□ 洪 巍 南京理工大學紫金學院
對于食品保質(zhì)期的預測需要基于物理,化學以及微生物領域的專業(yè)知識,同時輔以感官判定對食物的可食用周期進行研究預測。食品保質(zhì)期不僅影響消費者對食品的感官享受,同時對消費者的健康具有重要的影響。對于食品生產(chǎn)廠家來說,對食品保質(zhì)期進行準確的預測關系到廠家的信譽以及經(jīng)濟效益;對食品保質(zhì)期進行準確的預測對于保證食品安全也非常重要,能為食品的流通以及分銷提供有效的依據(jù)。因此有必要加強對食品保質(zhì)期的研究,保證對食品保質(zhì)期的有效預測。
大多數(shù)的食品劣變都首先體現(xiàn)在化學層面上,因此化學品質(zhì)衰變動力學模型也是一種常見的食品保質(zhì)期預測模型。目前通用的化學模型為阿倫尼烏斯模型(Arrhenius 模型),該模型對于預測脂肪氧化、美拉德反應以及蛋白質(zhì)變性等具有很強的適用性。在其他條件一致的情況下,環(huán)境溫度越高,食品劣化的速度就越快,溫度與食品保質(zhì)期具有緊密聯(lián)系。一般來說,Q10 模型(食品溫度反應敏感度模型)主要用于描述溫度對食品貨架期的影響,但是從實際的應用情況來看,其預測的精確度往往不盡如人意,而在阿倫尼烏斯模型中引入Q10 模型的概念,主要用來反映溫度對食品保質(zhì)期的影響。
在阿倫尼烏斯模型中需要掌握變量時間(t)對測量特征質(zhì)量指數(shù)(A)的影響。通常表示為f(A)=k(T)t,其中f(A)為食品的質(zhì)量函數(shù),k 為反應速率常數(shù)。速率常數(shù)是絕對溫度T 的逆指數(shù)函數(shù),由Arrhenius 阿倫尼烏斯表達式給出,K=KAexp(—EA/RT),其中kA為常數(shù),EA為控制質(zhì)量損失的反應活化能,R 為通用氣體常數(shù)。
微生物的大量繁衍也是導致食品變質(zhì)的主要原因之一,尤其對于一些新鮮度比較高,同時加工比較簡單的食品來說,微生物的影響是比較大的。微生物導致的食品腐敗會引起食源性疾病。通過目前對食品腐敗的研究可以看出,食品中特定的腐敗菌(Specific Spoilage Organisms,SSO)大 量 繁殖是導致食品腐敗的主要因素。微生物菌群處于動態(tài)變化過程中,其繁殖狀態(tài)受食品本身因素以及外界因素的影響,對于發(fā)展態(tài)勢的研究也是微生物影響下預測食品貨架期的主要依據(jù)。在特定食品的保質(zhì)期預測中通過預測特定腐敗菌的生長態(tài)勢,對食品保質(zhì)期進行科學預測。目前常見的微生生長動力模型主要分為Linear模 型( 線 性 模 型)、Logistic 模 型(logistic 回歸分析模型)、Gompertz模型(生物種群生長發(fā)育規(guī)律模型)及Baranyi&Roberts 模型(微生物生長方程模型)這4 種。在這4 種模型中Gompertz 模型(生物種群生長發(fā)育規(guī)律模型)是其他預測模型的基礎。
感官預測保質(zhì)期模型自二十世紀八十年代開始建立,并逐步發(fā)展出了加速保質(zhì)期實驗(Accelerated shelf—life testing,ASLT)的原則和方法。感官預測保質(zhì)期模型中,溫度是對食品保質(zhì)期進行預測的關鍵變量,食品損傷的速率與溫度是正相關關系。其基本的描述方法可以參考阿倫尼烏斯模型。目前食品保質(zhì)期感官預測保質(zhì)期模型預測方式主要是威布爾危險分析(Weibull hazard),該分析方法采用了ASLT(食品保質(zhì)期加速測試)原理,并從實際檢測的角度出發(fā)對分析方法進行了優(yōu)化,該分析方法最 早 由Gacula 和Kubala 提 出,能夠較為系統(tǒng)的體現(xiàn)累計危害率與貯藏時間的關系。
目前國內(nèi)對食品保質(zhì)期的研究所涵蓋的食品種類比較少,其中大部分為即食食品。從制度建設層面來看,現(xiàn)有的食品標準缺乏非食品安全性指標,在食品流通過程中,食品的品質(zhì)往往會發(fā)生變化,而現(xiàn)有的衛(wèi)生指標缺乏動態(tài)性,導致對食品保質(zhì)期的判定缺乏科學性。依據(jù)《T/CNFIA 001—2017 食品保質(zhì)期通用指南》附錄中堅果食品棒的檢測實驗可以看出,在環(huán)境溫度35 ℃和45 ℃的條件下,酸價指標以及氧化值指標中在320 天內(nèi)都符合標準,微生物模型也表明食品的劣化在限定的范圍內(nèi)。因此采取酸價以及過氧化值很難確定食品的Q10。根據(jù)感官評價三點實驗方法進行評價檢測,在P ≤0.05 的置信區(qū)間,顯示該產(chǎn)品的保質(zhì)期在270 天,該數(shù)值與微生物模型預測有明顯差異。同時在45 ℃環(huán)境溫度下食品的保質(zhì)期也可以達到270 天,因此根據(jù)感官三點檢測可以確定該食品的保質(zhì)期在270 天。
在感官接受度檢測中,在35 ℃的環(huán)境溫度下,該食品的保質(zhì)期可以達到320 天,相關的指標都可以達到3.5分的接受度。而在45 ℃的環(huán)境溫度下,食品的保質(zhì)期為450 天,同時,各項指標均與3.5 分的接受度有較大的差異,很難不對該檢測結(jié)果的真實性產(chǎn)生懷疑。
以上3 種實驗檢測方法分別得出了3 種差異比較大的結(jié)果。此結(jié)果在感官上已經(jīng)屬于不可接受的范圍。因此來看需要加強食品保質(zhì)期檢測的可參考性,針對不同的食品保質(zhì)期進行預測研究,尤其要從實驗的角度出發(fā)增加具有說服力的食品劣化指標,保證預測數(shù)據(jù)的準確性。