不同包装方式对蓝莓月饼储藏品质的影响
2021-08-06杨柳青郑润敏王储炎李珂昕殷夏伟曹江伟
杨柳青,郑润敏,王储炎,*,李珂昕,王 郡,殷夏伟,曹江伟
(1.合肥学院生物食品与环境学院,安徽 合肥 230601;2.合肥学院农产品精深加工产学研平台,安徽 合肥 230601)
蓝莓被称为“浆果之王”和“水果皇后”,属杜鹃花科越橘属植物,是多年生灌木小浆果类果树,蓝莓的果实呈深蓝色,是如今地球上非常稀有的一种蓝色食物[1]。蓝莓不仅含有其他水果所共有的碳水化合物、维生素、矿物质和膳食纤维等营养物质,还含有多酚、花青素和黄酮类化合物等多种功能性成分,具有抗氧化、抗突变、抗心血管疾病等多种生理功能,在食品、药品以及化妆品领域的应用前景十分广阔[2]。
蓝莓原产地位于北美等地,国内的大兴安岭以及长白山等寒冷地带也有分布,经过选育引种,在我国南方各地也实现了大面积种植。蓝莓栽培品种分为兔眼、高丛以及矮丛三大品系,涉及的种类有巴尔德温、奥尼尔、灿烂、杰兔、巨峰、顶丰等[3],我国蓝莓种植区已经扩展到27个省,目前全产业链的大型蓝莓企业应运而生,蓝莓产业形成了具有自己特色的发展格局和发展优势[4]。
月饼是由低筋面粉、酥油、植物油和糖浆等原料制作而成的烘焙食品。我国的月饼种类按照地域的划分,可以分为广式月饼、苏式月饼、京式月饼和滇式月饼[5]。此外,随着月饼生产技术的提高以及消费市场需求的变化,新式月饼种类逐渐增多,大大丰富了月饼市场,满足了消费者的需求。
蓝莓月饼是将营养丰富的蓝莓作为原料,添加到月饼中,但由于其含有高糖分、高油脂,空气中存在的氧气和水分易与这些原料成分发生反应从而变质,霉菌等微生物也可以在上面生长繁殖,从而分解月饼中的蛋白质、油脂等营养成分,进而引起腐败变质,降低了月饼的营养价值。食品包装能够有效保护食品免受氧气、灰尘等外界因素的影响,确保营养成分和感官品质。因此,选择合适的包装方式对蓝莓月饼进行包装,增加保护性能,可以一定程度上防止其品质下降。本论文通过研究和比较不同包装方式对蓝莓月饼储藏品质的影响,为蓝莓月饼包装的选择提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料与试剂
蓝莓品种为巴尔德温,由安徽省安庆蓝莓农业科技有限公司提供。蓝莓馅料是通过将新鲜蓝莓榨汁过滤后得滤渣,进而与浸泡后的莲子、白糖、色拉油等材料一起搅拌、熬煮而成。低筋面粉、增稠剂、复配糕点防腐剂(脱氢乙酸钠、葡糖糖酸-内酯、酪蛋白酸钠)、大豆油、糖浆(烘焙类)、枧水、月饼外包装、内托、纹路真空袋:均为市售;异丙醇、乙醚、三氯甲烷、无水硫酸钠、石油醚等有机试剂:均为国药化学试剂有限公司产品。
1.1.2 仪器与设备
DKL-60型电烤箱:光轴伟格机械设备有限公司;DZ-600/2S型真空包装机:诸城中佳众力食品机械有限公司;FRB-7701型多功能塑料薄膜封口机:上海余特包装机械制造有限公司;HWS-150型恒温恒湿培养箱:南京晓晓仪器设备有限公司;GT90型自动电位滴定仪:上海卓光仪器科技有限公司;DHG-9143BS型电热恒温鼓风干燥箱:上海三发科学仪器有限公司;LK-400A型摇摆式高速中药粉碎机:新昌县城关红利数控制造厂。
1.2 方法
1.2.1 蓝莓月饼的制作
1.2.1.1 工艺流程
1.2.1.2 操作要点
蓝莓月饼的基本配方为:低筋面粉、增稠剂、大豆油、糖浆、枧水、蓝莓馅料。
(1)取800 g糖浆、150 g大豆油、5.6 g枧水、150 g酥油、42 g增稠剂混合均匀(若添加防腐剂,添加量为1 g),备用。
(2)取1 kg低筋面粉加入(1)中所得的混合液,进而搅拌调制成面皮团。
(3)称取20 g面皮,将其搓成中间略厚、四周稍薄的半球形,然后包上25 g蓝莓馅料,进而将饼皮卷起,把馅均匀包裹住,揉成球形。
(4)在月饼模上刷少许油,将球形放进模具中,压制成型。
(5)烤箱中进行烘烤,烘烤条件为面火和底火均为180℃,烘烤时间28 min。
(6)冷却后包装成品。
1.2.2 蓝莓月饼包装
制作好的月饼分别采用脱氧包装、普通包装和真空包装3种方式,并以不加防腐剂的蓝莓月饼作为空白对照组(CK)。
普通包装:外包装(PE材质,13.5 cm×7.6 cm,厚0.12 mm)+透明内托(PP级)。
脱氧包装:外包装(PE材质,13.5 cm×7.6 cm,厚0.12 mm)+透明内托(PP级)+脱氧剂(50型)。
真空包装:纹路真空袋(PA/PE双层复合,12 cm×17 cm,厚0.19 mm)。
空白对照:外包装(PE材质,13.5 cm×7.6 cm,厚0.12 mm)不加防腐剂的普通包装。
真空包装组用真空包装机密封,其他包装组用多功能塑料薄膜封口机进行密封。
1.2.3 蓝莓月饼保质期的预测
根据其他食品保质期预测的方法[6-9],采用加速破坏性实验(Accelerated Shelflife Test,ASLT)模型进行保质期加速预测,此方法主要通过将样品储藏于一定温度条件下,加快微生物繁殖速度,从而达到快速预测食品保质期的目的[10-11]。将4组包装好的蓝莓月饼分别在温度为35℃和45℃,相对湿度(RH)均为60%条件下进行储藏。每7 d测定每组样品的菌落总数、大肠杆菌、霉菌生长状况及酸价、过氧化值,同时观察样品颜色、发霉等现象并结合感官评定。若月饼感官发生明显变化或酸价、过氧化值、微生物指标超过国标要求即为保质期终点。每个指标检测做3次平行,结果取平均值。
1.2.4 测定项目与方法
1.2.4.1 蓝莓月饼感官评价
根据李娟等[12]的方法,邀请8名测试人员组成感官评定小组,每次评定由每个测试人员单独进行,每次评定样品之前都要用清水进行漱口,避免影响评定结果准确性。评定标准见表1,评定结果取平均值。
表1 蓝莓月饼感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of blueberry mooncake
1.2.4.2 微生物指标
菌落总数:参照GB 4789.2—2016[13],采用平板计数法检测。
大肠杆菌:参照GB 4789.3—2016[14],采用平板计数法检测。
霉菌:参照GB 4789.15—2016[15],采用平板计数法检测。
1.2.4.3 理化指标
酸价:参照GB 5009.229—2016[16],采用冷溶剂自动电位滴定法检测。
过氧化值:参照GB 5009.227—2016[17],采用滴定法检测。
1.2.4.4 保质期计算
参照T/CNFIA 001—2017[18],对与温差为10℃的2个任意温度下的储存期的比率Q10有以下公式:
式中:θs(T1)为在T1温度下进行加速破坏性实验得到的保质期;θs(T2)为在T2温度下进行加速破坏性实验得到的保质期。
实际储存环境参数下的保质期与加速破坏性实验温度下的保质期呈以下关系:
式中:θs(T)为实际储存温度T下食品的保质期;θs(T′)为在T′温度下进行加速破坏性实验得到的保质期;ΔTa为较高温度(T′)与实际储存温度(T)的差值(T′-T),单位为℃。
将试验数据代入式(1)计算出Q10,再通过式(2)可计算出实际储存温度下的保质期θs(T)。
1.2.4.5 基础营养指标
水分含量:参照GB 5009.3—2016[19],采用直接干燥法检测;脂肪含量:参照GB 5009.6—2016[20],采用索氏提取法检测;总糖含量:参照GB/T20977—2007[21],采用斐林氏容量法检测;蛋白质含量:参照GB5009.5—2016[22],采用凯氏定氮法检测。
1.2.5 数据处理
使用Excel 2010软件进行数据统计与分析,并用Prism6软件制作图形,所有数据均进行了3次重复,并以平均值±标准差的形式表示。
2 结果与分析
2.1 蓝莓月饼保质期的确定
蓝莓月饼属于高油脂食品,在保质期内防止油脂变质是储藏环节的关键。将经过脱氧包装、真空包装和普通包装的蓝莓月饼以及对照组分别置于35℃与45℃条件下进行储藏保存,每7 d开展微生物检验、感官检验、酸价与过氧化值的检测,从而了解蓝莓月饼品质的变化情况,进而确定蓝莓月饼的保质期。
2.1.1 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼感官品质的影响
图1为不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼总体感官品质的影响,当感官总分低于60分时,说明月饼已经不能食用。由图1可知,在两个温度下,脱氧包装的蓝莓月饼感官评分一直高于其他组,普通包装的蓝莓月饼其次,真空包装组总体感官评分较低,可能是抽真空过程中由于真空包装袋迅速收缩导致月饼受到挤压,外观受到损伤,所以在“形态”上受影响,总感官评分较低。另外,空白对照组的蓝莓月饼感官品质下降速度较快,35℃条件下,储藏28~35 d感官评分已经低于60分,45℃条件下,储藏21~28 d也已经低于60分,具有非常明显的哈败味,不能食用,可能是由于没有加入脱氧剂和防腐剂。脱氧剂包装是在密封的包装内产生一个几乎无氧环境,并可使这个环境维持较长时间,吸收产品中的游离氧和任何透过包装材料的氧气[23];防腐剂也是通过破坏细菌的生存环境来延缓食品腐坏[24]。在高湿条件下,月饼表面的微生物生长迅速,导致表面出现很多霉斑;同时储藏温度较高,会使蓝莓月饼出现软化,风味下降。以上结果说明脱氧包装相较其他包装可以较好地保持蓝莓月饼的感官品质。
图1 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼感官品质的影响Fig.1 Effects of different packagingmethodson sensory quality of blueberry mooncakeduringstorage
2.1.2 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼微生物数量的影响
大多数月饼中都有防腐剂如脱氢乙酸钠、山梨酸钾等,也有企业使用复合防腐剂或脱氧剂,对抑制微生物的生长具有较好的作用[25]。在本试验的检测结果中,蓝莓月饼的霉菌数原始为30 CFU/g,在之后的储藏时间里,两个温度下的霉菌数一直<10 CFU/g,可能是常温更适宜霉菌生存,随着温度升高,霉菌存活率下降;大肠杆菌数一直都是0 CFU/g,说明4组蓝莓月饼中都没有大肠杆菌的存在。
由图2可知,随着储藏时间的延长,脱氧包装、真空包装以及普通包装的蓝莓月饼的菌落总数涨幅都较小,表明防腐剂和脱氧剂对微生物的生长起到了抑制作用。而空白对照组在储藏前21天涨幅并不明显,但在21~28 d涨幅较大,且35℃条件下增长速度高于45℃,可能因为35℃是微生物生长的适宜温度条件,在营养物质比较丰富的情况下,导致其数量越来越多,增长速度越来越快。储藏期内4种包装方式的蓝莓月饼微生物指标都在国家标准要求范围之内[13-15](菌落总数<104CFU/g,霉菌<150 CFU/g,大肠杆菌<10 CFU/g),但结果说明脱氧包装和真空包装对防止蓝莓月饼滋生微生物起到重要作用。
图2 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼菌落总数的影响Fig.2 Effect of different packaging methods on the total bacterial count of blueberry mooncake during storage
2.1.3 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼酸价的影响
酸价是反映烘焙食品中油脂酸败程度的一项重要指标,酸价越高,代表油脂的氧化酸败程度越高,国家标准[16]规定烘焙食品酸价不能超过5 mg KOH/g。由图3可知,在两个温度下,随着储藏时间的延长,4种包装的蓝莓月饼酸价均呈上升趋势,脱氧包装组和真空包装组酸价涨幅较小。35℃条件下,在前7天内,4组包装的蓝莓月饼酸价区别不大,7 d之后空白对照组酸价增长速度加快,储藏21 d以内的对照组酸价均小于5 mg KOH/g,而第28天酸价超过5 mg KOH/g,失去了食用价值,终止酸价检测,故35℃储藏条件下的空白对照组蓝莓月饼保质期为21 d。同样,普通包装组酸价在42 d超标,故35℃储藏条件下的普通包装组蓝莓月饼保质期为35 d;真空包装组和脱氧包装组在49 d超标,其保质期为42 d。在45℃条件下,在前7天,空白对照组和普通包装组酸价增长速度已经加快,分别在21 d、35 d超出5 mg KOH/g,其在45℃储藏条件下的保质期分别为14 d、28 d;脱氧包装组和真空包装组酸价分别在35 d、42 d超出5 mg KOH/g,其在45℃储藏条件下的保质期分别为28 d、35 d。
图3 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼酸价的影响Fig.3 Effect of different packaging methods on acid value of blueberry mooncake during storage
油脂酸败在感官上表现为出现哈喇味,理化指标上表现为酸价、过氧化值和羰基价的升高[26]。包装袋密封性较差时,氧气易透过包装袋进入袋内,而空气中的氧和油脂中的溶解氧都会促进油脂的氧化,导致油脂氧化酸败[27]。酸价的检测结果表明脱氧包装和真空包装对防止蓝莓月饼油脂氧化酸败有一定作用,原因可能是PE袋密封性较差,产品易吸潮、吸氧,导致脂肪氧化变质,添加脱氧剂可以有效去除包装内的氧气,防止油脂氧化酸败,而真空包装的密合性比较好,一直没有出现裂漏,也起到隔绝空气的作用。
2.1.4 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼过氧化值的影响
过氧化值表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的指标,用于说明样品是否因已被氧化而变质。过氧化值越高,代表油脂的氧化酸败程度越高。在国家标准中[17],烘焙食品的过氧化值不能超过0.25 g/100 g。由图4可知,在两个温度下,前7天内4组蓝莓月饼的过氧化值曲线几乎重合,7 d之后,开始出现不同程度的增长,空白对照组最快,脱氧包装组最慢。35℃条件下,28 d以内的空白对照组蓝莓月饼过氧化值均未超过0.25 g/100 g,但因酸价超标而终止保质期试验。同样,其他3组在检测时间内过氧化值仍在正常范围内,但由于酸价超标而停止检测。45℃条件下,4组蓝莓月饼在所检测的储藏时间内过氧化值均未超标。过氧化值的检测结果与酸价结果相一致,也表明了脱氧包装和真空包装对防止蓝莓月饼油脂氧化酸败有一定作用。
图4 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼过氧化值的影响Fig.4 Effect of different packaging methodson peroxide value of blueberry mooncake during storage
2.1.5 加速实验预测不同包装方式的蓝莓月饼保质期
根据试验结果,应用加速实验计算公式计算出的实际保质期如表2所示。
表2 不同包装方式的蓝莓月饼保质期Table 2 Shelf life of blueberry mooncake with different packaging methods
由表2可知,脱氧包装组保质期最长,其次是真空包装组和普通包装组,空白对照组最短。
2.2 不同包装方式对蓝莓月饼营养指标的影响
2.2.1 不同包装方式对蓝莓月饼水分含量的影响
水分含量增加不但会使产品感官品质受到影响,而且潮湿的环境易使微生物增长,还会促使脂类氧化变质等不良反应。由图5可见,在储藏期间蓝莓月饼的水分含量一直上升,但上升幅度不同,其中变化幅度最大的是空白对照组,变化幅度最小的是脱氧包装组,真空包装组变化幅度也较小。可能是脱氧包装在一定程度上阻止了蓝莓月饼与外界的水分交换;真空包装组由于密封性较好,一定程度上也有效防止从外界环境吸收水分。45℃条件下比35℃条件下的蓝莓月饼水分含量整体要高,可能是温度越高,越加快从环境中吸收水分。水分既是脂肪发生水解反应的媒介,也是微生物生长和繁殖所需要的重要条件之一,随着蓝莓月饼含水量的增高,微生物的生长和繁殖会产生大量酶,游离脂肪酸积累增多,促进脂肪水解作用,从而也加速酸败过程[28]。
图5 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼水分含量的影响Fig.5 Effects of different packaging methodson moisture content of blueberry mooncake duringstorage
2.2.2 不同包装方式对蓝莓月饼脂肪、总糖和蛋白质含量的影响
图6~8中的蓝莓月饼营养成分消耗情况比较相似,脱氧包装组和真空包装组脂肪、总糖和蛋白质含量变化幅度都较小,二者的曲线也比较接近。而空白对照组的3种营养成分的消耗速度较快,特别是脂肪的消耗速度越来越快,这与上文中该组蓝莓月饼酸价和过氧化值一直增加的情况相符合。总糖和蛋白质含量减少,可能是由于微生物利用蓝莓月饼的糖类、蛋白质等营养成分,进行生长繁殖,造成其营养物质含量的降低。比较两个温度,35℃条件下蓝莓月饼的总糖和蛋白质下降量整体比45℃条件下多,而45℃条件下,脂肪下降量整体比35℃条件下多。可能是35℃条件下微生物生长繁殖迅速,酶的活性也比较旺盛,容易导致蓝莓月饼表面霉变或者菌落总数过多,同时营养物质的流失也比较严重。而45℃条件下,由于温度较高,加快吸收水分和油脂氧化酸败的速度,导致出现哈败味、酸价过高和过氧化值过高、脂肪含量减少等现象。
图6 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼脂肪含量的影响Fig.6 Effect of different packagingmethods on fat content of blueberry mooncakeduring storage
图7 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼总糖含量的影响Fig.7 Effects of different packagingmethodson total sugar content of blueberry mooncakeduringstorage
图8 不同包装方式对储藏过程中蓝莓月饼蛋白质含量的影响Fig.8 Effect of different packaging methodson protein content of blueberry mooncake during storage
3 结论
不同包装方式的蓝莓月饼保质期加速实验结果表明,在常温25℃、RH 60%条件下,普通包装、脱氧包装和真空包装组蓝莓月饼的保质期分别为43.75 d、63.00 d和50.40 d,表明脱氧包装更能有效地延长蓝莓月饼的保质期,其次是真空包装。在储藏期间,真空包装和脱氧包装也能防止蓝莓月饼水分含量增加,减少脂肪、总糖和蛋白质被消耗。同时在感官指标方面,脱氧包装的蓝莓月饼各项感官评分最高,总体接受性也最好。因此,在选择蓝莓月饼包装方式时,更倾向于选择脱氧包装。