■ 文/ 濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司 范珺

堅(jiān)果酸敗的包裝控制方法

■ 文/ 濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司 范珺

堅(jiān)果，作為植物精華的部分，營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、油脂、礦物質(zhì)、維生素等，對(duì)于人體生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)體質(zhì)有著極好的功效，受到消費(fèi)者的追捧，堅(jiān)果行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)強(qiáng)勁。但是，堅(jiān)果在貯存銷售過程中極易發(fā)生酸敗，未拆封的堅(jiān)果制品經(jīng)常出現(xiàn)“哈喇”味，并伴有發(fā)霉、酥脆度降低的變質(zhì)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響堅(jiān)果企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，危害消費(fèi)者的健康。

一、堅(jiān)果酸敗概述

堅(jiān)果酸敗的根源在于其富含油脂，眾所周知，油脂在加工、貯存過程中易受到光照、溫度、氧氣、水蒸氣、酶等條件影響，產(chǎn)生系列化學(xué)變化，劣變酸敗。只有了解酸敗的誘因，才能尋找抑制酸敗的適當(dāng)方法。通常，油脂酸敗呈現(xiàn)有兩種不同的酸敗形式：水解酸敗和氧化酸敗，如圖1。

水解酸敗屬于生物性的變化過程，是指油脂在高溫、酸堿或酶的作用下，水解為游離脂肪酸分子和甘油分子，前者會(huì)產(chǎn)生不良的氣味。于此同時(shí)，氧氣與油脂結(jié)合，產(chǎn)生氫過氧化物，這是氧化酸敗的初級(jí)產(chǎn)物。該物質(zhì)不穩(wěn)定，進(jìn)一步分解為氧化酸敗的最終產(chǎn)物——具有較強(qiáng)的揮發(fā)性的醛、酮、酸等小分子化合物。這兩種酸敗形式同時(shí)進(jìn)行，研究表明，氧化酸敗對(duì)油脂品質(zhì)的影響遠(yuǎn)勝于水解酸敗，因此氧化酸敗是油脂酸敗控制方法的主要目標(biāo)。

二、包裝技術(shù)

據(jù)上文所述，氧氣是造成堅(jiān)果油脂氧化酸敗的重要原因，因此“除氧”是堅(jiān)果包裝技術(shù)的核心意義，可以通過“脫除內(nèi)在氧氣”和“阻隔外界氧氣滲入”這種內(nèi)外并重的包裝技術(shù)達(dá)到“除氧”的目的。一般來說，采用以下三種包裝形式：

普通塑料軟包裝，即未填充任何氣體或抽真空處理的散裝形式。根據(jù)包裝復(fù)合膜中添加材料的阻隔性不同，可實(shí)現(xiàn)一定期間內(nèi)對(duì)堅(jiān)果酸敗變質(zhì)的控制。

真空包裝，利用抽真空技術(shù)將包裝內(nèi)空氣抽出，避免高油脂堅(jiān)果氧化變質(zhì)，產(chǎn)生哈喇味。這種包裝形式的包裝材料緊貼堅(jiān)果表面，其韌性和耐穿刺性應(yīng)予以高度重視，防止成品包裝受到堅(jiān)果果殼的破壞。上述兩種包裝形式，除了選用阻隔性較高的復(fù)合材料隔離外部氧氣的滲透，還應(yīng)視保質(zhì)期需求適當(dāng)內(nèi)附獨(dú)立脫氧劑，進(jìn)一步降低包裝內(nèi)部氧濃度。

圖1 脂肪酸敗示意圖

充氮包裝，對(duì)包裝進(jìn)行抽真空后充入氮?dú)?，營造缺氧甚至無氧環(huán)境。以葵瓜子為例，相關(guān)研究表明，采用充氮包裝的葵瓜子在30℃儲(chǔ)藏60天，酸價(jià)為非充氮普通包裝的84%，過氧化值為43%，說明充氮處理對(duì)葵瓜子的酸敗有很好的抑制效果，同時(shí)也間接印證了氧氣對(duì)油脂酸敗的顯著作用。

無論采用哪種包裝形式，只有選用的合適的包裝材料才能充分發(fā)揮其“除氧”功效。目前，堅(jiān)果包裝常采用多層復(fù)合膜材料，具體材料見表1：

表1. 堅(jiān)果包裝常用復(fù)合膜材料

三、導(dǎo)致堅(jiān)果酸敗常見的包裝問題診斷

為了進(jìn)一步了解導(dǎo)致堅(jiān)果酸敗的包裝技術(shù)因素，筆者針對(duì)已經(jīng)發(fā)生酸敗的堅(jiān)果制品的三類包裝進(jìn)行了物理性能的檢測(cè)， 具體如下：

測(cè)試樣品：普通塑料復(fù)合膜包裝山核桃制品6袋，牛皮紙 / Al / LDPE紙鋁塑復(fù)合膜包裝碧根果制品6袋，OPP/ VMPET/PE鍍鋁復(fù)合膜充氮包裝開心果制品6袋，全部發(fā)生酸敗。

測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法：

氧氣透過率，采用OX2/230氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)，依據(jù)GB/T 19789《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過性試驗(yàn)庫倫計(jì)檢測(cè)法》進(jìn)行檢測(cè)：利用試樣將儀器的測(cè)試腔分成兩部分，一側(cè)流通氧氣，一側(cè)流通氮?dú)廨d氣，氧氣透過試樣隨載氣共同進(jìn)入庫倫傳感器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)生電壓，該電壓與單位時(shí)間內(nèi)通過的氧氣量成正比，儀器計(jì)算獲得氧氣的透過率。

密封性，采用MFY-01密封試驗(yàn)儀，依據(jù)GB/T15171-94《軟包裝件密封性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行檢測(cè)：向儀器的真空室中放入適量蒸餾水，注入量以放入樣品包裝扣妥上蓋后，罐內(nèi)水位高于多孔壓板上側(cè)10mm左右為佳，如圖2。設(shè)置儀器真空度（0～-90kPa之間）和保持時(shí)間，啟動(dòng)儀器開始對(duì)真空室抽真空，觀察抽真空期間和真空保持期間試樣的泄漏情況，若有連續(xù)氣泡產(chǎn)生，則視為樣品泄漏。

圖2 密封性測(cè)試

圖 堅(jiān)果試驗(yàn)一、氧氣透過率測(cè)試

氮?dú)馔高^率，采用VAC-2氣體透過率測(cè)試儀，依據(jù)GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法》測(cè)試：制取Ф97mm圓形試樣，放置在儀器的上下測(cè)試腔之間，夾緊。首先對(duì)低壓腔（下腔）進(jìn)行真空處理，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抽真空；當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后，關(guān)閉測(cè)試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的N2，并保證在試樣兩側(cè)形成一個(gè)恒定的壓差（可調(diào)）；這樣N2會(huì)在壓差梯度的作用下，由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲透，通過對(duì)低壓側(cè)內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)處理，從而得出所測(cè)試樣的氮?dú)馔高^率。

經(jīng)過測(cè)試，結(jié)果如下：

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13# - -85，無氣泡 5.1017 110.0013 14# - -90，無氣泡 5.6254 115.6563樣品三：OPP/ VMPET/PE鍍鋁復(fù)合膜充氮包裝開心果制品15# - -35，封口根部發(fā)生破裂 5.0123 106.2311 16# - -90，無氣泡 4.9852 106.3584 17# - -50，封口連續(xù)氣泡冒出 5.9678 109.5325 18# - -80，無氣泡 5.3515 113.6598

測(cè)試結(jié)果表明：

在氧氣透過率測(cè)試中，樣品一的6個(gè)試樣的測(cè)試結(jié)果平均值為532.90 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，材料的阻氧性較差。正常情況下，氧氣透過率低于50 cm3/(m2·24h·0.1MPa)的包裝材料方能滿足堅(jiān)果對(duì)包裝的阻氧需求。因此，包裝材料阻氧性較差這是導(dǎo)致該樣品酸敗的原因之一。樣品二的6個(gè)試樣的氧氣透過率平均值為0.98 cm3/ (m2·24h·0.1MPa)，較樣品一包裝的阻氧性有了大幅提升。

在密封性測(cè)試中，1#、2#、4#、6#、13#、14#、16#、18#試樣載偏高的壓力下，無連續(xù)氣泡產(chǎn)生，密封性好。3#、9#、10#、11#、17#在較低的壓力下，封口出現(xiàn)連續(xù)的氣泡冒出，明確發(fā)生泄漏，意味著該樣品的封口強(qiáng)度較低或均勻性不佳，建議及時(shí)調(diào)整封口熱合參數(shù)以加強(qiáng)熱封的效果。5#、7#、8#、12#、15#在較低的壓力下發(fā)生袋體破裂，但破裂位置在于熱封口的根部，試驗(yàn)人員對(duì)這些樣品追加熱封強(qiáng)度測(cè)試，發(fā)現(xiàn)熱封部位的兩邊未正常被剝離，而是在熱封口根部出現(xiàn)了斷裂，熱封強(qiáng)度值較高，均超過了50N/15mm。因此，對(duì)于樣品一的3#和5#酸敗原因，除了包裝材料的阻氧性較差外，包裝整體的密封性以及封口熱合效果不佳也是重要因素。而對(duì)于阻氧效果優(yōu)異的樣品二的所有試樣，密封性測(cè)試中均出現(xiàn)泄漏或破裂的現(xiàn)象，因此，包裝的密封性較差是導(dǎo)致其制品酸敗的主要原因。

圖 堅(jiān)果試驗(yàn)三、氮?dú)馔高^率測(cè)試

對(duì)于樣品三，采用的是充氮鍍鋁復(fù)合膜包裝，氮?dú)獬溆b，營造了一種相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，隔絕氧氣，防止堅(jiān)果酸敗。因此，相對(duì)于包裝材料的阻氧性來說，氮?dú)獾淖韪粜愿鼮橹匾Ｍ瑫r(shí)，該樣品的包裝為含鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜，這類材料在搬運(yùn)、銷售過程中會(huì)受到外力揉搓，包裝材料易出現(xiàn)折痕、針孔等缺陷，影響材料的阻隔性。于是對(duì)該類試樣進(jìn)行了未揉搓和揉搓后的氮?dú)馔高^率測(cè)試。未揉搓的氮?dú)馔高^率的平均值為5.3407 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，揉搓后的氮?dú)馔高^率平局值為110.2399 cm3/ (m2·24h·0.1MPa)，氮?dú)庾韪粜悦黠@下降，造成氮?dú)獾木徛庑?，逐漸失去保護(hù)堅(jiān)果防止酸敗的功效。另外，該樣品部分試樣的密封性和熱封質(zhì)量也不甚理想。因此，包裝材料的不耐揉搓引起的氮?dú)庾韪粜韵陆岛兔芊鉄岱庑Ч^差是導(dǎo)致其內(nèi)容物堅(jiān)果酸敗的主要原因。

四、總結(jié)

堅(jiān)果中富含油脂和蛋白質(zhì)，易在氧氣、光照等因素下酸敗變質(zhì)采用合適的包裝技術(shù)，如高阻隔包裝材料、真空包裝、充氮包裝、添加脫氧劑等，能有效的控制堅(jiān)果酸敗進(jìn)程。同時(shí)，配合專業(yè)的包裝檢測(cè)技術(shù)加強(qiáng)如氧氣透過率、密封性、氮?dú)馔高^率等重點(diǎn)指標(biāo)監(jiān)測(cè)，能很大程度上避免保質(zhì)期內(nèi)堅(jiān)果酸敗的發(fā)生。