《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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影響食品貨架期的三大因素

2015-11-18 15:57:01 來源: 食品安全導刊

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  □ 申海鵬 本刊記者

  食物是人類能量的源泉,好的食品可以提供人體所需的碳水化合物、蛋白質、脂肪及維生素等營養物質,但是,當食品發生物理、化學變化或被微生物污染后,食品品質就會遭到破壞甚至變質。食用變質的食品,會對人體健康造成危害,輕則身體不適,重則危及生命安全。

  人們為了確保購買到安全的食品,需深刻了解食品貨架期的。1974年,美國食品科技協會將貨架期定義為:“產品生產以后能夠保持令人滿意的特性的一段時間”。1993年,英國食品科學技術協會對食品貨架期進行了更為確切的規定:“在特定的貯存條件下,食品可保持以下描述性狀的時間即依然安全;具有其應該有的感官指標、理化指標和微生物指標;符合產品所標注的營養成分。”

  近幾年,我國也逐漸開始展開對食品貨架期的研究。我國法律法規(GB 7718-2011)中要求,所有的預包裝食品,都要在包裝上標明該食品的貨架期。今年7月,北京食品和藥物管理局也出臺了新規定:在北京生產的食品,如果在0~8℃下保存時間長于24小時,或者在0~4℃保存時間長于48小時的冷凍食品,都需要在第三方實驗室做貨架期的檢驗。實際而言,研究貨架期的目的更多在于確保企業開發生產出高質量的食品。如今食品企業競爭日益激烈,各大食品企業不斷推陳出新,如果產品標注的貨架期高于實際保質期,當食品變質時依然在銷售,這將有損企業的品牌形象,并對過期食品進行下架、銷毀、賠償等處理,造成企業巨大的經濟損失。所以,準確掌握食品貨架期以及了解其影響因素對食品企業而言至關重要。

  梅里埃營養科學(中國)食品科學中心鞠文庭介紹了影響食品貨架期的微生物、物理、化學等三大因素。

  微生物因素

  食品中的微生物主要分為三大類:細菌、霉菌和酵母菌。細菌常見于水分含量較高、營養較為豐富的食品中,如牛奶、果汁、蔬菜及肉制品。細菌生長十分迅速,多以二分裂方式進行繁殖,而某些細菌具有芽孢——對惡劣環境的抵抗力很強,細菌憑借快速繁殖和形成芽孢的特性,使它們幾乎無處不在。霉菌容易在水分活度低的食品如面包中滋生,它們往往能形成分枝繁茂的菌絲體,日常生活很多食品上長出一些肉眼可見的絨毛狀、絮狀或蛛網狀的菌落,那就是霉菌。酵母菌在自然界分布廣泛,主要生長在偏酸性、潮濕的含糖環境中,酵母菌的生殖方式有無性繁殖和有性繁殖兩大類,在有氧、或無氧的條件下都能生存。影響這3種微生物生長的內在因素包括pH、水活度(aw)、防腐劑、營養等,外在因素如時間、溫度、濕度、背景微生物負載量、氧化還原電位類別等。

  pH值

  細菌的最適pH范圍是4.0~9.0,酵母菌是2.5~8.5,霉菌是1.5~11.0,pH為6.5~7.0是一般微生物的最適生長范圍, pH值對食品貨架期有直接影響,食品在不同pH值條件下,最有可能引起腐敗的微生物見下表。\

  水活度(aw)

  水活度不同于水分含量,水分含量是水分在食品中的百分比,水活度是食品中能夠被微生物利用的水(自由水)占整個水分的百分比。對于一些食品來說,各個部分的水活度是有差異的,控制食品水活度,可以控制微生物的生長,不同水活度下的微生物存活情況如表1。

  背景微生物負載量

  將雞腿放入4℃的冰箱中,當冰箱內微生物負載量為103cfu/cm2時,保存12天后會出現變味、變粘現象;微生物負載量量為104~105cfu/cm2時,保存4~5天后將出現變味、變粘現象;微生物負載量為106~107cfu/cm2時,保存2天后即出現變味、變粘的現象。因此,采取相應工藝來降低背景微生物負載量可延長食品貨架期。

  氧化還原電位類別

  氧化還原電位主要受環境中氧的影響,如假單胞菌屬于嚴格需氧菌,在無氧條件則無法存活。一些食品包裝采用充氮包裝,使需要氧氣的微生物無法生存。一般嗜氧微生物在氧化還原電位為正時都能生長,而厭氧微生物要求氧化還原電位為負值,通過改變氧化還原電位控制微生物的生長可以延長產品貨架期。

  溫度

  溫度對微生物的生長十分重要,對貨架期的影響也很大,不同溫度下微生物含量不同,適當提高溫度可加快微生物的生長速度,圖1為溫度對微生物生長速率的影響情況。

  物理因素

  物理損傷:蔬菜水果容易擦傷,釋放出酶類物質,而產生顏色變化,同時也會導致營養物質和水分的散失;餅干類產品容易受機械力的擠壓而變碎,預示著貨架期結束。

  水分散失或吸收:冷凍食品的水分容易散失;蛋卷類較脆的食品容易吸收水分而變軟;巧克力在高濕條件下容易出現糖類物質并在表面析出形成白色顆粒的現象;水分能通過除了玻璃和金屬,其他包材,水分散失或吸收會對食品口感產生一定影響。

  化學因素

  脂質氧化:脂肪氧化有不同的方式,自由基和不飽和脂肪酸反應形成酒精、乙醛和游離脂肪酸;脂肪氧化酶催化不飽和脂肪酸和氧氣之間的反應;光催化氧化,需要感光物如葉綠素的參與。脂質氧化會產生很多一級、二級產物從而影響食品品質,會導致營養成分和質量的流失以及形成有顏色的褐色物質。

  維生素降解:維生素降解的因素有氧氣、水、光線、時間、pH等,不同維生素分解快慢不同,可用以預測貨架期。

  褐變:褐變是食品中普遍存在的一種變色現象,尤其當新鮮果蔬原料進行加工時或經貯藏或受機械損傷時。沒有酶參與的褐變為非酶褐變,有酶在氧氣的參與下,將酚類物質轉變為有色的多聚體,為酶促褐變,多酚氧化酶和過氧化酶是水果中常見的酶。

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  確定食品貨架期的主要技術和方法有很多。1.感官評定:由感官評定小組對產品的氣味、色澤、口感、質地進行評價。該方法非常有效、直接,但是昂貴、費時,在一段較長的時間獲得高質量的感官評價比較困難。2.物理方法:對食品的粘度、咬力、水活度等指標進行測定,來評定是否達標。3.化學方法:通過測定食品過氧化值、游離脂肪酸等,對食品酸敗狀況進行綜合評價,另外通過測定維生素的降解情況,也可確定食品貨架期。4.微生物測試:一般對細菌、霉菌、酵母菌進行測試,也可以通過挑戰性實驗將微生物菌群接種到食品上,對貨架期進行評估。5.預測方法:通過加速實驗和微生物學模型對貨架期進行確認。
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