恒温加速测定番茄沙司货架期及品质规律研究

张博，邸一桓,李喜宏*，张苹苹，杨丽杰，李惠，邵重晓

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.河北工程大学生命科学与食品工程学院，河北 邯郸 056000；3.天津捷盛东辉保鲜科技有限公司，天津 300300)

番茄，即西红柿(学名：LycopersiconesculentumMill.)，番茄的果实营养丰富，具有特殊风味，番茄中含有丰富的维生素、矿物质、碳水化合物、有机酸及少量的蛋白质[1，2]。番茄红素的抗氧化能力是维生素E的100倍，是目前发现的最强的抗氧化剂之一[3，4]。同时，番茄红素可以消除人体内导致皮肤衰老的自由基，有防癌抗癌、保护心血管和增强免疫力的功效[5]。加热处理后的番茄沙司中番茄红素在人体内的生物利用率是新鲜番茄的2.5倍[6]。

番茄沙司在生产加工中脱除了大部分水分，与新鲜番茄和番茄汁相比，其储藏、运输、包装等成本大大降低，因此具有明显的优势[7]。中国是番茄沙司出口大国，占世界番茄沙司总出口量的1/3[8]。但是，番茄沙司生产及长时间的储藏过程中会发生褐变反应及微生物腐败，使产品变色[9]，降低食品营养品质和风味，缩短储藏周期，同时大大缩减产品货架期[10]。

为了更好地储藏番茄沙司，延长货架期以及研究品质变化规律，在不同贮藏温度条件下进行加速贮藏实验，为提高番茄沙司制品的稳定性和货架期提供了一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 主要材料

番茄沙司：福建省好客姐食品有限公司；平板计数琼脂(生化试剂)：青岛高科技工业园海博生物技术有限公司；结晶紫中性红胆盐琼脂(生化试剂)：江西省德兴市百勤异VC钠有限公司。

1.2 主要仪器

水浴锅 邦西仪器科技(上海)有限公司；手持折光仪 邦亿精密量仪(上海)有限公司；HP-200型精密色差仪 上海汉谱光电科技有公司；Centrifuge5804R型冷冻离心机 德国Eppendorf公司；立式压力蒸汽灭菌器 上海华线医用核子仪器有限公司；JJ-1000型精密型电子天平 常熟双杰测试仪器厂；生化培养箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂。

1.3 实验处理方法

取同一批次的番茄沙司分装于蒸煮袋中，每袋500 g密封，总计分装45袋。然后分别均匀放置于20，30，40 ℃恒温生化培养箱中进行恒温贮藏加速实验，每隔10天取样检测1次，每次取3袋，每组均做3次实验测定，测定番茄沙司中的大肠菌群、菌落总数、可溶性固形物含量、VC、色值。

1.4 指标及测定结果

1.4.1 VC含量的测定

采用2,6-二氯酚靛酚滴定法，取10 g番茄沙司于研钵中加入少量20 g/L草酸冰浴的条件下稀释，转入到100 mL容量瓶中，冲洗研钵后，倒入容量瓶中，最后用20 g/L草酸定容，摇匀，静置10 min，过滤收集溶液备用。最后用已标定的2,6-二氯酚靛酚溶液滴定至出现为微红色、15 s不褪色为止，记下染料的用量，重复3次。用10 mL草酸溶液作为空白，同样重复3次。

1.4.2 色值的测定

包括亮度 L*、红值 a*、黄值b*；使用精密色差计对番茄沙司色度进行测定。

1.4.3 大肠菌群的测定

参照国家标准GB 4789.3-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中规定的方法。

1.4.4 菌落总数的测定

参照国家标准GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》中规定的方法。

1.4.5 可溶性固形物的测定

使用手持折光仪测定，每组均匀取样10 g，取酱汁测定其TSS，每组测6次取平均值。

1.4.6 保质期的计算

根据ALST试验计算Q10，根据θ(ST1)=θ(ST2)×Q10(T2-T1)公式计算出常温下(25 ℃)番茄沙司的货架期。

1.4.7 数据分析

利用SPSS 13.0和Origin 8.5软件对实验数据进行分析处理。

2 结果与讨论

2.1 不同恒温条件对番茄沙司VC含量的影响

图1 不同恒温条件对番茄沙司VC含量的影响Fig.1 Effect of different constant temperature conditions on the VC content of tomato sauce

由图1可知，在不同贮藏温度条件下番茄沙司的VC含量呈逐渐下降的趋势，且随着贮藏温度的升高，下降速率越快。50天内23，30，40 ℃贮藏温度下番茄沙司VC含量由最初的0.22 mg/g分别下降到0.13，0.08，0.06 mg/g，由此可见，温度高对VC的破坏较大，温度是影响VC的重要因素。

2.2 不同恒温条件下番茄沙司色值的变化

色泽是番茄沙司质量的重要指标之一，也是决定产品优劣的重要指标[11]。通常把亮度L*、红值a*、黄值b*、作为观测果蔬制品颜色变化的常用参数[12-14]。

图2 不同恒温条件下番茄沙司的L*值变化Fig.2 L* value change of tomato sauce under different constant temperature conditions

图3 不同恒温条件下番茄沙司的a*值变化Fig.3 a* value change of tomato sauce under different constant temperature conditions

图4 不同恒温条件下番茄沙司的b*值变化Fig.4 b* value change of tomato sauce under different constant temperature conditions

由图2～图4可知，在不同温度贮藏条件下番茄沙司的色值均呈现逐渐下降趋势，且温度越高下降速度越快。50天内，在23 ℃贮藏条件下亮度L*值仅由35.27降为28.21，a*值由33.69降为28.35，b*值由17.48降至14.17，其变化并不显著(P<0.05)； 30，40 ℃贮藏条件下其颜色发生了显著的变化(P>0.05)。以40 ℃储藏的样品变化最为明显，其亮度L*值由35.27降为13.51，a*值由33.69降为22.73，b*值由17.48降为13.01。所以，温度是影响番茄沙司色泽、品质及货架期的重要因素。

2.3 不同恒温条件对番茄沙司大肠菌群的影响

大肠菌群是衡量食品卫生状况的重要微生物指标，如果大肠菌群严重超标，将引起肠道传染病或食物中毒[15]。

图5 不同恒温条件对番茄沙司大肠菌群的影响Fig.5 Effect of different constant temperature conditions on the coliform bacteria of tomato sauce

由图5可知，随着贮藏时间的延长，大肠菌群数呈逐渐上升趋势，而且贮藏温度越高，上升速率越快，即40 ℃贮藏条件下番茄沙司中的大肠菌群上升最快，30 ℃次之，23 ℃上升最慢；第50天时，大肠菌群分别由最初的0.7 lg(cfu/g)分别上升为1.9，2.9，3.8 lg(cfu/g)，但均小于标准值90 cfu/g，可保证卫生及食用安全，说明番茄沙司在贮藏第50 天时，大肠菌群数不是影响番茄沙司货架期的主要因素。

2.4 不同恒温条件对番茄沙司菌落总数的影响

菌落总数是判定食品被细菌污染的程度及卫生质量的重要标准，菌落总数的多少在一定程度上标志着食品卫生质量的优劣。番茄沙司营养丰富，易滋生微生物，微生物生长情况是影响其品质的重要标准。

图6 不同恒温条件对番茄沙司菌落总数的影响Fig.6 Effect of different constant temperature conditions on the total number of colonies of tomato sauce

由图6可知，不同贮藏温度条件下菌落总数的变化，温度高易滋生微生物繁殖，菌落总数增加越快。在不同贮藏温度条件下，经过50天的实验测定，番茄沙司的菌落总数由最初的2.53 lg(cfu/g)增长到3.78，4.03，4.46 lg(cfu/g)，均小于菌落总数国家标准1000 cfu/g，说明菌落总数不是影响番茄沙司货架期的主要因素。

2.5 不同恒温条件对番茄沙司可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物是决定番茄沙司品质质量及货架期最重要的指标之一，《中华人民共和国农业行业标准》规定可溶性固形物含量小于24%确定为不合格产品。

图7 不同恒温条件对番茄沙司可溶性固形物含量的影响Fig.7 Effect of different constant temperature conditions on the soluble solids content of tomato sauce

由图7可知，不同温度贮藏条件下番茄沙司的可溶性固形物含量呈逐渐下降趋势，并且温度越高下降速度越大。在50天的贮藏期内，23，30，40 ℃条件下可溶性固形物含量由52.3%分别下降到40.2%，28.6%，21.3%，40 ℃条件下损失率达到59.3%，远远大于23 ℃条件下的23.1%。影响番茄沙司货架期的关键因素是可溶性固形物的含量，只要计算出可溶性固形物含量低于最低标准的时间临界值，就可以计算出番茄沙司的货架期。

2.5.1 30 ℃贮藏条件下番茄沙司可溶性固形物含量回归分析

以30 ℃贮藏时间为X轴，可溶性固形物含量为Y轴做回归分析。

图8 30 ℃贮藏条件下番茄沙司可溶性固形物含量回归分析图Fig.8 Regression analysis diagram of soluble solids content of tomato sauce under 30 ℃ storage condition

由图8可知，回归方程为y=-0.4474x+54.286，决定系数R2=0.9321。根据《中华人民共和国农业行业标准》规定可溶性固形物含量小于24%确定为不合格产品。由回归方程计算得出30 ℃贮藏条件下番茄沙司的货架期为x1=68 天。

2.5.2 40 ℃贮藏条件下番茄沙司可溶性固形物含量回归分析

以40 ℃贮藏时间为X轴，可溶性固形物含量为Y轴做回归分析。

图9 40 ℃贮藏条件下番茄沙司可溶性固形物含量回归分析图Fig.9 Regression analysis diagram of soluble solids content of tomato sauce under 40 ℃ storage condition

由图9可知，回归方程为y=-0.5937x+55.01，决定系数R2=0.9356。根据《中华人民共和国农业行业标准》规定可溶性固形物含量小于24%确定为不合格产品。计算当可溶性固形物含量低于24%的临界值，由回归方程计算得40 ℃贮藏条件下番茄沙司的货架期为x2=52天。

2.6 货架期计算

货架期计算公式：Q10=温度为T时的贮藏期/温度为(T+10 ℃)时的贮藏期，在本实验T=30 ℃时的货架期为68天，T+10 ℃=40 ℃时的货架期为52天，所以Q10=1.31。根据θ(ST1)=θ(ST2)×Q10(T2-T1)，将T1设定为常温23 ℃，T2=30 ℃,那么θ(ST1)为常温23 ℃下番茄沙司的货架期。θ(ST2)为30 ℃下的保质期，即68 天，其中，(T2-T1)为30 ℃-23 ℃=7 ℃。从而得常温23 ℃下番茄沙司的保质时间θ(ST1)=68×1.31×(30-23)=624天。

3 结论

本文在不同贮藏温度条件下进行恒温加速贮藏实验，研究番茄沙司货架期及其品质变化规律。结果显示：可溶性固形物含量、VC含量、颜色指标(亮度L*、红值a*、黄值b*)均逐渐下降，且温度越高下降越快；大肠菌群、菌落总数逐渐上升，且温度越高上升速度越快。通过回归分析，30 ℃和40 ℃贮藏条件下可溶性固形物含量低于最低标准的时间临界值，分别为68天和52天，根据加速货架期实验公式θ(ST1)=θ(ST2)×Q10(T2-T1)，计算室温23 ℃番茄沙司的货架期为624 天。本实验按照化学动力学原理，采用恒温加速试验法，建立了快速预测番茄沙司货架期的方法，为提高番茄沙司制品的稳定性及产品的稳定性和货架期提供一定的理论基础，更精准地选择合适的贮藏条件，保持番茄沙司的品质，延长产品的货架期。