u n dt h a tt h em o s ti m p o r t a n tt e x t u r e 群l r a 日t 日w c l f et h eh a r d n e s s , c o h e s i v e n e s sa n dc h e w i n e s s a n dt h ef r a c t u r a b i l i t y , a d h e s i v e n e s s ，s p r i n g i n e s sa n dr e s i l i e n c eh a d l i t t l ei n f l u e n c et ot h ea c c e p t a n c eo ft e x t u r e w h e nh a r c h e s sw a sa b o u t1 5 0 0o rc o h e s i v e n e s sw a s a b o u t0 7 ，i th a dal o w e ra c c e p t a n c eo ft e x t u r e w h e nc h e w i n e s sw a sw i t h i n6 0 0 - - 8 0 0 , i th a da 1 1 i g h e l a c c e p t a n c eo f t e x t u r e 4 1 1 l ee n dp o i n to f s h e l f l i f ew a sa s c e r t a i n e db ys e n s o r yi n d i c e s t h ec o n s r m c r sa c c e p t a n c e t ot h es e n s o r yi n d i c e st h a ta t et h eo v e r a l ll i k i n g ，t e x t u r e ，f l a v o l , o d o ra n da p p e a l - a n c cw e r et e s t i n g n s n gw e i b u l lm o d e le x p e r i m e n td e s i g n e d t h es h e l f l i f eo f s a m p l e ss t o r e da tt 5 、2 5 c 、3 5 c r e s p e c t i v e l yw e r e7 0 5 5 、5 7 6 2 、3 1 - 6 9e s t i m a t e db yt h eo v e r a l ll i k i n go f t h ec o n s u l n e r sa c c e p t a n c e i ti sf o u n dt h a tt e x t u r ew e r et h ek e yf a c t o ro f c o n $ t l m e t sa c c e p t a n c eb yt h ec o n s u m e r sa c c e p t a n c e r e s u l t sa n a l y s i s 5 t h ei n f l u e n c eo f t e m p e r a t u r et ot h es h e l f l i f eo f t h ep a c k e d 弧c db e a nc u r dh a sb e e ns m d i e d a tl a s tt h ee q u a t i o no f 岫s b e l f l i f eo f t h es a m p l e st ot h et e a g , e t a a a ew a se d u c e d ： t = 7 6 2 5 1 0 6 e o 伽 k e yw o r d s ：d r i e db e a nc u r d ；s h e l fl i f e ；s e n s o r ye v a l u a t i o n ；t e x t u r e n i 独创性声明 学位论文题目：亟鱼苤亘王货苤壶金鲍丑窀 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者： 缺髫签字日期：z ，p 7 年口己月d 占日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 | ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：日不保密， 口保密期限至年月止) 学位论文作 签字日期： 学位论文作 工作单位： 通讯地址： 者签名：荔彰 导师签名： 矽口7 年口6 月矿日 签字日期 者毕业后去向： 邮编： 第1 章文献综述 第1 章文献综述 对于食品工业，面l 隘这些表面上相矛盾的消费者需求：以最低的价格，尽可能少的加工， 尽可能少的添加剂和用环保的包装来获得感官性能好、营养价值高、安全、方便和货架寿命 长的食品。而所有的食品在储藏期间都会经历不同程度的变质。变质可能包括感官接受性， 营养价值和食用安全性的降低等”j 。 这就需要提高保存效果，改进食品加工工艺，这些改变要求分析和测试货架寿命程序上 的改进，对食品质量指标特别是感官特征的很好的理解，产品在加工后的贮运过程中会发生 变化，因此应该对这些变化及其与工艺、贮藏条件等进行研究，以改进产品特性。 1 1 货架寿命预测的研究进展 食品的货架寿命( 保质期) 指的是食品的最佳使用期( g b7 7 1 8 - - 2 0 0 4 ) 【2 l ，也就是预包 装食品在标签指明的贮存条件下，保持品质的期限在此期限内，产品完全适于销售，并保 持标签不必说明或已经说明的特有品质( 感官品质，理化品质、卫生品质) 消费者可以根据 生产日期及保质期对产品的质量特性进行判断以确定是否购买。 在我国，食品的保质期要求必须标示在包装上( g b7 7 1 8 - - 2 0 0 4 ) 【2 】。目前国家对已有 的各大类食品一定包装条件下的保质期有具体的规定。但其它食品，或同类食品在新产品开 发、工艺改进、新技术的应用时，其货架寿命差异很大，生产商需对产品的保质期进行准确 的测定，以保证产品在流通、销售等环节中质最的稳定，满足消费者对产品安全、营养及感 官质量的要求。 新的包装，改良的加工储藏方法或新的工艺成功刺激一些食品厂商顺利地延长了一些产 品的货架寿命，这也就紧迫需要改良食品货架寿命测定方法和评估程序。 1 1 1 货架寿命的影响因素 食品是一个多元的、活跃的复杂体系，与食品品质有关的微生物增殖、酶反应、物理化 学变化等都可能会在同一时间发生，而外界一些条件如温度、相对湿度也会影响这些反应的 进行。为了研究食品预期的货架寿命，你就必须理解微生物的，酶的，物理化学的反应机制， 确定哪些是造成比如质地，风味，气味或者营养成分丢失的原因，然后实现科学建模，使得 食品食用质量在一段时间内从安全和感官的角度保持可以接受的水平。影响食品质量变化的 四个主要因素是：内部结构、加工方式、包装以及贮藏条件【l 】。 四个因素都很重要，它们之间关系的重要性取决于食品。理解这儿个因素之间的相互作 用是预算和测定货架寿命的关键。举个例子，如果加工参数改变引起了产品中不合需要的化 学或者物理变化，那么就可能需要重新包装或者改良包装来保证所要求的货架寿命。同样， 两南大学硕十学位论文 恰当的加工处理是以确定的原料和成分为基础的，这样才能避免不宜或者不受欢迎的反应而 促进合意的物理和化学变化形成食品最后的形态和特征。当然，一旦食品离开了加工处理这 一程序，那么它将保持它固有的性质和它小环境里的有效的功能和品质。适当的货架寿命测 定通常要考虑不同情况下几个因素之间的相互影响。 1 1 2 食品货架寿命的评定方法 国外学者对食品货架寿命的测定进行了广泛的研究食品货架寿命的确定主要有以下一 些方法，基于已公布的相关数据估计货架寿命：或者采用消费者的投诉作为评定货架寿命的 依据；利用市场上已知的同类产品的数据，在产品上市后，再继续通过实际货架条件下随机 抽取样品的方式来验证保质期。但是在大多数情况下，相关数据难于得到，或者没有同类产 品相关试验数据，或者需要产品在上市后才能得到，因此这些方法都很难采用 在研发新产品或对已有产品的配方或工艺改进的过程中由于时间的限制，研发人员不 可能对产品的保质期进行实际的测定，特别是那些对微生物较不敏感的食品。目前应用最广 泛的是加速寿命试验( a s l t ) 来测定食品货架寿命，即在复杂的环境下储藏产品，测试产品 周期性的变化直到货架寿命结束，然后用这些数据分析在实际销售情况下的货架寿命。3 0 年 来a s l t 得到了广泛的关注，它提供了一种测定货架寿命的方法而不需要等上一两年才能得 到结果1 4 - s 。 i 1 3 货架寿命测定的建模和加速寿命试验 选择适当可靠的方法来模拟食品中质量的降低是测定货架寿命重要的第一步，然后选择 有效适当的货架寿命测定方法货架寿命的预测是基于食品中质量降低的基本原理，尤其重 要的是动力地模拟食品体系中发生的不同变化的机制，详细参考文献睁“l 。一般食品体系中 质量下降的公式可以描述如下： r q = o ( c i ，e j ) 质量降级的速度( r q ) 是许多合成因素( c i ) 和环境因素( e j ) 的函数，合成因素包 括：活性粒子的浓度，微生物水平，催化剂，反应抑制剂，p h 和水分活度等等，环境因素包 括：温度，相对相对湿度，光照，机械应力和总压等等。t r a i l e r 和c h r i s t i a n 1 认为水分活 度，温度和p h 是最重要的因素，这三个因素控制变质的速度和微生物在食品中的生长。这 三个因素在l e i s t n e r 的文章中称为“栏”也被提到。 环境因素对反应速度有非常大的影响，所以在动力试验过程中需要详细了艇和严密监 控。建模中环境条件应该归纳起来，这样环境条件作为参数，更多的影响到了质量降低的速 度，食品变质对环境条件很敏感。一些重要的环境条件因素在食品保藏和质量保证过程中要 罗列出来。 温度对反应速度的重大影响很早就被公认。升高温度会加快很多成熟老化过程，这也是 2 第1 章文献综述 许多加速方法的原理最广泛使用的模型是a r r h e m u s ( 阿仑尼乌斯) 关系f j 习。是通过热力学 定律和统计力学原理推导而来食品变质反应的动力学模拟也遵守a _ , - r h e m u s 温度法则。 食品工业广泛使用的表达温度作用的方法是q l o 法。q l o 法是指反应速度常数与温度呈 负指数关系。这一关系可以表明如果反应温度改变，反应速度将改变多么快，温度不用提高 到很高，就会起到改变速度的作用了。如果温度加快反应速度的因素已知，那么就可以推断 较低温度下的情况，比如产品在销售阶段，也许就可以推断出产品的货架寿命。这个就是 a s l t 的原理。如上所说，a s l t 是在高温下测试食品质量的降低和进行货架寿命的计算，然 后根据a i 订蛐妇等式推断在一般的储藏条件下的货架寿命，这样就充分节省了测定时问。一 个平均活化能( e a ) 为2 0 k c a l m o l 的反应，如果把反应温度升高2 0 c ，则反应速度加快9 到1 3 倍，具体升高多少倍与反应温度所在的温度区有关 6 j 6 , 1 9 , 2 0 。 如果加速寿命试验的条件选择适当而且推断所用的运算法则也恰当的话，那么对于任何 已知的条件下的货架寿命都可以推断出来。 使用加速寿命试验可能会碰到少许问题： 在分析和感官评价时可能会出现错误。一般来讲，分析测定的误差应该小于士l o 使得 推断误差较小。 通常。随着温度的上升，相交( 比如脂肪从固态变为液态) 将会发生，就会加快某些反 应这样。在低温时实际的货架寿命就会比预测的要长一些。水分含量一定的干燥食品在高 温下( 高于玻璃态温度) ，测定货架寿命推断出室温保藏的产品货架寿命可能是错的，结果比 真实的货架寿命或长或短。这就要求一整套实验室工作程序。比如用差示扫描量热法( d s c ) 来测定玻璃化温度，或者用一些热流变学的方法诸如动力特性分析( d m a ) 和动力热分析 ( d m r a ) 。 在冰点以上，比如测定储藏的对照样，反应物是浓缩在未结冰的液体中，在某一温度时 质量的降低程度很大，而这个温度q 。方法没有说明，这样也会引起预测货架寿命的错误。 储藏冰冻的产品在高于正常温度时，速度变化会加快。比如，与长时间储存在- 2 5 1 2 时 相比，1 8 时速度变化更快。如果温度变化的范围中食品仍然是冰冻形态的话，确定的形态 变化，比如冰晶的生长和冷冻食品表面干燥变硬( 也就是冰冻食品表面的冰升华成水汽) 也 将会加快变化1 2 lj 。 淀粉含量高的产品处于0 c 到室温之间。将会加快水分的分离。如果水分的分离在3 0 个周期也就是超过2 个月不发生，那么可以推断产品在周围环境里可以保持2 年的稳定1 2 z l 。 如果采用足够高的温度，那么蛋白质就可能变性。这可能同时使反应的反应速度加快又 减慢，也可以同时影响速度和反应级数。而这些都取决丁变性的程度和方式i t 2 。它也会影响 呼吸作用的速度和植物原料的老化以及微生物的生长，这些都由氧化还原能力决定。 许多有关品质变化的文献中，并没有给出引起品质变化的反应的速度常数、活化能等。 而是仅给出了货架寿命终点数据与温度的关系。由品质函数可知【l j ，对一定的变质程度，速度 3 两南大学硕七学侍论文 常数反比于达到一定品质损失程度的时问，这个规律可直持续到晶质变化到不可接受的时 间t ，即货架寿命。因此，( i n t ) 对l 厂r 作图可得到一条直线，如果食品贮存在一个小的温度范 围内，那么由实验数据绘制的i n t t 图也是一条直线货架寿命的方程为： t = t o e 岍或者t = t o c b t 式中t 一热力学温度下( k ) 的货架寿命 i n t o ( 常数) 货架寿命曲线的截距( 温度无穷大时或者0 k 时的t ) 4 货架寿命曲线的斜率 b 货架寿命曲线的斜率 1 1 4 货架寿命测定所用的质量指标 建立适当的食品质量降低模型的基础是定义适当相应的食品品质指标。判定食品货架寿 命终点的指标应根据不同食品体系的质量损失机理、法律及标准和消费者偏爱性或市场对产 品质量的要求来确定l 。终点的指标不同产品的货架寿命测定结果也会变化。易腐败的产品 和半易腐败的产品几乎主要是以感官质量为指标。如鲜肉主要是由于细菌活动引起质量降低 和快速的化学氧化产生异味、色泽的损失，这些变化消费者容易识别而很多货架期长的食 品，主要是由于缓慢的化学反应如营养素的损失使食品质量降低，如一些冷冻水果和蔬菜的 v c 含量在感官质量变得不能接受之前就可能降低到标签标示的标准以下，对于特定食品货架 寿命终点指标应通过试验研究来选择。这些指标除了用仪器或者经验测定的化学，微生物和 物理指标外，l 司样还包括感官评价。 1 1 4 1 物理变化 物理变化是由食品采收，加工和销售过程中的不正确操作引起的；这些变化会缩短食品 表1 1 导致食品品质改变的一些物理变化 t a b l e1 1p h y s i c sc h a n g e sl e a d i n gt oc h a n g e so f f o o dq u a l i t i e s 4 第1 章文献综述 货架寿命。一些常见的物理变化如表1 1 ： 以上提到的物理变化可以通过小心操作，适当的包装以及对温度严格的控制加以避免。 物理变化中还有一项较为重要的就是质地的变化。较早对食品质地进行定义的是 m a t z t - u l 。他认为“食品的质地是除温度感觉和痛觉以外的食品物性感觉。它主要由口腔中皮 肤及肌肉的感觉来感知”。后来k t m x w r l 2 1 1 又提出手指对食品的触摸感也应属质地的表现。最 近，比较统一的见解是，食品的质地是与以下三方面感觉有关的物理性质，即用手或手指 对食品的触摸感，目视的外观感觉，口腔摄入时的综合感觉，包括咀嚼时感到的软硬、 黏稠、酥脆，滑爽等。 对于食品的质地原本是一个感觉的表现，但为了揭示质地的本质和更准确地描绘和控 制食品质地，仪器测定又成为表现质地的方法之一。质构测定仪( t e x t u r ea n a l y z e r ) 是对产 品的质地进行测量的常用仪器，也可以说是经典仪器。一些研究在对产品的质地进行测量时， 将仪器测得的数据同品评小组测得的数据进行比较，研究二者的相关性，尽管从发表的论文 来看，质构测定仪数据和感官评价得到的数据具有一定的相关性，但专家指出口”，这种研究 方法的使用要谨慎。更多更好的做法是将仪器得到的数据同感官评价得到的数据进行对比或 者互为参考 1 i a 2 化学和生物化学反应 在食品加工和储藏过程中，会发生一些化学和生物化学反应，包括食品内部的因素和外 部环境的因素。这些变化可能导致食品变坏和货架寿命的缩短。最重要的化学变化包括：酶 联反应，氧化反应，显著的脂质氧化，和非酶褐变，因此确定食品质量损失的理化指标主要 是这些反应所产生对品质有损害的特征化合物、营养素的损失、色泽的变化等。月。表1 2 列 举出一些食品在加工储藏过程中发生的化学和生物化学反应i l j 。 食品中最不稳定的常量成分是脂质。因为不饱和度，脂质很容易氧化导致产生氧化恶臭。 发生脂质氧化的食品风味丢失非常明显，随着自身催化的自由基的产生将导致其他一些不好 的反应，如维生素的丢失，颜色的变化，和蛋白质的降级”5 】。除了风味的丢失外，很多恶臭 的氧化产物也是不健康的。 影响脂质氧化速度的因素有几个。食品周围存在氧气，以及温度都是影响反应速度的重 要因素。同样，水也是重要因素之一，脂质氧化在低水分活度时速度很快。脂质的含量直接 影响货架寿命，尤其不饱和脂肪酸浓度高时，重要的反应机理和它们反应的速度都应该搞明 白舻i 光会破坏某些维生素，特别是核黄素，维生素a ，维生素c 而且能破坏许多食品的色 泽。瓶装牛奶暴露在阳光f 会产生“日光味”，因为光导致脂肪氧化和蛋白质变化【蛔。组成自 然光或人造光的所有波艮的光并不被食品组分等量地吸收或者具有相同的破坏性。在自然或 荧光下，香肠和肉色素的表面变色情况是不同的，这种情况主要在陈列柜中遇到。敏感性食 5 两南大学硕十学何论文 品采用不透明的包装，或者将化合物包入透明薄膜中以除去特定波长的光。 表1 2 导致食品质量变化的一些化学和生物化学反应 t a b l e1 2c h e m i c a la n db i o c h e m i c a lr e a c t i o nl e a d i n gt oc h a n g e so f f o o d 反映种类实倒 非酶催化褐变 酶催化褐变 氧化反应 水解 金属相互作用 脂类异构化 脂类环化 脂类聚合反应 蛋白质变性 蛋白质交联 多糖反应 糖分解反应 焙烤食品 切开的水果 胎类( 不良风味) 、维生素降解、色素变色 脂类，蛋白质、炭水化合物、维生素 络合反应( 花色苷) 叶绿素失镁、催化氧化反应 顺式一反式非共轭一共轭 单环脂肪酸 在深度油炸中起泡 蛋清凝结，酶失活 在碱法加工过程中失去营养价值 采收后的植物中 发生在宰杀后的组织、采摘后的植物组织 非酶褐变是导致许多食品质量变化和营养成分降级的主要原因。这类褐变是因为还原糖 和氨基酸之间的相互作用。这些反应导致蛋白质溶解度的降低，浅颜色干燥产品的变暗以及 苦味的产生。环境因素，如温度，水分活度，和p h 值对非酶褐变有影响。 有利温度，比如室温下，许多酶促反应很快，而且将会改变食品的品质举个例子，水 果切开后在室温下会很快变为褐色，因为切开后使得酚酶与细胞成分在有氧情况下发生反应。 酶类比如加氧酶，如果在热烫加工过程中没有被破坏，那么在冰点以下温度也能影响食品的 品质f 2 刀除了温度，其他一些因素。如氧，水分，和p h 值也会影响食品中酶促反应导致的 有害变化。 对于以化学反应为主的品质变化。如贮存、加热等过程。常用a r r h e n i u s 模型来进行货 架寿命的测定l 。 1 1 4 3 微生物变化 食品和饮料的变坏是多种微生物的微生物活性引起的。某种食品或者饮料中的微生物生 长是由产品的特征( 如成分，p h 等) 和加，t = 方式以及储存方法决定的。食晶中一些重要微生 物的生长会改变口h 值，形成有害化合物，生成气体，形成粘液和导致产品风味的丢失。 许多研究者最近几年日益研究测定引起化学改变的细菌而不是测定细菌总数。有一种方 法是针对特殊的微生物代谢产物，这些代谢产物是导致食品损坏和风味丢失的特殊微生物在 新陈代谢生长期间形成的8 ”形成的这些代谢产物可以通过灵敏的仪器离析出来，比如高效 6 第1 章文献综述 液相色谱质谱分析或者气相色谱嗅觉测量法多种光谱测定法。 但是主要问题是找到混合微生物和引起或可能引起微生物损坏的存在的微生物代谢产 物之间的关系。表1 3 总结了许多这样可以用来作为品质指标的代谢物 2 93 “这种统一描述 产品中微生物种类的发展和同样产品中的化学变化的产生的重要信息交互作用，可以用于新 的食品货架寿命评价，进而发展新的加工技术来使食品更安全和有更长的货架寿命。 s s o ( 产生腐败代谢产物的微生物) 3 2 1 的产生与食品腐败速率密切相关，因此可以通过 预测s s o 的生产准确测定货架寿命f 3 ”。描述微生物动力学生长的数学方程，包括l o g i s t i c 方 程、q p e 比方程、r i c h a r d s 方程、s t a m , a r d 方程、s c h n u t e 方程等0 3 - 3 4 1 ，温度对微生物生长 动力学的影响多由a r r h e n i n s 模型9 卅或b e l e h r a d e k 模型p 力描述，目前已有不少应用s s o 生 长预报模型预测产品剩余货架期的研究报道p “” 表1 3 微生物代谢产生的一些标记化合物，可以作为食品中质量指标 t a b l e1 3s o m ee x a m p l e so f m a r k e rc h e m i c a l s ，p r o d u c e di nf o o db ym i c r o b i a la c t i v i t y , w h i c hc a nb eu s e da sq u a l i t yi n d i c e s 1 1 4 4 感官分析 对于很多食品，感官分析是确定货架寿命的关键因素。微生物稳定的食品，如饼干，蛋 黄酱等，其货架寿命的确定是依据其感官性质的变化。很多新鲜的食品，如酸奶酪、意大利 通心粉等等，在较k 贮藏时间内，微生物是稳定安全的，但是由于感官性质的变化却被人们 7 两南大学硕十学位论文 拒绝。感官分析也是货架寿命测定晟有效的工具，因为不管你用什么方法测定货架寿命，最 后食品都要面临消费者是否接受的考验。 几乎所有的感官分析方法都可以应用于货架寿命的测定。 差异评定：这种方法的评员可以是朱经训练的，或者对食品的某些变化特别敏感的人群 评员对待测食品的喜爱，对待测食品品质变化的敏感，使得他们能够确定和识别产品货架寿 命的限制因素。评员大概在3 0 5 0 个左右为宜，评员太多如同评员太少一样会使得评定结果 存在偏颇。这种方法可以用于当待测食品的某种品质发生比较明显的变化，但是又不知道这 种变化的具体类别时。通常采用三点差异测试法和2 - 3 检验法。 描述分析：定量描述分析或者风味剖面分析的评员都要求经过训练。评员针对待测食品 进行训练，训练只针对这一种待测食品。评员要求量较少，一般l o 个左右。有时评员评价偏 差较大，需要重新训练，不能被重新训练的评员只能放弃他，采用替补的评员。如果你想知 道食品在储藏过程中的具体变化，比如什么品质变了，怎么改变的，描述分析的方法是非常 有效果的。 消费者接受性测定：喜好程度的方法评员采用类别尺度评分，这种方法广泛的应用 于食品货架寿命的测定试验中评员评定的内容不只是总体接受性，还可以评定食品的外观、 质地、风味等等。 采用不同的感官分析方法，评员的要求也是不同的，前面已经简单介绍了，专家、评员、 消费者根据情况使用。对于待测食品生产了解较多的不能作为评员，所有评员对于待测食品 的了解晟好在一个水平线上。当然在具体试验时，也有一些方法检验评员的一致性，比如评 定时安捧盲样等等方法 参考样品采用的主要有以f 三种： 临用时采用一样的原料和方法来配制参考样品； 冷冻参考样品，认为冷冻时样品变化微小，至少冷冻时样品是没有到货架寿命的终点； 用新一批的产品，产品质量可能有一些差别。 样品的储藏条件应该模拟它真实储藏时的情况。模拟的条件不只是温度，还包括相对湿 度，光照，包装形式等等。当然储藏条件和真实情况下不可能完全一样，但是这些条件的范 围应该记录和控制，以保证货架寿命的准确性 时间有要求的情况下可以采用加速寿命试验方法，但是前提是加速寿命和食品本身的 货架寿命问存在某种相关性。 在早期的货架寿命实验中经过训练的评员对各储藏条件下、预定储藏时问的样品进行 感官评价，每个评员分别评定产品的感官性质，并参照一个尺度评定出与对照样品的差异程 度，如7 点尺度( 0 - - - - 完全不同，6 = 完全相同) ，当评定值为3 时则确定为产品货架寿命的终 点，然后对所得感官评定值与储藏时间作直线回归分析，直接可以求出货架寿命 4 2 - 4 3 1 。但住 这种方法中，正态假定和同质性假定是同归分析中基本的要求，然而这两种假设用在感官分 8 第1 章文献综述 值上却是无效的。 g a c u l a 等0 3 1 提出了w e i b u l l 模型应用于感官评定作为货架期终点指标时的货架寿命测 定，l a b u z a 给出了具体的试验设计及计算方法 4 4 1 ，这种方法要求对产品的货架期终点有一个 预先估计，即预估货架寿命限，然后将这一时间限分成若干区间，在每一点评员对产品进行 接受性评定在后续的评定中按一恒定的数量增加评员，使得在货架寿命终点时评员的数量 最大。评员评定时仅作出“接受”或“坏、不接受”的判断，不进行分值的评定当有5 0 的评 员对产品评定为“不接受”时，下个时间点评定时，评员的数量为失效样品数与恒定增加的评 员数之和，越接近晟终点时评定的时间间隔越短。当没有样品或评员可_ e l j 时结束测定。计算 秩次和累积危害值，根据累积为害率函数可得出货架寿命。w e i b u u 模型已广泛应用于食品货 架寿命测定研究中1 4 州近来，研究者对感官指标应用于货架寿命的测定越来越重视，b i l i 等认为将科学的感官分析方法与恰当的化学动力学原理相结合，可使试验设计更有效、货架 寿命测定结果更可靠唧1 感官分析方法的应用，试验方法都有新的发展，对食品多个感官性 质进行评定时w e i b u l l 模型数据分析方法”蜘同样适用 测定与感官分析相关的一些化学性质，如水分含量，自由脂肪酸，颜色测定法可以补充 感官评价的方法。如果你研究了仪器测定和感官评定的相关性，那么可以采用仪器测定的方 法，仪器测定花费的时间和精力更少些。找出物理化学测定与感官评定之间的相关性。还可 以提高感官评定结果的可信度 1 1 5 货架寿命和使用日期规章 货架寿命研究的另外一个推动力是法律。前面已经介绍了我国强制要求预包装食品标签 上保质期的标示。国外很多政府组织都规定食品必须有某种形式的使用日期。美国国会科技 估价办公室也对这一姆题作了评论在欧洲，按照新的欧盟规章，所有食品都必须有某种形 式的货架寿命。除包装日期外。其余的使用日期都以产品的货架寿命测定为基础。所以对于 食品货架寿命的测定极其重要。这些日期包括如下刚： 生产日期或者包装日期：它可能是产品加工或者采收和包装的真实日期，使得消费者知 道产品生产出来多久了，从而可以作出选择。用于预先包装的新鲜水果和蔬菜，这些产品的 货架寿命取决于产品采收时的新鲜度。 销售日期：在美国的一些州和一些欧洲国家很多容易腐败的加工食晶要求要有销售日 期。帮助存货周转时产品取出销售，以便消费者可以选择购买在货架寿命结束前还有一段时 间可以存放在家中的产品。这一日期通常通过事先的试验或工业实践作了较好的推测 好用日期：这一日期前产品质量保持在基本可以接受的范围内，而之后产晶将不能达到 好的质域标准。可以大概确定超级市场产品f 架的日期，但是会搞乱存货周转。 使i 日期：销售日期并预告在此之后还有天可以使用或者直接标明“使1 l i j 日期”。这是 厂家确定的产品有用质量结束的日期。 9 两南大学硕十学位论文 多种联用日期：在x 日内使用最好。“日内”是用的好用日期，而给出日期的意思又是 一个销售日期。 冻结日期：通常用于肉和家禽，和其他日期联用，比如使用日期。对消费者有用，也可 以帮助商店根据产品运转 结束或者编码日期：工业生产常用，指出生产批量可能也表现出包装日期，但是标识 形式消费者不明白。当产品需要召回时这一号码相当重要。