楊福馨 司婉芳 何雪程 王金鑫

（上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海201306）

引言

蛋糕是目前較受歡迎的甜品之一，但其保質(zhì)期較短，常溫下一般只能存放4～5d。因此，許多廠家使用食品添加劑以延長(zhǎng)其貨架期，但近年來食品安全問題越來越受消費(fèi)者重視，部分消費(fèi)者對(duì)食品添加劑持否定態(tài)度，因而此舉并不是最好的解決方法[1]。

從蛋糕包裝到蛋糕保鮮是一個(gè)值得研究的方向，當(dāng)前抗菌防霉類復(fù)合包裝發(fā)展迅速，越來越多的科研工作者對(duì)其進(jìn)行研究，抗菌防霉包裝的應(yīng)用不僅減少了食品添加劑的用量，實(shí)現(xiàn)了食品安全，并且延長(zhǎng)了食品的保質(zhì)期，這種新型包裝已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用[2]。

抗菌防霉包裝的研究機(jī)理即：以PE為基底，添加功能性化學(xué)物質(zhì)，做成膜，再制成包裝袋?？咕烂拱b的保鮮機(jī)理即：較好的阻隔性，食品儲(chǔ)存過程中，薄膜中抗菌防霉成分慢慢釋放對(duì)其進(jìn)行保鮮[3]。

因此，本課題擬用抗菌防霉包裝，探究延長(zhǎng)蛋糕貨架期的保鮮方式，主要從蛋糕感官評(píng)定、菌落總數(shù)等方面進(jìn)行試驗(yàn)、測(cè)試與分析，最終確定適于蛋糕保鮮用抗菌防霉包裝，以期為食品包裝材料的研發(fā)和蛋糕保鮮包裝材料的研發(fā)提供一定的參考依據(jù)。

1. 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 原料與試劑

1）原料

戚風(fēng)蛋糕（水分含量 27%）：購(gòu)于上海海洋大學(xué)附近的卡羅琳娜蛋糕店；聚丙烯（Polypropylene，PP）膜，聚乙烯（polyethylene，PE）膜，尼龍（Polyamide，PA）膜，苯甲酸鈉等與聚丙烯、聚乙烯（Sodium benzoate、Polypropylene、polyethylene，BPPE）復(fù)合膜，苯甲酸鈉、丙酸鈣等與聚丙烯、聚乙烯（Sodium benzoate、Propanoic acid、Polypropylene、polyethylene，BCPPE）復(fù)合膜，山梨酸鉀等與聚丙烯、聚乙烯（Potassium sorbate、Polypropylene polyethylene，SPPE）復(fù)合膜：實(shí)驗(yàn)室自制。

2）試劑

氯化鈉（NaCl）：分析純（質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.5%），連云港端峰生物科技有限公司生產(chǎn)；平板計(jì)數(shù)瓊脂(PCA)：杭州微生物試劑有限公司；無水乙醇：分析純（含量≥99.7%），上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；去離子水：實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

塑料薄膜封口機(jī)：FR-300A型，上海翔一包裝機(jī)械有限公司生產(chǎn)；LY-300流延機(jī)，上?？苿?chuàng)橡塑機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9D35A型，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)；高溫滅菌鍋：LDZX型，北京法恩科貿(mào)有限公司；透光率/霧度測(cè)定儀：WGT-S型，上海精科有限公司生產(chǎn)；電子天平：FA1204B型，上海精科天美 - 上海天平儀器廠；壓差法氣體滲透儀：G2/132型，常州三豐儀器科技有限公司。

1.3 薄膜的組合及其包裝袋的制備

1.3.1 包裝方法

將PA膜裁剪成24個(gè)14cm×8.5cm規(guī)格的薄片，采用三邊封口的方式，用封口機(jī)制成12個(gè)包裝袋，備用；與PA膜一樣，用PP、SPPE、BPPE、BCPPE、PE膜分別制成12、6、6、6、6個(gè)包裝袋。

1.3.2 包裝試驗(yàn)

首先，將新鮮的戚風(fēng)蛋糕用已消毒的刀具、砧板切成3cm厚的塊狀，分別稱取30g，裝入已準(zhǔn)備好的SPPE、BPPE、BCPPE、PE包裝袋中，并采用封口機(jī)封口。其次，將上述4種包裝袋各自分別放入 PP、PE包裝袋中，同樣進(jìn)行封口，共8組，每組做3個(gè)平行。對(duì)樣品編號(hào)，以內(nèi)包裝材料為 PE組作對(duì)照組，PE+PA為 A組，SPPE+PA為B組、BCPPE+PA為C組、BPPE +PA為D組；PE+PP為E組、SPPE+PP為F組、BPPE+PP為G組、BCPPE+PP為H組。每隔2 d抽檢一次，對(duì)蛋糕各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，且試驗(yàn)過程中的貯藏環(huán)境保持一致。通過分析蛋糕在第 0～8 d的各項(xiàng)指標(biāo)變化情況，以判斷不同包裝材料及不同水分含量下蛋糕的保鮮性能。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1）拉伸強(qiáng)度

包裝袋必須要有足夠的強(qiáng)度，才能對(duì)內(nèi)裝物起到有效的包裹作用，因此需要對(duì)薄膜的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。拉伸強(qiáng)度是材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應(yīng)力，拉伸強(qiáng)度測(cè)試在瑞格爾電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為22℃，相對(duì)濕度為 45%，試驗(yàn)速度為 300mm/min，夾距設(shè)為50mm，裁取長(zhǎng)50mm，寬15mm的塑料樣品進(jìn)行測(cè)試。

2）透光率

作為塑料包裝材料，對(duì)塑料薄膜的光學(xué)性能有較高要求[4]，本實(shí)驗(yàn)采用透光率/霧度測(cè)定儀對(duì)薄膜透光率進(jìn)行測(cè)試。裁取 50mm×50mm的薄膜樣品，將樣品平整放置在校準(zhǔn)后儀器上，按測(cè)試按鈕，進(jìn)行試驗(yàn)。

3）透氣性能

透氣性是氣體對(duì)薄膜的滲透性，是塑料包裝材料性能的一個(gè)重要指標(biāo)，影響內(nèi)裝物的阻氧保鮮效果[5]，因此，需要對(duì)薄膜的透氣性進(jìn)行測(cè)試。本次試驗(yàn)測(cè)試氧氣透過率，采用壓差法氣體滲透儀進(jìn)行測(cè)試。用專用取樣器進(jìn)行取樣，將取好的薄膜樣品放入測(cè)試腔臺(tái)，合蓋，壓緊試樣，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)按鈕進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)間為4個(gè)小時(shí)。

表1 蛋糕感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard of evaluation of cake organoleptic

圖1 不同抗菌防霉助劑對(duì)薄膜拉伸強(qiáng)度的影響Fig. 1 Effect of Different Antimicrobial and Antifungal Aids on Tensile Strength of Films

圖2 不同抗菌防霉助劑對(duì)薄膜透光率的影響Fig. 2 Effect of Different Antimicrobial and Mildew Promoters on Film Transmittance

圖3 不同抗菌防霉助劑對(duì)薄膜氧氣透過率的影響Fig. 3 Effect of Different Antimicrobial and Mildew Promoters on Transmissivity of Thin Film Oxygen

圖4 不同抗菌防霉助劑對(duì)蛋糕感官品質(zhì)的影響Fig. 4 Effects of different antimicrobial agents on the sensory quality of cake

圖5 不同抗菌防霉助劑對(duì)蛋糕菌落總數(shù)的影響Fig. 5 Effects of Different Antimicrobial and Mildew Agents on the Total Colony of Cake

4）感官評(píng)定

感官評(píng)定對(duì)蛋糕來說是一種較測(cè)試分析更直觀的評(píng)價(jià)方式，它主要由研究人員對(duì)其氣味、口感、狀態(tài)、質(zhì)地及顏色等方面進(jìn)行全面觀察與分析[6]，具體評(píng)定指標(biāo)見表1。

依據(jù)文獻(xiàn)[7]所述方法對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定小組共10名評(píng)價(jià)人員，每位評(píng)價(jià)人員都對(duì)同一樣品進(jìn)行評(píng)定，取平均值作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5）菌落總數(shù)

以菌落總數(shù)為微生物指標(biāo)，按照GB/T4789.2-2008《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》中的要求操作[8]。依據(jù)國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 7099-2003《糕點(diǎn)、面包衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，蛋糕的菌落總數(shù)不應(yīng)超過1×104cfu/g。

2. 結(jié)果與分析

2.1 抗菌防霉助劑對(duì)薄膜拉伸強(qiáng)度的影響

圖1所示為添加不同抗菌防霉助劑得到的薄膜的拉伸強(qiáng)度結(jié)果。

由圖1可知，以PA為外包裝時(shí)，抗菌防霉薄膜的拉伸強(qiáng)度由大到小依次為D,A,B,C；PP為外包裝時(shí)，抗菌防霉薄膜的拉伸強(qiáng)度由大到小依次為G,E,F,H。

抗菌防霉助劑的添加類別不同，得到的薄膜的拉伸強(qiáng)度不同，經(jīng)過比較，薄膜BPPE的拉伸強(qiáng)度最好，從而說明，BPPE最適宜作蛋糕的內(nèi)包裝材料。

2.2 抗菌防霉助劑對(duì)薄膜透光率的影響

圖2所示為添加不同抗菌防霉助劑得到的薄膜的透光率結(jié)果。

由圖2可知，抗菌防霉薄膜的透光率均低于PE膜。從總體來看，添加不同抗菌防霉助劑對(duì)薄膜透光率均有影響。

2.3 抗菌防霉助劑對(duì)薄膜透氣性的影響

氧氣是影響食品質(zhì)量的重要因素，也是分析貨架期的重要參考[9]。通過對(duì)氧氣透過率的檢測(cè)能夠分析解決由于對(duì)氧氣敏感而產(chǎn)生的氧化變質(zhì)、受潮發(fā)霉等質(zhì)量問題。

圖3所示為添加不同抗菌防霉助劑得到的薄膜的氧氣透過率結(jié)果。

由圖3可知，添加抗菌防霉助劑后，薄膜的氧氣透過率增大，PA為外包裝時(shí)，氧氣透過率：C＞B＞D＞A；PP為外包裝時(shí)，氧氣透過率：H＞F＞G＞E。

可以看出，三種抗菌防霉材料中，BPPE對(duì)氧氣的阻隔性最好，最適于作蛋糕保鮮的內(nèi)包裝材料。

2.4 抗菌防霉助劑對(duì)蛋糕感官品質(zhì)的影響

圖4所示為試驗(yàn)所得不同抗菌防霉薄膜，包裝蛋糕后，得到的蛋糕的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。

由圖4所示感官評(píng)定的得分情況可知，貯存過程中，各組樣品的感官品質(zhì)均呈現(xiàn)出下降的變化趨勢(shì)。相較而言，PA+BPPE包裝的樣品感官品質(zhì)得分下降得最慢，而空白組的下降得最快，且在第4d后已經(jīng)有霉斑產(chǎn)生。

PA為外包裝時(shí)，在第4d時(shí)，空白組感官品質(zhì)得分在8分以下，表明其質(zhì)量不合格，即不可食用，第6d時(shí)，僅D組得分在8分以上。評(píng)分時(shí)觀察到，A組樣品發(fā)霉現(xiàn)象嚴(yán)重，已無蛋糕香味，顏色變暗，彈性差，且出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象；B、C兩組樣品出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象較輕，有較淡香味，輕微掉渣；D組樣品無發(fā)霉現(xiàn)象，有蛋糕香味，呈現(xiàn)蛋黃色澤，有一定的彈性。

第8d時(shí)，只有D組樣品得分在8分以上，有少量霉點(diǎn)，仍有蛋糕香味。

PP為外包裝時(shí)，四組樣品進(jìn)行感官品質(zhì)比較，仍是BPPE為內(nèi)包裝時(shí)蛋糕的得分最高。

內(nèi)包裝材料相同，PA為外包裝時(shí)，蛋糕的感官評(píng)分較高。以上感官評(píng)價(jià)結(jié)果說明，PA為外包裝，BPPE為內(nèi)包裝，對(duì)蛋糕的保鮮效果最好。

2.5 抗菌防霉助劑對(duì)蛋糕菌落總數(shù)的影響

隨著儲(chǔ)藏過程中適宜的溫度、濕度，以及蛋糕中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，從而影響食物的質(zhì)量，所以菌落總數(shù)為蛋糕重要的微生物指標(biāo)[10]，依據(jù)國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) GB 7099-2003《糕點(diǎn)、面包衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，蛋糕的菌落總數(shù)不應(yīng)超過1×104cfu/g。

圖5所示為試驗(yàn)所得不同抗菌防霉薄膜包裝的蛋糕儲(chǔ)藏期間的菌落總數(shù)測(cè)量結(jié)果。

由圖5可知，PA為外包裝時(shí)，A組樣品在第2d就出現(xiàn)菌落超標(biāo)現(xiàn)象，B、C、D、組樣品在第4 d時(shí)，各樣品菌落總數(shù)還在指標(biāo)要求范圍以內(nèi)，第6d時(shí)，B、C兩組樣品出現(xiàn)菌落超標(biāo)現(xiàn)象，D組仍未超標(biāo)；PP為外包裝時(shí)，第2d,E、F、H組樣品菌落數(shù)均超標(biāo)，G組未超標(biāo)，第4d時(shí)，G組菌落總數(shù)開始超標(biāo)，但超標(biāo)最少。

由此說明，抗菌防霉材料包裝蛋糕，在不同程度上均能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，經(jīng)過比較，PA+BPPE的抑菌效果最顯著。

3. 結(jié)論

綜合上述結(jié)果的分析可得以下結(jié)論。

1）抗菌防霉薄膜能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)達(dá)到蛋糕保鮮的效果，對(duì)延長(zhǎng)戚風(fēng)蛋糕的貨架期有著很好的作用。

2）PE樹脂中添加抗菌防霉助劑種類不同，得到薄膜的透氣、透光性不同，抗菌防霉薄膜為BPPE時(shí)，對(duì)氧氣阻隔性最好，蛋糕防霉效果最好。

3）綜合各影響因素，PA為外包裝，與抗菌防霉材料BPPE相結(jié)合，包裝油起風(fēng)蛋糕，達(dá)到的保鮮效果最好。在此條件下得到的包裝材料能有效抑制蛋糕中微生物的生長(zhǎng)，能達(dá)到延長(zhǎng)蛋糕貨架期的效果。

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