航天食品相較于市場流通的普通食品工程成本和安全要求高,月餅是具有中國特色的航天食品品種之一,本實驗以航天月餅為對象,研究其在不同貯藏溫度下感官品質(zhì)、理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)的變化規(guī)律,并結(jié)合電子鼻、電子舌技術(shù)判斷月餅在貯藏期間的風(fēng)味變化,對月餅的品質(zhì)進(jìn)行評價。
二、結(jié)果與分析
三、結(jié)論 航天月餅感官評分、pH值、色調(diào)角h、L*值隨貯藏時間呈下降趨勢;航天月餅接近保質(zhì)期終點(diǎn)處電子舌結(jié)果表明酸味響應(yīng)增強(qiáng),電子鼻結(jié)果表明硫化物、氮氧化合物、有機(jī)硫化物、甲烷、乙醇等化合物響應(yīng)增加;酸價、過氧化值、羰基價、a*值、菌落總數(shù)、霉菌與酵母隨時間延長呈上升趨勢,大腸菌群數(shù)貯藏期間未檢出。各指標(biāo)基本隨溫度升高,變化速率加快;電子鼻與電子舌技術(shù)結(jié)合其他指標(biāo)可綜合評價月餅貯藏期間的品質(zhì)變化。影響航天月餅品質(zhì)變化規(guī)律和保質(zhì)期的主要因素為油脂氧化情況,這種品質(zhì)變化規(guī)律可以通過Arrhenius方程進(jìn)行預(yù)測。感官和理化指標(biāo)中酸價預(yù)測模型精度最高,理論預(yù)測值與實際值相對誤差的絕對值在10%以內(nèi),說明模型可靠。
參考文獻(xiàn):劉冬青,陳樸,臧鵬等.月餅品質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律研究和保質(zhì)期預(yù)測模型的建立[J].食品科學(xué),2022,43(17):221-230.
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一、方法
樣品貯藏
月餅分別在溫度(4±1)、(22±1)、(37±1)、(47±1)℃,相對濕度70%的條件下貯藏,4、22℃貯藏條件下每4周進(jìn)行取樣,共貯藏24周;37℃貯藏條件下前12周每3周、后12周每2周進(jìn)行取樣,共貯藏24周;47℃貯藏條件下前6周每2周、后10周每1周進(jìn)行取樣,共貯藏16周。
月餅的感官評價
參照Q/HYG24《航天食品感官評分標(biāo)準(zhǔn)》采用9點(diǎn)語言喜好標(biāo)度對月餅進(jìn)行感官評分。
滋、氣味的測定
滋味測定:將月餅粉碎后取50g,加入150mL去離子水后3000r/min均質(zhì)2min,然后4000r/min離心10min,取上清液于電子舌專用杯中。
氣味測定:將月餅粉碎后取10g,于樣品瓶中封蓋并置于36℃下平衡30min,隨后進(jìn)行電子鼻檢測。
理化指標(biāo)的測定
酸價、過氧化值、羰基價、pH值測定參照國標(biāo)。
微生物指標(biāo)的測定
菌落總數(shù)測、霉菌與酵母菌數(shù)、大腸菌群數(shù)測定參照國標(biāo)。
色澤的測定
使用經(jīng)黑、白板校準(zhǔn)后的比色計測定月餅粉碎后的紅綠度(a*值)、黃藍(lán)度(b*值)、亮度(L*值)和色調(diào)角h。
月餅保質(zhì)期預(yù)測模型的建立
對4個不同貯藏溫度下月餅品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,得到影響月餅保質(zhì)期的關(guān)鍵指標(biāo)。
貯藏期間月餅品質(zhì)指標(biāo)變化
??不同貯藏溫度下月餅感官評分的變化
感官評分是直觀判斷食品保質(zhì)期的方法,根據(jù)Q/HYG24,當(dāng)評分低于6分時,感官不可接受。月餅在4、22、37、47℃貯藏期間感官評分均隨貯藏時間延長而下降,溫度越高,評分下降越快(圖1)。其中4、22、37℃條件下月餅貯藏24周,感官評分分別從8.50分下降為8.31、7.73、6.50分。47℃下,月餅在貯藏13周時達(dá)到感官不可接受(5.80分),此時月餅呈紅褐色,硬度大,且特有香味消失。

圖1 不同貯藏溫度月餅感官評分變化
??貯藏期間月餅風(fēng)味的變化
不同貯藏溫度下月餅滋味的變化
選取不同貯藏溫度和時間下經(jīng)電子舌測定的月餅酸、甜、苦、鮮、咸味數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA,結(jié)果表明前兩個主成分提取了樣品的主要信息,PC1和PC2累計方差貢獻(xiàn)率超過85%。相同溫度下月餅在貯藏期間部分取樣時間相鄰的樣品數(shù)據(jù)有交叉,說明相鄰取樣點(diǎn)之間月餅滋味相似(圖2A~D)。47℃下貯藏前期(0~10周)月餅以甜味為主,貯藏后期(11~16周)月餅以酸味、苦味、鮮味為主(圖2A)。4、22、37℃月餅的滋味隨貯藏時間的延長與47℃滋味的變化規(guī)律基本一致。
由圖2E可知,47℃貯藏10周,37、22、4℃貯藏24周,樣品有一定的重疊及交叉,說明這一貯藏時間內(nèi)溫度對月餅滋味無明顯影響。47℃下第11周開始表現(xiàn)出較明顯差異,說明溫度和貯藏時間對月餅滋味影響顯著,主要表現(xiàn)為貯藏后期酸味傳感器的響應(yīng)增強(qiáng)。

圖2 貯藏期間月餅滋味的PCA載荷圖
不同貯藏溫度下月餅氣味的變化
選取不同貯藏溫度和時間下經(jīng)電子鼻測定的月餅不同氣味數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA,結(jié)果表明前兩個主成分提取得到樣品的主要信息,PC1和PC2累計方差貢獻(xiàn)率超過85%。月餅22、37、47℃貯藏溫度下隨時間延長呈現(xiàn)出氣味變化,而4℃下氣味隨貯藏時間的延長變化不大;不同貯藏溫度的采樣點(diǎn)分布區(qū)域(橢圓內(nèi)區(qū)域)貯藏前期與后期差異較為明顯,這反映了不同溫度下氣味變化速率的差異(圖3A~E)。
由圖3E可知,47℃貯藏初期(0~8周)、37℃(0~20周)和22、4℃貯藏24周,樣品有一定的重疊和交叉,說明該階段樣品具有相似的氣味特點(diǎn),這一貯藏時間內(nèi)溫度對月餅氣味無明顯影響。47、37℃下在貯藏后期氣味表現(xiàn)出較明顯的差異,說明貯藏溫度和時間對月餅氣味影響顯著,主要是貯藏后期硫化物、有機(jī)硫化物、氮氧化合物、甲烷、乙醇的積累所致。

圖3 貯藏期間月餅氣味的PCA載荷圖
??貯藏期間月餅理化指標(biāo)的變化
酸價:在4、22、37、47℃條件下月餅酸價隨貯藏時間延長逐漸增加,4、22℃時月餅酸價變化較小,貯藏24周內(nèi)酸價依然處于較低水平。37℃貯藏時,在22周時酸價達(dá)到3.17mg/g,47℃時月餅酸價在第11周時為2.90mg/g,達(dá)到航天食品安全限量(3mg/g)。
過氧化值:37、47℃的貯藏條件下,月餅過氧化值的增長速率明顯比22、4℃大,說明溫度升高促進(jìn)了脂肪的氧化。4、22℃條件下,24周內(nèi)月餅過氧化值未達(dá)到航天食品安全限量(0.080g/100g),37、47℃下,月餅過氧化值分別在第22、12周接近航天食品安全限量。
羰基價:在4、22、37、47℃下隨時間延長羰基價均呈上升趨勢,與酸價、過氧化值變化趨勢相似,且溫度越高增長速率越快。4、22、37℃貯藏24周,47℃貯藏16周,均未達(dá)到航天食品安全限值(20meq/kg)。
PH值:月餅pH值在不同溫度的貯藏時間下均呈下降趨勢,其中4、22℃的下降速率較37、47℃低,溫度越高,pH值下降速率越快。
??不同貯藏溫度下月餅色澤的變化
隨貯藏時間的延長,月餅a*值呈上升趨勢,L*值、h呈下降趨勢(圖8)。說明月餅亮度降低,紅度增加,顏色逐漸變暗變深。37、47℃下樣品在整個貯藏期內(nèi)L*值、a*值、h的變化明顯大于22、4℃。結(jié)合感官評分結(jié)果(圖1),當(dāng)a*值接近13.5時,感官不可接受。初始a*值為7.85,47℃下第13周月餅a*值為13.60,達(dá)到感官拒絕接受點(diǎn);37℃下第24周a*值為12.36;22、4℃下在24周貯藏期間a*值始終在感官可接受范圍內(nèi)。

圖8 不同貯藏溫度下月餅L*值(A)、a*值(B)、h(C)的變化
不同貯藏溫度下月餅保質(zhì)期預(yù)測模型的建立
♦♦♦ 月餅貯藏期間品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果
月餅在4、22、37、47℃貯藏期內(nèi),微生物指標(biāo)中菌落總數(shù)、霉菌與酵母變化較小,大腸菌群未檢出,沒有時域相關(guān)性,因此,不作為保質(zhì)期預(yù)測模型的待選指標(biāo)。對航天月餅的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。月餅的感官評分與理化、色澤指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)基本大于0.85且均顯著相關(guān)(P<0.05),說明各指標(biāo)之間相關(guān)性較好。因此,在貯藏期內(nèi)這些指標(biāo)可以在一定程度上反映月餅保質(zhì)期內(nèi)品質(zhì)特性的變化。
♦♦♦ 月餅品質(zhì)變化動力學(xué)分析結(jié)果
對航天月餅酸價進(jìn)行動力學(xué)擬合,零級動力學(xué)方程的∑R2為3.7030,一級動力學(xué)方程的∑R2為3.8737,其中4、22、37、47℃下一級動力學(xué)方程R2分別為0.9775、0.9288、0.9840、0.9834。R2越大表明總體線性相關(guān)性和擬合精度越好,∑R2的大小也可以反映食品品質(zhì)劣變的級別。酸價一級動力學(xué)方程R2均大于0.9000,說明該動力學(xué)方程能較好地反映酸價與貯藏條件的關(guān)系,且∑R2較零級動力學(xué)大,具有較高的擬合精度。因此,選擇一級動力學(xué)方程描述月餅酸價在不同貯藏溫度下隨時間的變化規(guī)律。
♦♦♦ 基于不同貯藏溫度下酸價Arrhenius方程的建立
以酸價的一級動力學(xué)方程中k和貯藏溫度計算lnk與1/T,用Arrhenius方程在不同溫度下進(jìn)行線性回歸擬合。月餅酸價的Arrhenius方程中R2大于0.98,說明線性方程的擬合度達(dá)到顯著水平,進(jìn)一步證實了酸價可以作為建立月餅保質(zhì)期預(yù)測模型的關(guān)鍵品質(zhì)因子。由脂肪氧化引起品質(zhì)下降的主要反應(yīng)活化能(Ea)為41.8~104.6kJ/mol,月餅酸價變化對應(yīng)的活化能為44.76kJ/mol符合該范圍,其指前因子(k0)為2.91×106。
♦♦♦ 基于酸價建立月餅在貯藏期間的保質(zhì)期預(yù)測模型
將酸價Arrhenius方程中Ea和k0帶入公式(6)中,得到月餅基于酸價的保質(zhì)期預(yù)測模型(式(7))。


由該保質(zhì)期預(yù)測模型確定酸價的初始值和終點(diǎn)值,即可計算出某一確定溫度下月餅的保質(zhì)期。也可通過初始值、貯藏溫度和貯藏時間,計算出確定溫度下貯藏一定時間后月餅的酸價,從而對月餅品質(zhì)變化進(jìn)行監(jiān)控。
♦♦♦ 月餅保質(zhì)期預(yù)測模型的驗證與評價
在4、22、37、47℃貯藏條件下,月餅酸價的保質(zhì)期預(yù)測相對誤差的絕對值在10%以內(nèi),具有良好的預(yù)測精度。因此,本實驗建立的月餅保質(zhì)期預(yù)測模型具有較好的可靠性,能夠有效預(yù)測月餅的保質(zhì)期。本實驗條件下,月餅在4、22、37、47℃下貯藏保質(zhì)期預(yù)測值分別為51.41、49.94、20.65、12.00周。
參考文獻(xiàn):劉冬青,陳樸,臧鵬等.月餅品質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律研究和保質(zhì)期預(yù)測模型的建立[J].食品科學(xué),2022,43(17):221-230.
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