王紅麗,李天驕,林圣楠,林向陽,黃金城

(福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院， 福建 福州 350108)

沖泡即食燕皮蝦餃貨架期的研究

王紅麗,李天驕,林圣楠,林向陽,黃金城

(福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院， 福建 福州 350108)

以實驗室自制的沖泡即食燕皮蝦餃為原料，對產(chǎn)品貨架期進行預(yù)測，為南美白對蝦新產(chǎn)品的貯藏提供參考。以感官評定結(jié)果、揮發(fā)性鹽基氮以及菌落總數(shù)為主要指標(biāo)，采用加速試驗，利用Weibull危害分析法對鋁膜袋包裝的沖泡即食燕皮蝦餃進行貨架期預(yù)測。結(jié)果表明,在30、35和40℃貯藏溫度下的產(chǎn)品貨架期分別為163、100和71 d，此時，細(xì)菌未檢出、揮發(fā)性鹽基氮也未超標(biāo)，產(chǎn)品沒有出現(xiàn)明顯的變質(zhì)現(xiàn)象，但復(fù)水比略有下降會影響口感。利用Arrhenius方程預(yù)測25℃時產(chǎn)品貨架期為316 d。

燕皮蝦餃；貨架期；感官評定；揮發(fā)性鹽基氮；菌落總數(shù)

南美白對蝦又稱凡納對蝦，是世界養(yǎng)殖蝦類產(chǎn)量最高的三大種類之一[1-2]，其肉質(zhì)細(xì)嫩，有誘人的鮮味，還有滋補腎臟的功效[3]，是一種營養(yǎng)美味的海鮮食材。燕皮是福建傳統(tǒng)美食之一，細(xì)膩爽口，吃起來有類似燕窩的風(fēng)味。餃子是中國人喜歡的一種傳統(tǒng)美食，因此,研制沖泡即食的燕皮蝦餃，具有很大的市場潛力。但如今，人們對食品的要求越來越高，不僅要求營養(yǎng)美味、食用方便，更注重健康安全。隨著人們對食品質(zhì)量安全的關(guān)注，食品生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品貨架期的準(zhǔn)確性也越來越重視。

食品貨架期是指該食品在安全、營養(yǎng)、以及感官可接受的一個時間段。食品在貯藏過程中，會發(fā)生一系列的理化性質(zhì)以及微生物變化，可能導(dǎo)致食品變質(zhì)，對人體產(chǎn)生危害，根據(jù)Hough的理論，大多數(shù)的食品貨架期是通過其感官品質(zhì)的變化來確定的[4]。但是隨著包裝技術(shù)的發(fā)展，許多食品的貯藏期超過360 d，而對于研發(fā)產(chǎn)品的企業(yè)來說周期太長，所以食品企業(yè)需要依靠準(zhǔn)確而高效的方法進行食品感官保質(zhì)期估計[5]。而食品貯存期加速試驗就是利用化學(xué)動力學(xué)來量化外來因素，比如溫度、光照、濕度以及氣壓等因素對食品變質(zhì)的影響力。通過獲取這些因素在相對高水平貯藏條件下反饋出來的信息來推斷在正常貯藏條件下的貨架期[6]。

目前食品貨架期的預(yù)測主要有化學(xué)品質(zhì)衰變分析、微生物生長分析以及感官品質(zhì)的Weibull危害分析，這三類型都是以溫度為主要影響因素[7]。而基于溫度的食品貨架期預(yù)測算法主要有：Arrhenius模型[8]、Belehradek模型[9]、Z值模型[10]、Q10模型等。最常使用的是Arrhenius方程，這個方程的關(guān)鍵參數(shù)是活化能。許鐘等[11]利用Arrhenius方程構(gòu)建兩種腐敗菌生長動力學(xué)溫度模型預(yù)測魚鮮度和貨架期，發(fā)現(xiàn)其準(zhǔn)確性非常高。曹平[12]、鄭立[13]和任亞妮[14]等也分別采用Weibull模型、Belehradek模型、Q10模型成功對滅菌乳、豆腐、軟面包等食品進行了貨架期預(yù)測。本研究旨在以感官評定結(jié)果、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)以及菌落總數(shù)為主要指標(biāo)，采用加速試驗，利用Weibull危害分析法對鋁膜袋包裝的沖泡即食燕皮蝦餃進行貨架期預(yù)測。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

豬后腿肉、南美白對蝦、優(yōu)質(zhì)甘薯淀粉，均購于閩侯縣永輝超市。

高氯酸，分析純(AR)，南京化學(xué)試劑股份有限公司；鹽酸，分析純(AR)，濟寧宏明化學(xué)試劑有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

BS110S電子天平，F(xiàn)D-1B-80真空冷凍干燥機，1208多功能食品攪拌機，LDZX-50K立式壓力蒸汽滅菌器，F(xiàn)M200高剪切分散乳化機，HZP-150全溫振蕩培養(yǎng)箱。

1.3試驗方法

1.3.1樣品的制備

濕燕皮、新鮮蝦仁→包制成燕皮蝦餃→蒸10 min→熟燕皮蝦餃→干燥→沖泡即食燕皮蝦餃(貯藏于鋁膜袋中)。

1.3.2加速試驗設(shè)計

食品貯藏期加速測試(ASLT)中：

fl=fh*Q10(ΔT/10)，

(1)

式中,fl表示較低溫度條件下貯藏樣品的取樣時間間隔；fh為較高溫度條件下貯藏樣品的取樣時間間隔；Q10=溫度為T時的貯存期÷溫度為(T+10)℃時的貯存期；ΔT為Th-Tl。脫水產(chǎn)品Q10一般取值為1.5～10，此處取Q10=2。

將1.3.1節(jié)制得的沖泡即食燕皮蝦餃分別置于30、35和40℃條件下貯藏，以30℃的取樣時間間隔為基準(zhǔn)，根據(jù)Q10=2計算其他溫度的取樣時間間隔，具體結(jié)果見表1。按表1的時間間隔取樣后，分別進行理化分析、感官評定以及菌落總數(shù)檢測，具體方法見1.4節(jié)。

表1 加速試驗設(shè)計

1.3.3危害分析與貨架期預(yù)測的原理

感官評定是確定大部分食品的貨架期的關(guān)鍵因素，Hough[6]、Gacula[15-16]等驗證了食品的感官失效時間的分布服從Weibull模型，因此，提出Weibull危害分析預(yù)測食品貨架期方法。

產(chǎn)品的累積危險函數(shù)H(t)表示為：

(2)

式中，ti(i=1,2,…,k)是我們觀察到的失效食品，對失效時間從后到前進行倒序排列，即t1是最后一個失效食品，tk是第一個失效食品，危險函數(shù)h(t)為：

(3)

Weibull Model累積分布函數(shù)表示為：

F(t)=1·е-(t/α)β。

(4)

而且Weibull累積分布函數(shù)F(t)與累計危險函數(shù)H(t)存在如下關(guān)系：

H(t)=-ln[1-F(t)]=(t/α)β。

(5)

通過對數(shù)變形可以得到：

(6)

式中，α是尺度參數(shù)，β是形狀參數(shù)，α>0，β>0，t為失效時間。

α數(shù)值的大小影響概率密度函數(shù)圖形的散布程度，β數(shù)值的大小描述失效速率的增加或降低[17]。當(dāng)2<β<4時，模型回歸直線更符合食品實際的失效情況，預(yù)測的食品貨架期更準(zhǔn)確。當(dāng)感官失效率達(dá)到50%或者累計危害率H=69.3%時，食品評判小組將拒絕該食品，并以此時間作為貨架期的終點，通過式(6)中失效時間t和累計危險值H的線性關(guān)系，可以預(yù)測特定溫度下貨架期的壽命[18]。

Labuzar[8]研究發(fā)現(xiàn)溫度對食品變質(zhì)的影響滿足Arrhenius方程。表示為：

(7)

式中，R為氣體常數(shù)，8.314 J/mol·K；k為質(zhì)變速率常數(shù)，d-1；k0為表觀速率因子，d-1，和溫度的大小無關(guān)；T為熱力學(xué)溫度，K；Ea為活化能，kJ/mol。

對公式(7)取對數(shù)后得：

(8)

又因為品質(zhì)衰變函數(shù)F(A)=kt，所以可得：

(9)

首先通過加速試驗以及Weibull危害分析得到特定溫度下的食品貨架期，再利用公式(8)對不同溫度下貨架壽命ts的對數(shù)值和貯藏溫度T的倒數(shù)進行線性擬合，可以在一定溫度范圍內(nèi)，預(yù)測食品在不同溫度下貯藏的貨架期。

1.4檢測方法

1.4.1復(fù)水比的測定

將貯藏的燕皮蝦餃置于液料比為200∶3(ml/g)，水溫為100℃的水中，復(fù)水10 min，每組重復(fù)3次，復(fù)水比取平均值。

復(fù)水比計算公式：y=n2/n1，

式中，y為復(fù)水比；n1為燕皮蝦餃復(fù)水前的質(zhì)量，g；n2為燕皮蝦餃復(fù)水瀝干后的質(zhì)量，g。

1.4.2感官評定

組織10位經(jīng)過培訓(xùn)的感官評定人員依據(jù)表2對100℃復(fù)水10 min后的燕皮蝦餃進行感官評分，結(jié)果取平均值。每評完一個樣品后，用清水漱口后再進行下一個樣品的評定。

表2 燕皮蝦餃感官評分表

1.4.3揮發(fā)性鹽基氮的測定

參照SC/T 3032-2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》。

1.4.4菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》。

2 結(jié)果與分析

2.1加速試驗結(jié)果

根據(jù)1.3.2節(jié)的加速試驗設(shè)計及1.4節(jié)檢測方法，沖泡即食燕皮蝦餃在30、35和40℃下貯藏的感官評定、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)和菌落總數(shù)變化分別見表3、表4和表5?！?”表示感官評定人員認(rèn)為產(chǎn)品可接受;“-”表示感官評定人員認(rèn)為產(chǎn)品不可接受;“-”后面的數(shù)字表示失效樣品的編號。

由表3、表4和表5可知，隨著貯藏時間的延長，細(xì)菌總數(shù)未檢出，揮發(fā)性鹽基氮在逐漸增加，復(fù)水比在逐漸下降，感官評定顯示不接受的人數(shù)也逐漸增加。揮發(fā)性鹽基氮雖增加但并未超標(biāo)，菌落也未檢出，從揮發(fā)性鹽基氮和菌落總數(shù)方面無法說明產(chǎn)品已發(fā)生變質(zhì)，但復(fù)水比的下降影響了產(chǎn)品的口感，所以以超過半數(shù)的感官評定人員認(rèn)為產(chǎn)品不可接受作為產(chǎn)品貨架期的終點。

表3 30℃貯藏的產(chǎn)品的試驗結(jié)果

表4 35℃貯藏的產(chǎn)品的試驗結(jié)果

表5 40℃貯藏的產(chǎn)品的試驗結(jié)果

2.2Weibull危害分析及貨架期預(yù)測

對表3、表4和表5的數(shù)據(jù)利用公式(2)和公式(3)進行Weibull危害分析，然后取對數(shù)得出表6、表7和表8。

表6 30℃產(chǎn)品感官Weibull危害分析數(shù)據(jù)

表7 35℃產(chǎn)品感官Weibull危害分析數(shù)據(jù)

表8 40℃產(chǎn)品感官Weibull危害分析數(shù)據(jù)

取表6、表7和表8的危害分析數(shù)據(jù)中的失效時間的對數(shù)logt和累積危險值的對數(shù)logH進行線性擬合，得到感官累積危害曲線，見圖1、圖2和圖3。

以超過50%的感官評定人員認(rèn)為產(chǎn)品不可接受，即累積危險值H為69.3的時間為產(chǎn)品的貨架期終點。根據(jù)式(6)，由擬合方程分別獲得各試驗組的尺度參數(shù)α、形狀參數(shù)β及相關(guān)系數(shù)R2，并對相應(yīng)溫度下的產(chǎn)品貨架期進行預(yù)測，結(jié)果見表9。

圖1 30℃貯藏條件下產(chǎn)品的感官危害累積

圖2 35℃貯藏條件下產(chǎn)品的感官危害累積

圖3 40℃貯藏條件下產(chǎn)品的感官危害累積

貯藏溫度/℃預(yù)測貨架期/d尺度參數(shù) 形狀參數(shù)相關(guān)系數(shù)H=69.3αβR23016356.183.970.923510030.733.590.90407122.143.620.90

感官危害分析中，當(dāng)β均處于2～4時，所獲得的回歸直線更能體現(xiàn)食品實際的變化狀況，預(yù)測的貨架期也更為準(zhǔn)確。由表9可知，β的值分別為3.97、3.59和3.62，符合要求，而且回歸方程相關(guān)系數(shù)均大于等于0.9，說明方程擬合精度高。

根據(jù)加速試驗原理，結(jié)合Arrhenius方程，以貯藏溫度的倒數(shù)1/T為橫坐標(biāo)，以不同貯藏溫度的沖泡即食燕皮蝦餃產(chǎn)品貨架期的對數(shù)值logts為縱坐標(biāo)，進行線性擬合得到圖4。

圖4 產(chǎn)品感官貨架壽命Arrhenius曲線

由圖4計算可得，方程相關(guān)系數(shù)為0.99，常數(shù)為0.764 5，因此，預(yù)測沖泡即食燕皮蝦餃貨架期的回歸方程為：

(10)

通過式(10)進行計算，可預(yù)測產(chǎn)品在不同溫度下貯藏的感官貨架期，其中貯藏溫度為25℃時，沖泡即食燕皮蝦餃的感官貨架期為316 d。

3 結(jié)論

采用加速試驗對沖泡即食燕皮蝦餃進行貨架期研究，將產(chǎn)品分別在30、35和40℃下貯藏，定期進行產(chǎn)品的感官評定、揮發(fā)性鹽基氮和菌落總數(shù)檢測，結(jié)果表明：細(xì)菌未檢出、揮發(fā)性鹽基氮也未超標(biāo)，產(chǎn)品沒有出現(xiàn)明顯的變質(zhì)現(xiàn)象，但復(fù)水比略有下降會影響口感。

采用Weibull危害分析進行不同溫度下的貨架期預(yù)測，β的值分別為3.97、3.59和3.62，均處于2～4，回歸方程相關(guān)系數(shù)均大于等于0.9，可以準(zhǔn)確的對沖泡即食燕皮蝦餃的貨架期進行預(yù)測。結(jié)果表明：沖泡即食燕皮蝦餃在30、35和40℃下可分別貯藏163、100和71 d。

根據(jù)加速試驗原理，結(jié)合Arrhenius方程，以貯藏溫度的倒數(shù)1/T為橫坐標(biāo)，以不同貯藏溫度的沖泡即食燕皮蝦餃產(chǎn)品貨架期的對數(shù)值logts為縱坐標(biāo)，進行線性擬合，獲得回歸方程：

方程相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99，精度非常高，預(yù)測的沖泡即食燕皮蝦餃在25℃下貯藏的感官貨架期為316 d。

[1] NIRMAL N P, BENJAKUL S. Effect of ferulic acid on inhibition of polyphenoloxidase and quality changes of Pacific white shrimp (Litopenaeusvannamei) during iced storage[J]. Food Chemistry, 2009, 116(1): 323-331.

[2] 丁雪燕，周志明．海水蝦淡化養(yǎng)殖技術(shù)[M]．杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2000：325.

[3] 謝樂生.南美白對蝦蝦仁即食調(diào)理食品的研制[D].無錫:江南大學(xué),2006.

[4] GIMENEZ A, ARES F, ARES G. Sensory shelf life estimation: A review of current methodological approaches[J]. Food Research International, 2012, 49(1): 311-325.

[5] FERNANDEZ-LOPEZ J, SAYAS-BARBERA E, MUNOZ T, et al. Effect of packaging conditions on shelf life of ostrich steaks[J]. Meat Science, 2008, 78(1): 143-152.

[6] HOUGH G, GARITTA L, GOMEZ G. Sensory shelf life predictions by survival analysis accelerated storage models[J].Food Quality and Preference, 2006, 17(6): 468-473.

[7] 史波林，趙 鐳，支瑞聰.基于品質(zhì)衰變理論的食品貨架期預(yù)測模型及其應(yīng)用研究進展[J].食品科學(xué)，2012，33(21)：345-350．

[8] LABUZA T P. Enthalpyentropy compensation in food reactions[J]. Food Technology (USA), 1980,34(2):67-77.

[9] DAVEY K R. Applicability of the Davey (linear Arrhenius) predictive model to the lag phase of microbial growth[J]. Journal of Applied Bacteriology, 1991, 70(3): 253-257.

[10] FUJIKAWA H, ITOH T. Thermal inactivation analysis of mesophiles using the Arrhenius and z-value models[J]. Journal of Food Protection, 1998, 61(7): 910-912.

[11] 許 鐘，楊憲時，郭全友．魚類腐敗菌不同生長動力學(xué)溫度模型的可靠性評價和比較[J].海洋水產(chǎn)研究，2005，26(5)：45-50．

[12] 曹 平，于燕波，李培榮．應(yīng)用Weibull Hazard Analysis方法預(yù)測食品貨架壽命[J]．食品科學(xué)，2007，28(8)：487-491．

[13] 鄭 立．微生物方法快速測定食品保質(zhì)期的研究[J]．中國衛(wèi)生檢驗雜志，2008，18(3)：566-566．

[14] 任亞妮，車振明，靳學(xué)敏，等．應(yīng)用ASLT法預(yù)測軟面包的貨架期[J]．食品研究與開發(fā)，2011，32(2)：156-158．

[15] GACULA M C. The design of experiments for shelf life study[J]. Journal of Food Science, 1975, 40(2): 399-403.

[16] GACULA M C, KUBALA J J. Statistical models for shelf life failures[J]. Journal of Food Science, 1975, 40(2): 404-409.

[17] 曹 平．威布爾模型在滅菌乳貨架壽命預(yù)測和可靠性分析中的應(yīng)用研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006：5-5．

[18] 張麗平，余曉琴，童華榮．Weibull模型在板鴨貨架壽命預(yù)測中的應(yīng)用[J]．食品科技，2010，35(2)：111-113．

ShelflifeofinstantYanpishrimpdumplings

WANG Hong-li,LI Tian-jiao,LIN Sheng-nan,LIN Xiang-yang,HUANG Jin-cheng

(College of Biological Sciences and Engineering,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China)

Using instant Yanpi dumplings made in our laboratory as raw material, shelf life of these products was predicted to offer for the storage of new products of shrimp.Sensory evaluation, volatile basic nitrogen and colony count were used as indicators. Accelerated shelf life test (ASLT) was used in this experiment. Weibull risk analysis was used to predict the shelf life of aluminum film bag which was used to package the instant of Yanpi shrimp dumplings. The results showed that at 30, 35 and 40℃ storage temperature, shelf life of the product were 163, 100 and 71 days,respectively.On this condition, bacteria wasn’t detected, volatile basic nitrogen did not exceed the standard, products had no obvious deterioration, but the rehydration ratio decreased slightly and it would affect the taste.Arrhenius equation was used to predict the shelf life of products, which suggested that at 25℃ storage temperature, shelf life of the product was 316 days.

Yanpi shrimp dumplings; shelf life; sensory evaluation; volatile basic nitrogen; colony count

2017-06-13；

2017-09-10

王紅麗( 1990-)，女，碩士研究生，從事水產(chǎn)品加工技術(shù)研究。

林向陽( 1969-)，男，博士，教授，從事水產(chǎn)品加工、食物資源綜合利用技術(shù)研究。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.10.007

TS972.142;TS207.7

A

1003-6202(2017)10-0030-06

(責(zé)任編輯趙琳琳)