月饼品质指标变化规律研究和保质期预测模型的建立

刘冬青，陈 朴，臧 鹏，徐 楠，陈军丽，刘 微，赵 伟,*，向 红

（1.华南农业大学食品学院，广东 广州 510642；2.中国航天员科研训练中心，航天营养与食品工程重点实验室，北京 100094）

航天食品相较于市场流通的普通食品工程成本和安全要求高，需要精准掌握每个产品的实际保质期，避免航天食品浪费，从而节约上行资源。航天食品在载人航天器内贮藏期间，温度、微重力、辐射等因素均会对其品质造成影响，其中温度是影响航天食品品质的关键因素。月饼是具有中国特色的航天食品品种之一，课题组前期预实验结果表明，航天月饼在常温（22 ℃）条件下预期保质期可达到9 个月以上，而市售普通月饼仅为3 个月，铝箔袋（型号PET/Al/CPP）材料包装的航天月饼经真空封口后采用高温蒸汽104 ℃灭菌60 min，高阻隔性的包装材料及隔氧的环境使其品质变化与市售月饼有很大差别。

近年来，Arrhenius等数学模型因可精确反映脂肪氧化、美拉德反应、蛋白质变性等化学反应在不同温度下的变化速率，被广泛用于食品保质期的预测。Bravi采用Arrhenius模型较好地预测了-18～45 ℃条件下无麸质面包的过氧化值和己醛含量的变化（＞0.96）。王淑慧以过氧化值和硫代巴比妥酸值为评价指标，采用Arrhenius方程建立了蓝圆鲹鱼油微胶囊在4～60 ℃条件下的保质期预测模型，其预测值和实测值的相对误差在10%以内。Rahman等以过氧化值为评价指标，建立了Arrhenius模型，能较好地预测15～45 ℃温度范围内苏威格饼干的保质期。此外，Arrhenius方程还被用于肉制品、果蔬、水产品、面制品等各类食品中，均能有效预测食品品质的变化。

焙烤食品在贮藏期间脂质氧化程度是判断其是否变质的主要指标，一般通过感观评定来评估该化学变化产生的异味是否超标，但由于传统的感观评定方法有一定的主观性，故很难准确量化。电子舌能够将味觉信号转化为电信号来区分食物的味道，其感觉阈值较小，排除了感官评价的主观性。电子鼻是一种简单、经济有效、“绿色”的气味分析工具，能够将挥发性有机样品的混合物作为一个整体进行识别，无需识别单个化学物质，具有重复性高、客观性好、准确快速的优点。因此，可结合电子鼻和电子舌技术检测月饼风味进而综合评价贮藏期月饼的品质变化。

本实验以航天月饼为对象，研究其在不同贮藏温度下感官品质、理化指标、微生物指标的变化规律，并结合电子鼻、电子舌技术判断月饼在贮藏期间的风味变化，对月饼的品质进行评价。通过相关性分析筛选关键指标，采用动力学模型结合Arrhenius方程建立基于月饼贮藏期间关键指标的保质期预测模型。以期为航天食品品质变化规律和保质期预测提供理论依据和方法指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

莲蓉月饼（50 g/个）委托某公司加工生产。

平板计数琼脂培养基、马铃薯-琼脂培养基、结晶紫中性红胆盐琼脂、煌绿乳糖胆盐肉汤 北京奥博星生物科技有限责任公司；可溶性淀粉、碘化钾、硫代硫酸钠、氢氧化钠 上海源叶生物科技有限公司；2,4-二硝基苯肼、三氯乙酸、苯 天津市鼎盛鑫化工有限公司；石油醚、乙醚、异丙醇、三氯甲烷、冰乙酸 北京中科二环科技有限公司；所有试剂为分析纯。

1.2 仪器与设备

SA402B电子舌 日本Insent公司；PEN3电子鼻德国Airsense公司；UV-5200PC紫外-可见分光光度计上海元析仪器有限公司；NS800分光色差仪 深圳市时代之峰科技有限公司；PB-10-C pH计 北京赛多利斯科学仪器有限公司；RE52CS旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；DNP-9162型电热恒温培养箱 上海精宏实验设备有限公司；JHT恒温恒湿箱 深圳市杰瑞久智电子设备有限公司；GL-20G-II高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂；HS-840-U洁净工作台 苏州安泰空气技术有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品贮藏

月饼分别在温度（4±1）、（22±1）、（37±1）、（47±1） ℃，相对湿度70%的条件下贮藏，4、22 ℃贮藏条件下每4 周进行取样，共贮藏24 周；37 ℃贮藏条件下前12 周每3 周、后12 周每2 周进行取样，共贮藏24 周；47 ℃贮藏条件下前6 周每2 周、后10 周每1 周进行取样，共贮藏16 周。

1.3.2 月饼的感官评价

参照Q/HYG24《航天食品感官评分标准》采用9 点语言喜好标度对月饼进行感官评分。

1.3.3 滋、气味的测定

滋味测定：将月饼粉碎后取50 g，加入150 mL去离子水后3 000 r/min均质2 min，然后4 000 r/min离心10 min，取上清液于电子舌专用杯中，利用酸味、甜味、苦味、鲜味、咸味传感器对月饼酸、甜、苦、鲜、咸味进行测定。

气味测定：将月饼粉碎后取10 g，于样品瓶中封盖并置于36 ℃下平衡30 min，随后进行电子鼻检测。传感器清洗时间为60 s；归零时间为10 s；样品准备时间为5 s；采样时间90 s使传感器达到稳定的响应值，以洁净空气为载体，载气流量200 mL/min。传感器（对应的性能特点）分别为W1C（对芳香成分灵敏）、W5S（对氮氧化合物灵敏）、W3C（对氨水、芳香成分灵敏）、W6S（对氢气有选择性）、W5C（对烷烃、芳香成分灵敏）、W1S（对甲烷灵敏）、W1W（对硫化物灵敏）、W2S（对乙醇灵敏）、W2W（对芳香成分、有机硫化物灵敏）、W3S（对烷烃灵敏）。

1.3.4 理化指标的测定

酸价测定参考GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》。

过氧化值测定参考GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》。

羰基价测定参考GB 5009.230—2016《食品安全国家标准 食品中羰基价的测定》。

pH值测定：取50 g月饼粉碎，加入150 mL去离子水后3 000 r/min均质2 min，然后4 000 r/min离心10 min，取上清液测定pH值。

1.3.5 微生物指标的测定

菌落总数测定参考GB 4789.2—2016《食品国家标准 食品微生物学检验 菌落总数的测定》。

霉菌与酵母菌数测定参考GB 4789.15—2016《食品国家标准 食品微生物学检验 霉菌与酵母计数》。

大肠菌群数测定参考GB 4789.3—2016《食品国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》。

1.3.6 色泽的测定

使用经黑、白板校准后的比色计测定月饼粉碎后的红绿度（*值）、黄蓝度（*值）、亮度（*值）和色调角，*值表示呈色物质的绿色（-）到红色（+）偏向，*值表示蓝色（-）到黄色（+）偏向；*值数值范围从0（黑色）到100（白色）；色调角＝arctan（*/*）。

1.3.7 月饼保质期预测模型的建立

对4 个不同贮藏温度下月饼品质指标进行Pearson相关性分析，得到影响月饼保质期的关键指标。采用零级（式（1））和一级（式（2））动力学方程对在不同贮藏温度下关键指标变化分别进行线性和非线性拟合。

式中：为产品贮藏时间/周；为贮藏时刻的指标值；为指标初始值；为指标的反应速率常数。

Arrhenius方程（式（3））反映反应速率和温度的关系，进而能够预测不同温度下月饼的保质期。对式（3）两边取对数得到式（4）。

式中：为反应速率常数；为反应的活化能/（kJ/mol）；为贮藏的绝对温度/K；为指前因子；为气体常数（8.314×10kJ/（mol·k））。

由式（4）可知，ln与1/呈线性关系，进一步分别由公式（1）、（2）结合公式（3）推导出公式（5）、（6）。将关键指标Arrhenius方程中和带入式（5）或式（6），得到基于关键指标的月饼保质期预测模型。将食品关键指标的贮藏终点值和初始值代入预测模型计算月饼的保质期，即为保质期预测值，将预测值与实测值相比较，计算相对误差（（预测值—实测值）/实测值×100%），评价其保质期预测模型的可靠性。

式中：SL为保质期/周。

1.4 数据统计与分析

所有数据为3 次平行实验所得，结果以平均值±标准差表示。采用Origin 2017软件作图，同时进行主成分分析（principal component analysis，PCA）和载荷分析（loading analysis，LOA）。采用SPSS 23.0软件对月饼贮藏期间品质指标数据进行Pearson相关性分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间月饼品质指标变化

2.1.1 不同贮藏温度下月饼感官评分的变化

感官评分是直观判断食品保质期的方法，根据Q/HYG24，当评分低于6 分时，感官不可接受。月饼在4、22、37、47 ℃贮藏期间感官评分均随贮藏时间延长而下降，温度越高，评分下降越快（图1）。其中4、22、37 ℃条件下月饼贮藏24 周，感官评分分别从8.50 分下降为8.31、7.73、6.50 分。47 ℃下，月饼在贮藏13 周时达到感官不可接受（5.80 分），此时月饼呈红褐色，硬度大，且特有香味消失。

图1 不同贮藏温度月饼感官评分变化Fig. 1 Changes in sensory score of moon cake at different storage temperatures

2.1.2 贮藏期间月饼风味的变化

风味包括味道和气味，是决定消费者对食品产生整体接受度和偏好的重要品质之一。PCA可以在损失较少数据信息的前提下，通过降维将原始变量转化为少数的指标进行数据分析。

2.1.2.1 不同贮藏温度下月饼滋味的变化

选取不同贮藏温度和时间下经电子舌测定的月饼酸、甜、苦、鲜、咸味数据进行PCA，结果表明前两个主成分提取了样品的主要信息，PC1和PC2累计方差贡献率超过85%。相同温度下月饼在贮藏期间部分取样时间相邻的样品数据有交叉，说明相邻取样点之间月饼滋味相似（图2A～D）。47 ℃下贮藏前期（0～10 周）月饼以甜味为主，贮藏后期（11～16 周）月饼以酸味、苦味、鲜味为主（图2A）。4、22、37 ℃月饼的滋味随贮藏时间的延长与47 ℃滋味的变化规律基本一致。

由图2E可知，47 ℃贮藏10 周，37、22、4 ℃贮藏24 周，样品有一定的重叠及交叉，说明这一贮藏时间内温度对月饼滋味无明显影响。47 ℃下第11周开始表现出较明显差异，说明温度和贮藏时间对月饼滋味影响显著，主要表现为贮藏后期酸味传感器的响应增强。

随贮藏时间延长，月饼的酸味和苦味响应增强。主要贡献滋味成分可能为乙酸乙酯、丙酸乙酯、己醛、庚醛、2-甲基丁烷和3-甲基丁烷等，这些特征化合物大部分来源于脂肪氧化。此外，酸味积累也可能是由于贮藏过程中产生了大量有机酸类物质，这一结果可能与月饼pH值和酸价的变化具有相关性；苦味的响应增强可能是由于糠醛的积累，糠醛为样品提供了苦杏仁的味道。贮藏后期，月饼鲜味增强，可能是蛋白质水解产生的鲜味氨基酸含量有所增加，而极少量微生物的存在不能使氨基酸继续分解，从而保留了鲜味；甜味响应的减弱可能是由于贮藏过程中影响甜味的蔗糖转化成了酸。

图2 贮藏期间月饼滋味的PCA载荷图Fig. 2 Principal component loading plots of moon cake taste during storage

2.1.2.2 不同贮藏温度下月饼气味的变化

选取不同贮藏温度和时间下经电子鼻测定的月饼不同气味数据进行PCA，结果表明前两个主成分提取得到样品的主要信息，PC1和PC2累计方差贡献率超过85%。月饼22、37、47 ℃贮藏温度下随时间延长呈现出气味变化，而4 ℃下气味随贮藏时间的延长变化不大；不同贮藏温度的采样点分布区域（椭圆内区域）贮藏前期与后期差异较为明显，这反映了不同温度下气味变化速率的差异（图3A～E）。

由图3E可知，47 ℃贮藏初期（0～8 周）、37 ℃（0～20 周）和22、4 ℃贮藏24 周，样品有一定的重叠和交叉，说明该阶段样品具有相似的气味特点，这一贮藏时间内温度对月饼气味无明显影响。47、37 ℃下在贮藏后期气味表现出较明显的差异，说明贮藏温度和时间对月饼气味影响显著，主要是贮藏后期硫化物、有机硫化物、氮氧化合物、甲烷、乙醇的积累所致。

图3 贮藏期间月饼气味的PCA载荷图Fig. 3 Principal component loading plots of moon cake odor during storage

贮藏后期，W1S和W2S响应增强可能是由于油脂氧化过程中产生的烃、醇、呋喃、醛、酮和酸等化合物增多。航天月饼采用铝箔复合袋包装，在贮藏过程中可能使W2S的响应值与酸和醇含量呈正相关。W1W响应增强可能与贮藏后期油脂氧化产生的硫化氢风味物质有关。W5S响应增强可能与月饼贮藏过程中发生的一系列物理、化学反应，如美拉德反应、热降解作用等有关，其香气阈值较低，贡献率较大。W2W响应增强可能是因为蛋白质水解使有机硫化物积累。而整个贮藏过程中W3S和W6S响应强度无明显变化，由于烷烃类物质阈值较高，不具有风味活性，氢气是一种无臭无味的气体，因此对月饼的风味贡献相对较小。贮藏前期，传感器W1C、W3C、W5C响应较强，可能是焙烤过程中美拉德反应产生了较多的芳香成分，而后期由于温度升高、贮藏时间延长使芳香成分逐渐消失或分解，或被贮藏过程中产生的异味所掩盖。

2.1.3 贮藏期间月饼理化指标的变化

2.1.3.1 不同贮藏温度下月饼酸价的变化

酸价反映脂质水解酸败的程度，酸价越高说明脂质水解产生的游离脂肪酸含量越高，月饼品质越差，酸价超过3 mg/g时，被认为不宜食用。在4、22、37、47 ℃条件下月饼酸价随贮藏时间延长逐渐增加，4、22 ℃时月饼酸价变化较小，贮藏24 周内酸价依然处于较低水平。37 ℃贮藏时，在22 周时酸价达到3.17 mg/g，47 ℃时月饼酸价在第11周时为2.90 mg/g，达到航天食品安全限量（3 mg/g）（图4）。市售月饼保质期3 个月，而航天月饼常温（22 ℃）下贮藏6 个月酸价仅为1.20 mg/g。

图4 不同贮藏温度月饼酸价的变化Fig. 4 Changes in acid value of moon cakes at different storage temperatures

脂质氧化过程受贮藏温度和贮藏时间的影响较大，随温度升高，酸价的变化速率明显加快，证实了油脂氧化过程中游离脂肪酸的形成具有温度依赖性。随贮藏时间延长，月饼酸价呈指数增加，遵循一级动力学方程，符合油脂氧化反应规律。包装方式和贮藏条件对油脂氧化特性有一定的影响，其中真空包装条件下游离脂肪酸含量初期呈缓慢增长趋势。随着贮藏时间延长，游离脂肪酸含量因油脂水解反应增多，进而导致月饼酸价升高，与感官指标酸味传感器响应增强结果一致。

2.1.3.2 不同贮藏温度下月饼过氧化值的变化

过氧化值反映了脂肪氧化变质的程度，脂肪氧化产生的脂肪酸氢过氧化物是脂肪氧化酸败的关键产物。37、47 ℃的贮藏条件下，月饼过氧化值的增长速率明显比22、4 ℃大，说明温度升高促进了脂肪的氧化（图5）。4、22 ℃条件下，24 周内月饼过氧化值未达到航天食品安全限量（0.080 g/100 g），37、47 ℃下，月饼过氧化值分别在第22、12周接近航天食品安全限量，分别为0.079 g/100 g和0.078 g/100 g。

图5 不同贮藏温度月饼过氧化值的变化Fig. 5 Changes in peroxide value of moon cakes at different storage temperatures

航天月饼在4、22、37、47 ℃贮藏期间过氧化值增长速率逐渐增加，因为油脂在氧化初期一些小分子的极性物质和油脂中的杂质不断积累，这些物质具有极强的氧化能力，又促进了氧化反应。随贮藏时间延长，过氧化值遵循一级动力学方程，符合油脂氧化反应规律。在早期阶段，诱导期间形成的自由基与不饱和脂肪酸反应，脂质过氧化速率较低，因此产生的过氧化氢保持较低水平。一旦自由基形成，油脂氧化的反应速率呈指数增加，过氧化值的突然增加与油脂氧化的链增长有关。

2.1.3.3 不同贮藏温度下月饼羰基价的变化

羰基价反映了油脂变质过程中产生的二次氧化产物中羰基化合物的总量，是评价油脂变质的重要指标。羰基化合物会导致油脂酸败、产生难闻的气味，从而降低食品的营养价值。在4、22、37、47 ℃下随时间延长羰基价均呈上升趋势，与酸价、过氧化值变化趋势相似，且温度越高增长速率越快（图6）。4、22、37 ℃贮藏24 周，47 ℃贮藏16 周，羰基价分别为6.80、7.76、9.44、10.13 meq/kg，均未达到航天食品安全限值（20 meq/kg）。

随贮藏时间延长，4、22、37、47 ℃下羰基价与酸价、过氧化值的变化均符合一级动力学方程。真空铝箔袋包装、少量的氧气使月饼前期氧化速率缓慢，同时羰基价的氧化特性与过氧化值具有较强的相关性使两者变化趋势相同。贮藏期间羰基价呈增长趋势但处于较低值，而过氧化值同样持续增长，说明贮藏期间过氧化值的生成速率高于其分解速率，从而使油脂氧化的二次产物处于较低水平。氢过氧化物易裂解和发生相互作用，从而产生醛、酮、醇等小分子挥发性风味物质，随贮藏温度升高、时间延长，这些氧化挥发物积累使月饼贮藏前期与后期气味产生较大差异。

图6 不同贮藏温度月饼羰基价的变化Fig. 6 Changes in carbonyl value of moon cake at different storage temperatures

2.1.3.4 不同贮藏温度下月饼pH值的变化

月饼pH值在不同温度的贮藏时间下均呈下降趋势，其中4、22 ℃的下降速率较37、47 ℃低，温度越高，pH值下降速率越快（图7）。食品贮藏期内pH值变化与微生物代谢和营养物质转化有关：微生物代谢产生的生物胺可造成pH值升高，食品中营养成分降解产生的有机酸可造成pH值下降。航天月饼贮藏后期微生物菌落总数基本不变，pH值下降主要与油脂分解产生的脂肪酸增加有关。

图7 不同贮藏温度月饼pH值的变化Fig. 7 Changes in pH of moon cake at different storage temperatures

2.1.4 贮藏期间月饼微生物指标的变化

如表1所示，4 ℃条件下月饼中菌落总数和霉菌与酵母贮藏24 周内未检测出；22、37、47 ℃条件下，在贮藏初期月饼中菌落总数和霉菌与酵母均未检测出，这是因为航天月饼采用了高温蒸汽灭菌和高阻隔包装工艺，产品达到了商业无菌。随贮藏时间延长，有少量微生物繁殖，但未达到GJB 4992A—2012《航天食品卫生要求》中的限量（菌落总数：1 000 CFU/g；霉菌数：20 CFU/g；酵母菌数：20 CFU/g；大肠菌群数：3.0 MPN/g）。大肠菌群始终未检出，说明产品安全卫生。

表1 不同贮藏温度、时间下月饼菌落总数、霉菌与酵母、大肠菌群的变化Table 1 Changes in total viable count, mold and yeast count, and coliform count of moon cake at different storage temperatures and times

2.1.5 不同贮藏温度下月饼色泽的变化

随贮藏时间的延长，月饼*值呈上升趋势，*值、呈下降趋势（图8）。说明月饼亮度降低，红度增加，颜色逐渐变暗变深。37、47 ℃下样品在整个贮藏期内*值、*值、的变化明显大于22、4 ℃。结合感官评分结果（图1），当*值接近13.5时，感官不可接受。初始*值为7.85，47 ℃下第13周月饼*值为13.60，达到感官拒绝接受点；37 ℃下第24 周*值为12.36；22、4 ℃下在24 周贮藏期间*值始终在感官可接受范围内。

图8 不同贮藏温度下月饼L*值（A）、a*值（B）、h（C）的变化Fig. 8 Changes in L* (A), a* (B) value and h (C) of moon cake under different storage temperatures

月饼贮藏期间*值上升，*值、下降可能与月饼中脂肪氧化有关。月饼中油脂在贮藏期间受到温度的影响发生氧化反应，产生脂质过氧化氢，然后经分裂、重排、降解等过程产生挥发性和非挥发性单体。这些化合物通过醇醛缩合生成高度着色的聚合物，导致月饼变暗，色泽向红褐色发展。另外，脂质氧化过程中产生的自由基可能与月饼中蛋白质发生聚合反应，生成棕色的含氧聚合体，从而使月饼颜色加深，亮度下降。

2.2 不同贮藏温度下月饼保质期预测模型的建立

2.2.1 月饼贮藏期间品质指标相关性分析结果

月饼在4、22、37、47 ℃贮藏期内，微生物指标中菌落总数、霉菌与酵母变化较小，大肠菌群未检出，没有时域相关性，因此，不作为保质期预测模型的待选指标。对航天月饼的品质指标进行相关性分析，结果如表2所示。月饼的感官评分与理化、色泽指标之间的Pearson相关系数基本大于0.85且均显著相关（＜0.05），说明各指标之间相关性较好。因此，在贮藏期内这些指标可以在一定程度上反映月饼保质期内品质特性的变化。

表2 不同贮藏温度下月饼各指标相关性分析结果Table 2 Correlation analysis of various indicators of moon cake

GJB 4992A—2012规定月饼指标安全限值为：酸价不超过3 mg/g、过氧化值不超过0.08 g/100 g、羰基价不超过20 meq/kg。月饼感官评分低于6 分，不宜食用。研究结果表明，月饼的酸价达到3 mg/g时（47 ℃下贮藏11 周、37 ℃下贮藏22 周，22、4 ℃下贮藏24 周未达到限值），其他指标均未到达航天食品规定标准限值。同时，酸价与感官评分之间呈极显著负相关性（＜0.01），4、22、37、47 ℃下相关系数分别为0.973、0.932、0.942、0.984，说明酸价可反映月饼保质期内品质特性的变化。因此把酸价作为品质变化规律和保质期预测模型的关键因子，即酸价为3 mg/g时月饼达到保质期终点。

2.2.2 月饼品质变化动力学分析结果

在加工和贮藏过程中，大多数食品的品质劣变都符合零级或一级动力学模型。为研究不同贮藏温度下月饼的品质变化规律，将月饼酸价数据分别带入公式（1）、（2），得到反应速率常数与决定系数（表3）。

表3 月饼在不同贮藏温度下酸价的动力学模型参数Table 3 Kinetic model parameters of moon cake quality changes under different storage temperatures

对航天月饼酸价进行动力学拟合，如表3所示，零级动力学方程的∑为3.703 0，一级动力学方程的∑为3.873 7，其中4、22、37、47 ℃下一级动力学方程分别为0.977 5、0.928 8、0.984 0、0.983 4。越大表明总体线性相关性和拟合精度越好，∑的大小也可以反映食品品质劣变的级别。酸价一级动力学方程均大于0.900 0，说明该动力学方程能较好地反映酸价与贮藏条件的关系，且∑较零级动力学大，具有较高的拟合精度。因此，选择一级动力学方程（式（2））描述月饼酸价在不同贮藏温度下随时间的变化规律。

2.2.3 基于不同贮藏温度下酸价Arrhenius方程的建立

利用月饼酸价在不同贮藏温度下随时间的变化规律得到的反应速率常数，并在Arrhenius方程的基础上通过保质期终点对应的指标值以及指标初始值，进而预测不同温度下的保质期。以表3中酸价的一级动力学方程中和贮藏温度计算ln与1/，用Arrhenius方程在不同温度下进行线性回归拟合，结果见表4。月饼酸价的Arrhenius方程中大于0.98，说明线性方程的拟合度达到显著水平，进一步证实了酸价可以作为建立月饼保质期预测模型的关键品质因子。由脂肪氧化引起品质下降的主要反应活化能（）为41.8～104.6 kJ/mol，月饼酸价变化对应的活化能为44.76 kJ/mol符合该范围，其指前因子（）为2.91×10。

表4 不同贮藏温度下基于月饼酸价的Arrhenius回归方程Table 4 Arrhenius equation based on the acid value of moon cake at different storage temperatures

2.2.4 基于酸价建立月饼在贮藏期间的保质期预测模型

将酸价Arrhenius方程中和带入公式（6）中，得到月饼基于酸价的保质期预测模型（式（7））。

式中：为贮藏时刻的酸价；为酸价的初始值；为贮藏的绝对温度/K；为气体常数（8.314×10kJ/（mol·K））。

由该保质期预测模型确定酸价的初始值和终点值，即可计算出某一确定温度下月饼的保质期。也可通过初始值、贮藏温度和贮藏时间，计算出确定温度下贮藏一定时间后月饼的酸价，从而对月饼品质变化进行监控。

2.3 月饼保质期预测模型的验证与评价

如表5所示，在4、22、37、47 ℃贮藏条件下，月饼酸价的保质期预测相对误差的绝对值在10%以内，具有良好的预测精度。因此，本实验建立的月饼保质期预测模型具有较好的可靠性，能够有效预测月饼的保质期。本实验条件下，月饼在4、22、37、47 ℃下贮藏保质期预测值分别为51.41、49.94、20.65、12.00 周。

表5 月饼的保质期预测值和实测值Table 5 Predicted versus measured shelf life of moon cake

3 结 论

航天月饼感官评分、pH值、色调角、*值随贮藏时间呈下降趋势；航天月饼接近保质期终点处电子舌结果表明酸味响应增强，电子鼻结果表明硫化物、氮氧化合物、有机硫化物、甲烷、乙醇等化合物响应增加；酸价、过氧化值、羰基价、*值、菌落总数、霉菌与酵母随时间延长呈上升趋势，大肠菌群数贮藏期间未检出。各指标基本随温度升高，变化速率加快；电子鼻与电子舌技术结合其他指标可综合评价月饼贮藏期间的品质变化。影响航天月饼品质变化规律和保质期的主要因素为油脂氧化情况，这种品质变化规律可以通过Arrhenius方程进行预测。感官和理化指标中酸价预测模型精度最高，理论预测值与实际值相对误差的绝对值在10%以内，说明模型可靠。本实验可为航天食品品质变化规律和保质期预测提供理论依据和方法指导。