楊福馨 司婉芳 何雪程 王金鑫

（上海海洋大學 食品學院，上海201306）

引言

蛋糕是目前較受歡迎的甜品之一，但其保質(zhì)期較短，常溫下一般只能存放4～5d。因此，許多廠家使用食品添加劑以延長其貨架期，但近年來食品安全問題越來越受消費者重視，部分消費者對食品添加劑持否定態(tài)度，因而此舉并不是最好的解決方法[1]。

從蛋糕包裝到蛋糕保鮮是一個值得研究的方向，當前抗菌防霉類復合包裝發(fā)展迅速，越來越多的科研工作者對其進行研究，抗菌防霉包裝的應用不僅減少了食品添加劑的用量，實現(xiàn)了食品安全，并且延長了食品的保質(zhì)期，這種新型包裝已經(jīng)得到廣泛的應用[2]。

抗菌防霉包裝的研究機理即：以PE為基底，添加功能性化學物質(zhì)，做成膜，再制成包裝袋?？咕烂拱b的保鮮機理即：較好的阻隔性，食品儲存過程中，薄膜中抗菌防霉成分慢慢釋放對其進行保鮮[3]。

因此，本課題擬用抗菌防霉包裝，探究延長蛋糕貨架期的保鮮方式，主要從蛋糕感官評定、菌落總數(shù)等方面進行試驗、測試與分析，最終確定適于蛋糕保鮮用抗菌防霉包裝，以期為食品包裝材料的研發(fā)和蛋糕保鮮包裝材料的研發(fā)提供一定的參考依據(jù)。

1. 實驗材料與方法

1.1 原料與試劑

1）原料

戚風蛋糕（水分含量 27%）：購于上海海洋大學附近的卡羅琳娜蛋糕店；聚丙烯（Polypropylene，PP）膜，聚乙烯（polyethylene，PE）膜，尼龍（Polyamide，PA）膜，苯甲酸鈉等與聚丙烯、聚乙烯（Sodium benzoate、Polypropylene、polyethylene，BPPE）復合膜，苯甲酸鈉、丙酸鈣等與聚丙烯、聚乙烯（Sodium benzoate、Propanoic acid、Polypropylene、polyethylene，BCPPE）復合膜，山梨酸鉀等與聚丙烯、聚乙烯（Potassium sorbate、Polypropylene polyethylene，SPPE）復合膜：實驗室自制。

2）試劑

氯化鈉（NaCl）：分析純（質(zhì)量分數(shù)≥99.5%），連云港端峰生物科技有限公司生產(chǎn)；平板計數(shù)瓊脂(PCA)：杭州微生物試劑有限公司；無水乙醇：分析純（含量≥99.7%），上海凌峰化學試劑有限公司；去離子水：實驗室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

塑料薄膜封口機：FR-300A型，上海翔一包裝機械有限公司生產(chǎn)；LY-300流延機，上?？苿?chuàng)橡塑機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)；電熱恒溫鼓風干燥箱：DHG-9D35A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司生產(chǎn)；高溫滅菌鍋：LDZX型，北京法恩科貿(mào)有限公司；透光率/霧度測定儀：WGT-S型，上海精科有限公司生產(chǎn)；電子天平：FA1204B型，上海精科天美 - 上海天平儀器廠；壓差法氣體滲透儀：G2/132型，常州三豐儀器科技有限公司。

1.3 薄膜的組合及其包裝袋的制備

1.3.1 包裝方法

將PA膜裁剪成24個14cm×8.5cm規(guī)格的薄片，采用三邊封口的方式，用封口機制成12個包裝袋，備用；與PA膜一樣，用PP、SPPE、BPPE、BCPPE、PE膜分別制成12、6、6、6、6個包裝袋。

1.3.2 包裝試驗

首先，將新鮮的戚風蛋糕用已消毒的刀具、砧板切成3cm厚的塊狀，分別稱取30g，裝入已準備好的SPPE、BPPE、BCPPE、PE包裝袋中，并采用封口機封口。其次，將上述4種包裝袋各自分別放入 PP、PE包裝袋中，同樣進行封口，共8組，每組做3個平行。對樣品編號，以內(nèi)包裝材料為 PE組作對照組，PE+PA為 A組，SPPE+PA為B組、BCPPE+PA為C組、BPPE +PA為D組；PE+PP為E組、SPPE+PP為F組、BPPE+PP為G組、BCPPE+PP為H組。每隔2 d抽檢一次，對蛋糕各項指標進行測試，且試驗過程中的貯藏環(huán)境保持一致。通過分析蛋糕在第 0～8 d的各項指標變化情況，以判斷不同包裝材料及不同水分含量下蛋糕的保鮮性能。

1.4 指標測定

1）拉伸強度

包裝袋必須要有足夠的強度，才能對內(nèi)裝物起到有效的包裹作用，因此需要對薄膜的拉伸強度進行測試。拉伸強度是材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應力，拉伸強度測試在瑞格爾電子萬能材料試驗機上進行，實驗環(huán)境溫度為22℃，相對濕度為 45%，試驗速度為 300mm/min，夾距設(shè)為50mm，裁取長50mm，寬15mm的塑料樣品進行測試。

2）透光率

作為塑料包裝材料，對塑料薄膜的光學性能有較高要求[4]，本實驗采用透光率/霧度測定儀對薄膜透光率進行測試。裁取 50mm×50mm的薄膜樣品，將樣品平整放置在校準后儀器上，按測試按鈕，進行試驗。

3）透氣性能

透氣性是氣體對薄膜的滲透性，是塑料包裝材料性能的一個重要指標，影響內(nèi)裝物的阻氧保鮮效果[5]，因此，需要對薄膜的透氣性進行測試。本次試驗測試氧氣透過率，采用壓差法氣體滲透儀進行測試。用專用取樣器進行取樣，將取好的薄膜樣品放入測試腔臺，合蓋，壓緊試樣，點擊實驗按鈕進行測試，測試時間為4個小時。

表1 蛋糕感官評價評分標準Table 1 The standard of evaluation of cake organoleptic

圖1 不同抗菌防霉助劑對薄膜拉伸強度的影響Fig. 1 Effect of Different Antimicrobial and Antifungal Aids on Tensile Strength of Films

圖2 不同抗菌防霉助劑對薄膜透光率的影響Fig. 2 Effect of Different Antimicrobial and Mildew Promoters on Film Transmittance

圖3 不同抗菌防霉助劑對薄膜氧氣透過率的影響Fig. 3 Effect of Different Antimicrobial and Mildew Promoters on Transmissivity of Thin Film Oxygen

圖4 不同抗菌防霉助劑對蛋糕感官品質(zhì)的影響Fig. 4 Effects of different antimicrobial agents on the sensory quality of cake

圖5 不同抗菌防霉助劑對蛋糕菌落總數(shù)的影響Fig. 5 Effects of Different Antimicrobial and Mildew Agents on the Total Colony of Cake

4）感官評定

感官評定對蛋糕來說是一種較測試分析更直觀的評價方式，它主要由研究人員對其氣味、口感、狀態(tài)、質(zhì)地及顏色等方面進行全面觀察與分析[6]，具體評定指標見表1。

依據(jù)文獻[7]所述方法對樣品進行評定，評定小組共10名評價人員，每位評價人員都對同一樣品進行評定，取平均值作為實驗數(shù)據(jù)。

5）菌落總數(shù)

以菌落總數(shù)為微生物指標，按照GB/T4789.2-2008《食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》中的要求操作[8]。依據(jù)國家強制性標準GB 7099-2003《糕點、面包衛(wèi)生標準》規(guī)定，蛋糕的菌落總數(shù)不應超過1×104cfu/g。

2. 結(jié)果與分析

2.1 抗菌防霉助劑對薄膜拉伸強度的影響

圖1所示為添加不同抗菌防霉助劑得到的薄膜的拉伸強度結(jié)果。

由圖1可知，以PA為外包裝時，抗菌防霉薄膜的拉伸強度由大到小依次為D,A,B,C；PP為外包裝時，抗菌防霉薄膜的拉伸強度由大到小依次為G,E,F,H。

抗菌防霉助劑的添加類別不同，得到的薄膜的拉伸強度不同，經(jīng)過比較，薄膜BPPE的拉伸強度最好，從而說明，BPPE最適宜作蛋糕的內(nèi)包裝材料。

2.2 抗菌防霉助劑對薄膜透光率的影響

圖2所示為添加不同抗菌防霉助劑得到的薄膜的透光率結(jié)果。

由圖2可知，抗菌防霉薄膜的透光率均低于PE膜。從總體來看，添加不同抗菌防霉助劑對薄膜透光率均有影響。

2.3 抗菌防霉助劑對薄膜透氣性的影響

氧氣是影響食品質(zhì)量的重要因素，也是分析貨架期的重要參考[9]。通過對氧氣透過率的檢測能夠分析解決由于對氧氣敏感而產(chǎn)生的氧化變質(zhì)、受潮發(fā)霉等質(zhì)量問題。

圖3所示為添加不同抗菌防霉助劑得到的薄膜的氧氣透過率結(jié)果。

由圖3可知，添加抗菌防霉助劑后，薄膜的氧氣透過率增大，PA為外包裝時，氧氣透過率：C＞B＞D＞A；PP為外包裝時，氧氣透過率：H＞F＞G＞E。

可以看出，三種抗菌防霉材料中，BPPE對氧氣的阻隔性最好，最適于作蛋糕保鮮的內(nèi)包裝材料。

2.4 抗菌防霉助劑對蛋糕感官品質(zhì)的影響

圖4所示為試驗所得不同抗菌防霉薄膜，包裝蛋糕后，得到的蛋糕的感官品質(zhì)評價結(jié)果。

由圖4所示感官評定的得分情況可知，貯存過程中，各組樣品的感官品質(zhì)均呈現(xiàn)出下降的變化趨勢。相較而言，PA+BPPE包裝的樣品感官品質(zhì)得分下降得最慢，而空白組的下降得最快，且在第4d后已經(jīng)有霉斑產(chǎn)生。

PA為外包裝時，在第4d時，空白組感官品質(zhì)得分在8分以下，表明其質(zhì)量不合格，即不可食用，第6d時，僅D組得分在8分以上。評分時觀察到，A組樣品發(fā)霉現(xiàn)象嚴重，已無蛋糕香味，顏色變暗，彈性差，且出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象；B、C兩組樣品出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象較輕，有較淡香味，輕微掉渣；D組樣品無發(fā)霉現(xiàn)象，有蛋糕香味，呈現(xiàn)蛋黃色澤，有一定的彈性。

第8d時，只有D組樣品得分在8分以上，有少量霉點，仍有蛋糕香味。

PP為外包裝時，四組樣品進行感官品質(zhì)比較，仍是BPPE為內(nèi)包裝時蛋糕的得分最高。

內(nèi)包裝材料相同，PA為外包裝時，蛋糕的感官評分較高。以上感官評價結(jié)果說明，PA為外包裝，BPPE為內(nèi)包裝，對蛋糕的保鮮效果最好。

2.5 抗菌防霉助劑對蛋糕菌落總數(shù)的影響

隨著儲藏過程中適宜的溫度、濕度，以及蛋糕中的營養(yǎng)物質(zhì)使微生物不斷生長繁殖，從而影響食物的質(zhì)量，所以菌落總數(shù)為蛋糕重要的微生物指標[10]，依據(jù)國家強制性標準 GB 7099-2003《糕點、面包衛(wèi)生標準》規(guī)定，蛋糕的菌落總數(shù)不應超過1×104cfu/g。

圖5所示為試驗所得不同抗菌防霉薄膜包裝的蛋糕儲藏期間的菌落總數(shù)測量結(jié)果。

由圖5可知，PA為外包裝時，A組樣品在第2d就出現(xiàn)菌落超標現(xiàn)象，B、C、D、組樣品在第4 d時，各樣品菌落總數(shù)還在指標要求范圍以內(nèi)，第6d時，B、C兩組樣品出現(xiàn)菌落超標現(xiàn)象，D組仍未超標；PP為外包裝時，第2d,E、F、H組樣品菌落數(shù)均超標，G組未超標，第4d時，G組菌落總數(shù)開始超標，但超標最少。

由此說明，抗菌防霉材料包裝蛋糕，在不同程度上均能抑制細菌生長，經(jīng)過比較，PA+BPPE的抑菌效果最顯著。

3. 結(jié)論

綜合上述結(jié)果的分析可得以下結(jié)論。

1）抗菌防霉薄膜能夠抑制細菌生長達到蛋糕保鮮的效果，對延長戚風蛋糕的貨架期有著很好的作用。

2）PE樹脂中添加抗菌防霉助劑種類不同，得到薄膜的透氣、透光性不同，抗菌防霉薄膜為BPPE時，對氧氣阻隔性最好，蛋糕防霉效果最好。

3）綜合各影響因素，PA為外包裝，與抗菌防霉材料BPPE相結(jié)合，包裝油起風蛋糕，達到的保鮮效果最好。在此條件下得到的包裝材料能有效抑制蛋糕中微生物的生長，能達到延長蛋糕貨架期的效果。

[1]、[6]、[10] 楊福馨，邱艷娜，蔡程笑子，等 . 不同含量脫氫乙酸鈉改性PVA薄膜延長蛋糕保質(zhì)期的研究[J] . 包裝學報，2016，（03）：49-54.

YANG Fuxin，QIU Yanna ， CAICHENG Xiaozi， et al. Study on Extending the Shelf life of the Cake with Different Content of Sodium Dehydroacetate PVA Films[J] .2016， (03) : 49-54.

[2] 張志旭 ， 劉東波， 賴錫湖， 等. 植物精油的研究及應用[J] . 綠色科技 ， 2011，(09):61-64.

ZHANG Zhixu， LIU Dongbo， LAI Xihu， et al.Research and Application of Essential Oil in Plant[J] .Journal of Green Science and Technology，2011 ，(09):61-64.

[3] 呂飛，葉興乾 ， 劉東紅 . 食品抗菌包裝系統(tǒng)的研究與展望[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報 , 2009, 40(6): 138-142.

LV Fei， YE Xingqian， LIU Gonghong . Review of Antimicrobial Food Packaging[J] . Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery , 2009 , 40(6) :138-142.

[4] 魏麗娟，楊福馨，武 軍，等. PGFE/BOPP防霧薄膜的制備與性能研究[J]. 食品與機械，2016，32(6)：185-188.

WEI Lijuan，YANG Fuxin， WU Jun， et al.Fabrication and Characterization of Polyglycerol Fatty Acid Ester/Biaxially Oriented Polypropylene Antifogging Film[J]. Food and Machinery， 2016， 32 (6)： 185 - 188.

[5] 麥永發(fā). 食品用包裝塑料薄膜透氣性能快速檢測方法的建立[J]. 廣東化工,2016,(14):237-239.

MAI Yongfa. Rapid Detection Method of Permeability for Food Packaging Plastic Film[J]. Guangdong Chemical Industry， 2016， (14):237-239.

[7] 黃曉春，侯溫甫，楊文鴿，等. 冰藏過程中美國紅魚生化特性的變化[J]. 食品科學， 2007，28 (1)：337-340.

HUANG Xiaochun，HOU Wenfu，YANG Wenge，et al.Study on Changes of Biochemical Properties of Sciaenops Ocellatus During Frozen Storage[J]. Food Science，2007，28(1)：337-340

[8] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數(shù)測定：GB/T4789.2—2008[S]. 北京：中國標準出版社， 2008：2-4.

The Ministry of Health of People's Republic of China.Microbiological Examination of Food Hygiene Colony Determination：GB/T4789.2—2008[S]. Beijing：China Standard Press，2008：2-4.

[9] 楊遠誼. 抗菌保鮮膜研究及進展[J]. 包裝工程 ,2007 , 06:201-203.

YANG Yuanyi . Advance in Research of Antimicrobial Preservative Film[J]. Packaging Engineering， 2007，06 :201-203.