应用ASLT法预测婴幼儿米粉保质期
2018-04-12高文明戴志勇陈振桂谢清福
高文明,戴志勇,陈振桂,谢清福
(1.湖南英氏营养食品有限公司研发中心,湖南长沙410000;2.江西枫树生态科技食品有限公司,江西宜春330700)
婴幼儿米粉是以大米为主要原料,添加果蔬、肉类等,辅以营养强化剂维生素、矿物质,适于婴幼儿食用的食品[1-2]。米粉在储存过程中会受到温度、湿度、光照、微生物等的影响,不可避免会对食品的理化、感官、营养特性等造成影响[3]。由于米粉中添加了营养强化剂[4-7],添加营养强化剂的数量产品中的矿质元素、维生素随着储存时间的延长,会呈现衰减的趋势[8-9]。若是在米粉的正常储存期内监测其品质的变化情况,势必花费较长时间。因此,可以利用储存期加速测试法(accelerated shelf-life testing,ALST)来量化外在因素对米粉保质期的影响,通过控制米粉处于一个或多个影响因素高于正常水平的环境中,米粉的理化、微生物指标变化的速度将大大加速,就可以在较短的时间内判断米粉是否变质。米粉的加速程度也可以获得,根据相应的公式就可以得到米粉在正常储存条件下的实际保质期[10-11]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
玉米荞麦营养米粉(纸盒装,225 g/盒)、首尝钙奶搭档营养米粉(塑罐装,375 g/罐)、黄金双蛋白胡萝卜蔬菜营养米粉(听装,425 g/听):江西枫树生态科技食品有限公司;丁酮、乙醇、异丙醇、环己烷等为色谱纯;氢氧化钠、氢氧化钾、碘化钾等为分析纯;铁粉为光谱纯。
1.2 仪器与设备
ME204E电子分析天平:梅特勒托利多仪器(上海);JB202-1电热恒温干燥箱:上海金患科学仪器有限公司;XSP-3C生物显微镜:上海建平电子仪器有限公司;AA-6880F/AAC原子吸收分光光度计、GB-2014CAFSC气相色谱仪:岛津仪器(苏州)有限公司;LC-20AT液相色谱仪:岛津企业管理(中国)有限公司;F-2700荧光分光光度计:日本株式会社日立高新技术科学;BSC-250恒温恒湿箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂。
1.3 方法
1.3.1 ALST试验方法
1)根据试验要求取同一批次的3种包装形式的米粉。
2)分别将样品放入2个恒温恒湿试验箱,设定温度、相对湿度分别为:40℃、75%RH和50℃、75%RH。
1.3.2 Q10及保质期θ计算
Q10=T温度下的保质期/(T+10)温度下的保质期Q10△T/10=θ(T1)/θ(T2)
式中:θ(T1)为温度 T1 下的保质期;θ(T2)为温度T2下的保质期;△T为温度T1与T2的差。
1.3.3 理化指标测定
铁:GB 5413.21-2010《婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定》;
碘:GB 5413.23-2010《婴幼儿食品和乳品中碘的测定》;
维生素A:GB 5413.9-2010《婴幼儿食品和乳品中维生素 A、D、E 的测定》[12];
维生素B12:GB 5413.14-2010《婴幼儿食品和乳品中维生素B12的测定》;
烟酸:GB 5413.15-2010《婴幼儿食品和乳品中烟酸和烟酰胺的测定》[13];
维生素C:GB 5413.18-2010《婴幼儿食品和乳品中维生素C的测定》。
1.3.4 微生物指标测定
菌落总数:GB 4789.2-2016《食品微生物学检验菌落总数测定》。
1.3.5 感官特性
对米粉的色泽、滋味气味、组织状态、冲调性进行感官评价。
2 结果与分析
2.1 纸盒装米粉指标检测情况
纸盒装米粉在50℃下的检测结果见表1,纸盒装米粉在40℃下的检测结果见表2。
由表1、2可以看出,高温、高湿下铁、碘、维生素A、烟酸都有不同程度的衰减[14],且50℃比40℃下,衰减率更大,感官指标50℃下25 d后变质,40℃下70 d后变质,菌落总数有不同程度的增加,但未超标,50℃比40℃下菌落总数增加的更快。纸盒装米粉中铁在50℃下20 d后低于国标,40℃则为65 d。显然高温高湿确实加速了这些物质的分解,因此在产品的货架期内要注意其保存条件的控制。
表1 纸盒装米粉在50℃下的检测结果Table 1 Test results of carton packaging rice cereal under 50℃
表2 纸盒装米粉在40℃下的检测结果Table 2 Test results of carton packaging rice cereal under 40℃
2.2 塑罐装米粉指标检测情况
塑罐装米粉在50℃下的检测结果见表3,塑罐装米粉在40℃下的检测结果见表4。
由表3、4可以看出,高温、高湿下铁、碘、维生素A、维生素B12、烟酸、维生素C都有不同程度的衰减[15],且50℃比40℃下,衰减率更大,其中维生素B12的衰减要更快,感官指标50℃下25 d后变质,40℃下70 d后变质,菌落总数有不同程度的增加但未超标,50℃比40℃下菌落总数增加的更快。塑罐装米粉比纸盒装米粉在菌落总数上增加的较慢,铁在50℃下20 d后低于国标,维生素B12在25 d后低于国标,40℃下两者都是在65 d后低于国标。显然高温高湿确实加速了这些物质的分解和细菌的滋生[16],塑罐装与纸盒装在减缓这些物质衰减上没有较大差别。
表3 塑罐装米粉在50℃下的检测结果Table 3 Test results of plastic packaging rice cereal under 50℃
表4 塑罐装米粉在40℃下的检测结果Table 4 Test results of plastic packaging rice cereal under 40℃
2.3 铁听装米粉指标检测情况
铁听装米粉在50℃下的检测结果见表5,铁听装米粉在40℃下的检测结果见表6。
由表5、6可以看出,高温、高湿下铁、碘、维生素A、维生素B12、烟酸、维生素C都有不同程度的衰减[17],且50℃比40℃下,衰减率更大,其中维生素B12的衰减要更快,感官指标50℃下25 d后变质,40℃下70 d后变质,但菌落总数也有不同程度的增加并未超标,50℃比40℃下菌落总数增加的更快。铁听装是这三种包装形式增加最慢的。铁在50℃下20 d后低于国标,维生素B12在25 d后低于国标,40℃下维生素B12在65 d后低于国标,铁还未低于国标,可能是铁听装对于铁的衰减有一定的减缓作用[18-19]。
表5 铁听装米粉在50℃下的检测结果Table 5 Test results of can packaging rice cereal under 50℃
由以上数据可以得出,纸盒装、塑罐装、铁听装三种包装形式米粉的保质期在50℃、75%RH的保质期为20 d,在40℃、75%RH 为 65 d。
3 结论
通过公式计算可得,Q10=40℃下的保质期/50℃下的保质期=65 d/20 d=3.25或70 d/20 d=3.5。由公式可得在20℃、75%RH的保质期范围为686 d~857 d。在用这种方法预测低温时的保质期时,Q10微小的偏差也会导致结果的偏差,在实际生产中我们会综合考虑时效性、经济性、准确性等,以尽可能缩小偏差。在本测试中,Q10是通过两个温度预测的,这种不确定性会对实际的保质期产生一定的影响。再者由于添加营养强化剂,并且矿物质、维生素之间在衰减中互相影响、各自的衰减速度以及添加量的不同,都会对保质期有一定的影响[20]。但ALST法也在一定程度上为企业在新产品的保质期上提供了依据,也大大有助于企业对产品的改进。
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