標題科學的食品保質期試驗方法

科學的食品保質期試驗方法

摘要：利用化學動力學的原理，改變儲存環境來縮短食品儲存期，從而在短時間內可得到長壽食品的儲存期，以及應用于食品穩定性的測試，確保食品的商業儲存期，即食品保質期。

Abstract: using the principle of chemical kinetics, change the storage conditions to shorten the shelf life of food, ａnd in a short time can get the shelf life of long life foods at normal condition, ａnd apply in stability test for food, to insure the commercial shelf life of foods.

保質期試驗專用設備-采用東莞百航儀器廠生產的國內先進的保質期試驗箱，通過模擬市場銷售環境和儲存環境等進行加速試驗（也就是破壞性實驗），來檢測產品的保質期。

A．基本原理

    食品儲存期加速測試的原理就是利用化學動力學來量化外來因素如溫度、濕度、氣壓和光照等對變質反應的影響力。通過控制食品處于一個或多個外在因素高于正常水平的環境中，變質的速度將加快或加速，在短于正常時間內就可判定產品是否變質。因為影響變質的外在因素是可以量化的，而加速的程度也可以計算得到，因此可以推算到產品在正常儲存條件下實際的儲存期。目前國內先進的設備有百航牌保質期試驗箱。

由于許多包裝食品通�？梢詢Υ娉�過一年，評價對儲存期產生影響的外在因素，如產品本身配料的改變（采用新的抗氧化劑或增稠劑），加工過程的改變（采用不同消毒時間或溫度），或包裝材料的改變（采用新的聚合體薄膜），都會希望儲存期盡可能持續到產品所要求的時間（商業儲存期）。但許多公司都等不起這么長的時間來知道這些新產品/新加工過程/新包裝材料能否提供足夠的儲存期，因為會影響到其他決定（如新工廠的合同，采購新設備，或者安排供應新包裝材料等都有時間限制）。因此需要有一些方法來加快產品儲存期的測試，食品儲存期加速測試（ASLT）因此產生了。制藥工業早就廣泛應用類似的方法來進行儲存期及藥效測試。

在給定的條件下，產品質量的衰退與時間成反比例。溫差為10°C的兩個任意溫度下的儲存期的比率Q₁₀=溫度為T時的儲存期 / 溫度為（T+10°C）時的儲存期，對儲存期有極大的影響：

* 假設50°C時的儲存期為2周。

通常來說，罐頭食品的Q₁₀為1.1~4，脫水產品為1.5~10；冷凍產品為3~40。

若為新產品則要進行多次試驗確定Q_10。

B．食品儲存期加速測試（ASLT）步驟

    可采用以下步驟來設定食物產品的儲存期：

a.測定產品的微生物安全及質量指標；即理化測試。

b.      選擇關鍵的變質反應，哪些會引致產品品質衰退，而這些品質衰退是消費者所不能夠接受的，并決定哪些測試必須在產品試驗過程中進行（感官上或儀器上的）；

c.選擇使用的包裝材料：測試一系列的包裝材料，這樣可以選擇出一個最為劃算的材料（即經濟又滿足一定的儲存期）。

d.      選擇哪些將作用于加速反應的外在因素，見下表所建議溫度，必須選擇最少2個。

e.使用坐標曲線，記錄在測試溫度下，產品的儲存有多久。如果未知Q₁₀值，則必須進行全面的ASLT測試。百航牌保質期試驗箱配備專用分析圖表。

                   M

                  時間

                 （月）

                            T 溫度°C

f. 確定測試的次數

f₂=f₁ Q₁₀^∆/10

f_1：在較高測試溫度T1下的測試時間（天，周）

f_2：在較低測試溫度T2下的測試時間（天，周）

∆：T1與T2的溫度差

因為如果一個產品在40°C測試一個月，則30°C，Q₁₀=3，產品需最少測試

f₂=1x3^（10/10）=3個月。

如Q₁₀未知，最好進行多次測試，最少需要有6個資料點來將誤差最小化，否則得到的儲存期可信度就會貶低。

g.      計算各個測試條件下，儲存的樣品的數量。

h.      開始ASLT，把得到的資料畫在坐標圖上，可根據需要增加或減少取樣的次數。

i.  從各個測試儲存條件，評估K值或儲存期并適當建立儲存期圖形，據此估算出正常條件下的儲存期。

C．實際應用例子

以產品脫水湯料為例，選擇兩個儲存條件：30°C/75%相對濕度和37°C/75%相對濕度。

-  感官測試方法按照國際標準方法ISO3972。

-  恒溫恒濕裝置：可采用百航產的BH-188型保質期試驗箱，調整到所需的溫濕度；或將玻璃干燥皿內干燥劑取出，放入氯化鈉飽和溶液，再將它放到溫度分別為30°C和37°C和保質期試驗箱內。

-          無色、無味的飲用水。

-          電爐或煤氣爐。

-          要求測試者回答的問卷。

-          獨立、隔音的測試區域，白色熒光燈。

-          標準樣（湯料產品，調料產品….）

-          盤子、玻璃杯、湯匙。

    將樣品放入保質期試驗箱內，每隔1.5~3個月評價一次（時間間隔根據產品的種類和儲存條件不同而定），并與標準樣相比較。

評價結果按以下評分：

5,- 產品的所有特征與標準樣完全一致

4,5 產品可以接受，但與標準樣相比較則有輕微差別

4,- 產品可以接受，但與標準樣相比較則有些差別

3,5 產品可以接受，但與標準樣相比較則有明顯差別

3,- 產品既不能接受，也不能說不能接受

2,5 產品稍微有點不能接受

2,- 產品有點不能接受

1,5 產品很明顯地不能接受

1,- 產品完全不能接受

將得到的結果進行平均。

分數3是可以接受的臨界點，如果達到了這個分數就說明產品已到了儲存期限了。

作為一個通用的標準，如果脫水產品（湯料，調料）分別在保持37°C/75%相對濕度和30°C/75%相對濕度的條件下儲存3和12個月，仍可得到不低于3的分數，則此產品可被認為是合格的。

根據原理，脫水湯料產品可以根據以下ASLT資料所組成的坐標圖來估算出標準儲存條件下的儲存期：

標準儲存溫度StdT（°C）     標準儲存期Log（Std SL）

D. 穩定性測試

同樣，還可以利用這個方法對產品進行穩定性測試，以確保產品的商業儲存期，

所用方法和儀器與以上相同，只是畫的坐標圖不同而已。用雞粉為例，作出詳細的檢驗，評估，分析，結論是此產品的商業儲存期設為24個月是可以保證的。

采用國內先進的百航牌保質期試驗箱還配有專用的PH值及電導率，感官等多功能分析軟件。

（見文件“產品穩定性測試”）

[1]  Gordon L. Robertson Food Packaging Principles ａnd Practice 1993.

[2]  Labuza, T.P. Shelf-life Dating of Foods. Food ａnd Nutrition Press Inc., Westport, Connecticut, 1982.