習(xí)水特色苕絲糖貨架期研究

宋珊珊覃 麟*高 毅 方 念熊 富

（1遵義醫(yī)藥高等專科學(xué)校，貴州遵義 563000；2遵義醫(yī)科大學(xué)，貴州遵義 563000）

苕絲糖酥脆爽口、香甜不膩、營養(yǎng)豐富，是紅色革命老區(qū)貴州省遵義市習(xí)水縣土城鎮(zhèn)的特色產(chǎn)品，在當(dāng)?shù)馗欠昴赀^節(jié)的必備佳品。苕絲糖以習(xí)水當(dāng)?shù)胤N植的紅薯和糯米為原材料，輔以芝麻、花生、核桃，經(jīng)蒸、煮、煎、炸、搓、揉、壓等多個工序精制而成，是一種老少皆宜的綠色健康食品。

食品貨架期是指食品從產(chǎn)出到變質(zhì)為止，能保持食品品質(zhì)的時間［1］，它主要受食品含水量、水分活度、環(huán)境濕度、微生物、包裝材料以及儲存溫度等因素的影響［2］。其中，儲存溫度是影響食品貨架期最主要的環(huán)境因素，若溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率如脂肪氧化會加快，從而縮短食品的貨架期［3］。貨架期是保證苕絲糖品質(zhì)必不可少的因素之一。Arrhenius方程和ASLT法（食品貨架期快速測定法）是基于溫度變化來反應(yīng)食品品質(zhì)變化的熱力學(xué)模型和方法。為此，本實(shí)驗(yàn)以甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖為試驗(yàn)材料，應(yīng)用ASLT法和Arrhenius方程相關(guān)模型，以酸價AV、過氧化值POV為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，測定2種口味苕絲糖的貨架期，為苕絲糖產(chǎn)品的品質(zhì)預(yù)測提供支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑甜味和椒鹽味苕絲糖：習(xí)水縣金橋食品有限公司生產(chǎn)。石油醚（沸程30～60℃）：津市富宇精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)；酚酞、硫代硫酸鈉：貴州迪大科技生物有限公司生產(chǎn)；碘化鉀、碘等：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備RE52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：北京普析通用儀器有限公司生產(chǎn)；SZF-60A脂肪測定儀，浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)；TQ-200粉碎機(jī)，上海市天棋盛世科技有限公司生產(chǎn)；101-2AB電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司生產(chǎn)；萬分之一電子天平：上海佑科儀器廠生產(chǎn)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理 將同一批次包裝好的甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖（每袋約重30g），每種口味各200個，分別放置于50℃、60℃的穩(wěn)定箱中，穩(wěn)定箱內(nèi)相對濕度均為65%，測量其酸價、過氧化值，隨后每隔10d取樣測定數(shù)據(jù)直至超標(biāo)。

1.3.2 測定方法 酸價：GB 5009.229-2016，過氧化值：GB 5009.227-2016，它們的國家標(biāo)準(zhǔn)分別為≤5mg/g、≤0.25g/100g。

1.3.3 樣品貨架期的預(yù)測方法 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析確定其反應(yīng)級數(shù)：用Y表示食品在儲存過程中的品質(zhì)變化即實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，t為儲存時間，以t為橫坐標(biāo)，Y為縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析。如果Y與t采用線性坐標(biāo)得到1條直線，該反應(yīng)就是0級反應(yīng)模式；如果Y與SQRT（t）采用線性坐標(biāo)得到1條直線，該反應(yīng)就是0.5級反應(yīng)模式；如果Y與ln（t）采用線性坐標(biāo)得到1條直線，該反應(yīng)就是1級反應(yīng)模式；如果Y與SQRT（1/t）采用線性坐標(biāo)得到1條直線，該反應(yīng)就是1.5級反應(yīng)模式；如果Y與1/t采用線性坐標(biāo)得到1條直線，該反應(yīng)就是2級反應(yīng)模式；如果Y與1/t2采用線性坐標(biāo)得到1條直線，該反應(yīng)就是3級反應(yīng)模式［4-7］。如表1所示。

表1 不同反應(yīng)級數(shù)食品品質(zhì)變化的表現(xiàn)函數(shù)

取上述回歸線的斜率，根據(jù)阿侖烏斯（Arrhenius）方程［8-9］：

式中：

K——反應(yīng)速率常數(shù)；

k0——指前因子；

Ea——活化能，kJ/mol；

R——通用氣體常數(shù)，8.314 J/（mol·k）；

T——開爾文絕對溫度，k。

對式（1）進(jìn)行微分，積分得溫度T與Ea、k的關(guān)系：

回歸計算求出Ea。

ASLT法是指將食品儲存在使其快速變質(zhì)的環(huán)境中，按一定時間間隔檢測食品的品質(zhì)，利用這些數(shù)據(jù)推測出實(shí)際儲存條件下的保質(zhì)期［10，11］。本實(shí)驗(yàn)采用ASLT法中的Q10模型，Q10模型最關(guān)鍵的因素就是求出Q10值，求出Q10就可以推算出不同溫度下食品的保質(zhì)期。Q10是指當(dāng)溫度差為10℃時，食品在2個任意溫度下的儲存期比率［4］。相關(guān)計算公式為：

式中：θs（T）是指T溫度下食品的保質(zhì)期。通過Ea算出Q10，通過Q10可得不同溫度下食品的保質(zhì)期。

式中：θs（T1）是T1溫度下的保質(zhì)期，θs（T2）是T2溫度下的保質(zhì)期，△T是T1與T2的溫度差。

1.4 數(shù)據(jù)分析每次測試重復(fù)3次，用IBM SPSS Statistics v19.0.0進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析，用Microsoft Office Excel 2007作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下苕絲糖酸價的變化苕絲糖是以紅薯和糯米為原料，經(jīng)油炸加工而成的貴州特色小吃，油脂含量和成分的變化會影響其成品質(zhì)量和保質(zhì)期。食品中的油脂在食品儲存過程中，會先水解為游離脂肪酸，使苕絲糖酸價升高，游離脂肪酸在脂肪酸酶的作用下氧化成過氧化物，過氧化物進(jìn)一步水解生成小分子的醛、酮、酸等化合物，從而使苕絲糖產(chǎn)生酸敗口感。

由圖1可知，50℃儲存條件下，處理前20d，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖的酸價值均有上升，但上升趨勢不顯著（p＞0.05，甜味苕絲糖從0.107mgKOH/g增加到0.257mg-KOH/g，椒鹽味苕絲糖的酸價從0.153mgKOH/g增加到0.200mgKOH/g）。處理30d后，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖的酸價值變化顯著（p＜0.05），說明這段時間內(nèi)大量油脂水解為游離脂肪酸，中和游離脂肪酸的氫氧化鉀用量增加。甜味苕絲糖經(jīng)過83d加速反應(yīng)處理，酸價值上升到5.03mgKOH/g，超過了國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 7099-2015）對糕點(diǎn)、面包中酸價（＜5mgKOH/g）的規(guī)定。椒鹽味苕絲糖經(jīng)過81d加速反應(yīng)處理酸價值增加到5.01mgKOH/g，超過糕點(diǎn)、面包國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的酸價值。

由圖2可知：60℃儲存條件下，隨著儲存時間的延長，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖的酸價均顯著性的增加（p＜0.05，甜味苕絲糖從0.107mgKOH/g增加到5.013mg-KOH/g，椒鹽味苕絲糖酸價從0.153mgKOH/g增加到5.037mgKOH/g）。甜味苕絲糖經(jīng)過52d、椒鹽味苕絲糖經(jīng)過50d加速反應(yīng)處理，酸價值超過糕點(diǎn)、面包國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。

綜合圖1和圖2可知：苕絲糖中游離脂肪酸值受溫度和時間的影響，增加儲存溫度、延長儲存時間，會加快苕絲糖中油脂水解的速度，縮短苕絲糖的保質(zhì)期。

圖1 50℃下苕絲糖酸價的變化

圖2 60℃下苕絲糖酸價的變化

2.2 不同溫度下苕絲糖過氧化值的變化食品中不飽和脂肪酸在儲存過程中會發(fā)生自動氧化、光敏氧化、酶促氧化。自動氧化反應(yīng)需要氧參與，以自由基的產(chǎn)生開始反應(yīng)，自由基形成穩(wěn)定化合物終止反應(yīng)；光敏氧化反應(yīng)需要單線態(tài)氧，反應(yīng)速度是自動氧化的1500倍；酶促反應(yīng)需要脂肪氧合酶的參與。3種反應(yīng)開始的條件不同，但是初級產(chǎn)物都是氫過氧化物，氫過氧化物無色無味，但可進(jìn)一步生成小分子醛、酮、醇、酸，產(chǎn)生哈喇味［12-15］。

由圖3可知，50℃儲存條件下，處理前10d，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖的過氧化值無顯著性變化（p＞0.05）。處理20d后，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖的過氧化值顯著上升（p＜0.05，甜味苕絲糖從0.037g/100g增加到0.260g/100g，椒鹽味苕絲糖酸價從0.027g/100g增加到0.247g/100g），說明這段時間不飽和油脂三種氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量氫過氧化物。甜味苕絲糖經(jīng)過83d、椒鹽味苕絲糖經(jīng)過81d，加速反應(yīng)處理過氧化值超過國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 7099-2015）對糕點(diǎn)、面包中過氧化值≤0.25g/100g）的規(guī)定。

無論是遏制網(wǎng)絡(luò)草根民主發(fā)展還是過分?jǐn)U張網(wǎng)絡(luò)草根民主發(fā)展，都不是大數(shù)據(jù)時代背景下網(wǎng)絡(luò)草根民主治理的題中應(yīng)有之義。擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)草根民主發(fā)展的力量與遏制網(wǎng)絡(luò)草根民主的力量相互角逐與制衡，最終將形成一股合力，進(jìn)而形成一個全新的網(wǎng)絡(luò)草根民主之間、網(wǎng)絡(luò)草根民主與網(wǎng)絡(luò)精英民主之間良性互動的發(fā)展方向。為此，要充分利用大數(shù)據(jù)來推動、引導(dǎo)、規(guī)范網(wǎng)絡(luò)草根民主，引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)草根民主健康發(fā)展，同時防止網(wǎng)絡(luò)草根民主的民粹主義傾向。

圖3 50℃下苕絲糖過氧化值的變化

由圖4可知：60℃儲存條件下，甜味苕絲糖處理前10d過氧化值無顯著性變化（p＞0.05），椒鹽味苕絲糖處理前10d過氧化值顯著性變化（p＜0.05，過氧化值從0.000g/100g增加到0.012g/100g）。處理20d后，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖的過氧化值顯著性上升（p＜0.05，甜味苕絲糖從0.047g/100g增加到0.257g/100g，椒鹽味苕絲糖酸價從0.053g/100g增加到0.260g/100g）。甜味苕絲糖經(jīng)過62d、椒鹽味苕絲糖經(jīng)過61d加速反應(yīng)處理，過氧化值超過國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 7099-2015）對糕點(diǎn)、面包中過氧化值≤0.25g/100g）的規(guī)定。

綜合圖3、圖4可知，溫度為加快含油食品中過氧化值的產(chǎn)生，這與付強(qiáng)等對油脂變化的研究結(jié)果一致［16］。

圖4 60℃下苕絲糖過氧化值的變化

2.3 苕絲糖貨架期預(yù)測由表2、表3可知，儲存溫度在50℃、60℃下，甜味苕絲糖和椒鹽味苕絲糖中的游離脂肪酸、氫過氧化物的產(chǎn)生均為0級反應(yīng)，決定系數(shù)R2均在0.940以上，符合食品加工和儲存過程中化學(xué)和微生物的貨架期指標(biāo)均發(fā)生0級或1級反應(yīng)的研究結(jié)果［2］。溫度升高，各反應(yīng)速率常數(shù)K值越大，說明游離脂肪酸和氫過氧化物的產(chǎn)生受溫度影響，這驗(yàn)證了前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。利用速率常數(shù)K，通過公示1～4的計算，求出苕絲糖20℃的貨架期如表4所示：以酸價為試驗(yàn)測定指標(biāo)，甜味苕絲糖的貨架期為268d，椒鹽味苕絲糖的貨架期為216d；以過氧化值為試驗(yàn)測定指標(biāo)，甜味苕絲糖的貨架期為265d，椒鹽味苕絲糖的貨架期為292d。

表2 各項指標(biāo)在不同級數(shù)下反應(yīng)速率常數(shù)和線性回歸決定系數(shù)R2（甜味苕絲糖）

表3 各項指標(biāo)在不同級數(shù)下反應(yīng)速率常數(shù)和線性回歸決定系數(shù)R2（椒鹽味苕絲糖）

表4 苕絲糖貨架期預(yù)測

3 結(jié)論與討論

（1）苕絲糖酸價和過氧化值受儲存環(huán)境溫度的影響，溫度越高，酸價和過氧化值上升越快，苕絲糖品質(zhì)劣變越快。因此，苕絲糖在儲存、運(yùn)輸過程中，要充分考慮溫度對其品質(zhì)的影響。

（2）儲存溫度在50℃、60℃下，苕絲糖中游離脂肪酸和氫過氧化物生成遵循0級反應(yīng)動力學(xué)模型。

（3）應(yīng)用ASLT法和Arrhenius方程相關(guān)模型，以酸價為試驗(yàn)測定指標(biāo)，甜味苕絲糖的貨架期為268d，椒鹽味苕絲糖的貨架期為216d；以過氧化值為試驗(yàn)測定指標(biāo)，甜味苕絲糖的貨架期為265d，椒鹽味的苕絲糖貨架期為292d。利用反應(yīng)速率常數(shù)K值求出反應(yīng)Q10，推算出苕絲糖室溫下的保質(zhì)期，Q10的大小受食品組成成分、食品儲存溫度、食品包裝等多方面因素的影響，1個部分微小的變化都會引起試驗(yàn)結(jié)果很大的偏差。綜合考慮酸價和過氧化值，20℃儲存條件下，甜味苕絲糖的保質(zhì)期為265d，椒鹽味苕絲糖的保質(zhì)期為216d。