李兆雯 吳新 王志海

摘要 為了預(yù)測含生鮮辣根芥末醬的貨架期，研究了其在278、298、310 K溫度儲(chǔ)藏條件下辣度、過氧化值及菌落總數(shù)的變化情況，并建立了對應(yīng)指標(biāo)的動(dòng)力學(xué)模型來預(yù)測芥末醬的貨架期，模型的活化能Ea分別為24.54、2.59、30.85 kJ/mol。經(jīng)驗(yàn)證，此動(dòng)力學(xué)模型可快速預(yù)測貯藏溫度在278～310 K貯藏條件下芥末醬的貨架期。

關(guān)鍵詞 芥末醬;貨架期;預(yù)測

中圖分類號 TS205文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）13-0176-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.054

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Establishment of a Prediction Model for the Shelflife of Wasabi Paste Containing Fresh Horseradish

Abstract In order to predict the shelflife of wasabi paste containing fresh horseradish， we investigated the changes of the pungency value， peroxide value and total bacterial count of wasabi paste containing fresh horseradish during the storage at different temperatures（278，298，310 K）. Kinetic models of the pungency value， peroxide value and total bacterial count for predicting the shelflife of wasabi paste were established with Ea（activation energy）of 24.54， 2.59， 30.85 kJ/mol. It proved that the kinetic models could predict the shelflife of wasabi paste at storage rapidly under 278-310 K storage conditions.

Key words Wasabi paste;Shelflife;Prediction

作者簡介 李兆雯（1985—），女，新疆烏魯木齊人，從事調(diào)味品研發(fā)工作。*通信作者，碩士，從事調(diào)味品研發(fā)工作。

收稿日期 2019-01-23

芥末醬是一種應(yīng)用日益廣泛的調(diào)味品，具有殺菌消毒、增進(jìn)食欲的作用，深受人們的喜愛。但目前市場上的芥辣大多由干燥脫水后的辣根制粉，添加水、膠、芥末香精等原料制成，風(fēng)味單一，嗆辣太過刺激，從而影響了食物本身的風(fēng)味。添加生鮮辣根的芥末醬，是不同于傳統(tǒng)以脫水辣根粉為主要原料的新式調(diào)味醬，風(fēng)味獨(dú)特，含有新鮮辣根的自然清香，因此具有廣闊的市場空間。但由于其添加了生鮮原料，其貨架期是否也可達(dá)到傳統(tǒng)芥末醬18個(gè)月的時(shí)長，尚有待進(jìn)一步研究。

預(yù)測食品的貨架期是新品上市的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。近年來，許多學(xué)者對食品貨架期的預(yù)測做過研究。吳新等[1]和齊娜等[2]研究了不同儲(chǔ)藏溫度條件下梨汁的感官、理化及微生物等指標(biāo)的變化規(guī)律，并建立了貨架期預(yù)測模型;筆者也在此前的研究中研究了榴蓮醬在貯藏過程中的感官品質(zhì)、過氧化值及微生物的變化，并建立了榴蓮醬的貨架期預(yù)測模型。

筆者以含生鮮辣根的芥末醬為研究對象，研究了在不同儲(chǔ)藏溫度下其品質(zhì)的變化，并采用加速貨架期試驗(yàn)（ASLT）建立動(dòng)力學(xué)方程來預(yù)測貨架期。

1 材料與方法

1.1 材料

含生鮮辣根的芥末醬，購自珠海一統(tǒng)實(shí)業(yè)有限公司;乙醇、氨水、硝酸銀、硫酸鐵氨、硼酸、重鉻酸鉀、氯化鈉、硫氰酸按、碘化鉀、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸鈉、磷酸二氫鉀、淀粉指示劑、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基均為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 測定指標(biāo)與方法

取相同批次的含生鮮辣根的芥末醬，復(fù)合管包裝（43 g），分別置于278、298及310 K溫度條件下儲(chǔ)藏，在不同儲(chǔ)藏時(shí)間點(diǎn)測定樣品的辣度、過氧化值及菌落總數(shù)。

1.2.1 辣度的測定。

辣度的測定以異硫氰酸異丙酯計(jì)，具體參照GH/T 1174—2017《脫水辣根》中規(guī)定方法操作。

1.2.2 過氧化值的測定。

過氧化值的測定參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測定》中規(guī)定方法。

1.2.3 菌落總數(shù)的測定。

菌落總數(shù)的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》中規(guī)定方法。

1.3 芥末醬貨架期的預(yù)測

一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型在食品加工過程中的應(yīng)用較為廣泛[3-20]，它可以體現(xiàn)食品儲(chǔ)藏品質(zhì)變化與時(shí)間的關(guān)系，一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程如下：

食品品質(zhì)變化與溫度的關(guān)系可以用Arrhenius方程進(jìn)行分析，Arrhenius 方程如下：

對公式（2）兩邊取對數(shù)，得：

根據(jù)公式（1）、（2）可推導(dǎo)出芥末醬在不同儲(chǔ)藏溫度條件下的貨架期模型：

式（1）～（4）中，A為樣品儲(chǔ)藏至第t天時(shí)的品質(zhì)指標(biāo)值，A0為樣品的初始品質(zhì)指標(biāo)值，k為樣品品質(zhì)指標(biāo)變化速率常數(shù)，t為樣品的貯藏時(shí)間（d），k0和Ea都是反映系統(tǒng)物質(zhì)本性的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，其中k0為指前因子，Ea為樣品貯藏品質(zhì)指標(biāo)變化反應(yīng)的活化能（J/mol），R為氣體常數(shù)（8.314 4 J/mol·K），T為熱力學(xué)溫度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每次試驗(yàn)取3個(gè)平行樣，分別重復(fù)3次，結(jié)果取平均值，利用Excel 2016軟件計(jì)算平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差，并進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同儲(chǔ)藏溫度下辣度的變化

感官指標(biāo)是評價(jià)產(chǎn)品好壞的重要指標(biāo)，而辣度是體現(xiàn)芥末醬品質(zhì)的重要感官指標(biāo)，因此也是確定其貨架期的重要因素，芥末醬的辣度在不同儲(chǔ)藏溫度下的變化見圖1。由圖1可以看出，芥末醬的辣度隨著貯藏時(shí)間的延長而逐步下降，在不同儲(chǔ)藏溫度下均呈相同的趨勢，辣度的下降主要是因?yàn)楫惲蚯杷嵯┍ニ庠斐傻?。陳麗蘭等[4]在研究牛油火鍋底料時(shí)、齊娜等[2]研究梨汁時(shí)、吳新等[1]對榴蓮醬的研究時(shí)，均發(fā)現(xiàn)感官品質(zhì)在儲(chǔ)藏過程中存在類似的變化趨勢。

2.2 不同儲(chǔ)藏溫度下過氧化值的變化

過氧化值是表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一個(gè)指標(biāo)，可以用其判定含油量較高食品的品質(zhì)。芥末醬的過氧化值在不同儲(chǔ)藏溫度下的變化見圖2。由圖2可知，芥末醬的過氧化值隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長而逐步升高，在各儲(chǔ)藏溫度下均呈相同的變化趨勢，且溫度越高，過氧化值的變化幅度越大。田文[3]研究高纖維大豆沙拉醬時(shí)、吳新等[1]研究榴蓮醬時(shí)均發(fā)現(xiàn)過氧化值在儲(chǔ)藏過程中有與此類似的變化趨勢。

2.3 不同儲(chǔ)藏溫度下菌落總數(shù)的變化

造成食品變質(zhì)的一大主因是微生物的生長。為了保證產(chǎn)品的風(fēng)味，芥末醬采用冷加工工藝，沒有經(jīng)過滅菌，其起始菌落總數(shù)不低，芥末醬的菌落總數(shù)在不同儲(chǔ)藏溫度下的變化見圖3。由圖3可知，芥末醬的菌落總數(shù)隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長而增多，且溫度越高，菌落總數(shù)的增加幅度越大。田文[3]研究高纖維大豆沙拉醬時(shí)、吳新等[1]研究榴蓮醬時(shí)發(fā)現(xiàn)其菌落總數(shù)也有類似的變化趨勢。

2.4 芥末醬貨架期模型的建立

根據(jù)Q/ZHYT 0001S—2016《廣東省食品安全企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 芥末調(diào)味醬》中相關(guān)指標(biāo)規(guī)定，將芥末醬貨架期終點(diǎn)的辣度值（以異硫氰酸烯丙酯計(jì)）設(shè)定為0.3%，過氧化值設(shè)定為2.5 g/kg，菌落總數(shù)設(shè)定為3×103 CFU/g。

將278、298及310 K儲(chǔ)藏條件下測得的芥末醬辣度、過氧化值及菌落總數(shù)代入公式（1）進(jìn)行分析，其品質(zhì)變化的動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)見表1。

回歸系數(shù)R2越大，說明總體線性關(guān)系越好。由表1可知，不同儲(chǔ)藏溫度條件下各回歸方程的R2值均大于0.9，表明該回歸方程具有很高的擬合精度。

根據(jù)“1.3”計(jì)算出上述溫度儲(chǔ)藏條件下芥末醬辣度變化的指前因子k0為-40.667，活化能Ea為24.54 kJ/mol;過氧化值變化的指前因子k0為0.015 0，活化能Ea為2.59 kJ/mol;菌落總數(shù)變化的指前因子k0為185.675，活化能Ea為30.85 kJ/mol，將指前因子、活化能代入公式（4），分別得到辣度、過氧化值及菌落總數(shù)的貨架期預(yù)測模型：

選擇芥末醬商業(yè)流通的常溫溫度點(diǎn)293 K（20 ℃）和303 K（30 ℃）儲(chǔ)藏條件下進(jìn)行驗(yàn)證，比較貨架期的預(yù)測值和實(shí)測值，結(jié)果見表2。

由表2可知，應(yīng)用該研究建立的芥末醬貨架期預(yù)測模型所獲得的辣度值、過氧化值及菌落總數(shù)貨架期的預(yù)測值準(zhǔn)確率達(dá)到±10%以內(nèi)，可以快速預(yù)測在278～310 K溫度儲(chǔ)藏條件下芥末醬的貨架期。

當(dāng)確定芥末醬的貨架期時(shí)，為保證產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)均在Q/ZHYT 0001S—2016《廣東省食品安全企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 芥末調(diào)味醬》中相關(guān)指標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)，應(yīng)使用辣度、過氧化值及菌落總數(shù)3個(gè)模型分別計(jì)算出貨架期預(yù)測值，以最小值作為其理論預(yù)測貨架期[1-4]。

3 結(jié)論

（1）在不同儲(chǔ)藏溫度條件下，含生鮮辣根芥末醬的辣度值隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長而降低，過氧化值及菌落總數(shù)均隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長而升高，且隨著溫度的升高，各指標(biāo)變化加快，且變化符合一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。

（2）通過研究含生鮮辣根的芥末醬在不同儲(chǔ)藏溫度下辣度值、過氧化值及菌落總數(shù)的變化規(guī)律，建立了相應(yīng)品質(zhì)參數(shù)的貨架期預(yù)測模型，根據(jù)此模型可以預(yù)測儲(chǔ)藏溫度在278～310 K下芥末醬的理論貨架期。

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