固體飲料哈敗影響因素及防哈敗包材的研究

封子佳 趙艷冰 王璐璐 張健 劉海燕 姜進舉

摘要：為探究引起固體飲料哈敗的內外因素，從包裝的角度研究防止其哈敗的方法，為后期固體飲料產品的開發(fā)提供包裝解決方案。以一款保質期內出現(xiàn)哈敗現(xiàn)象的固體飲料為研究對象，設置不同原料組成和不同環(huán)境條件下的對比實驗，選用全透明袋、彩色透明袋和鋁箔袋包裝固體飲料產品，放置15天評估樣品哈敗等級。結果表明，導致此款固體飲料哈敗的環(huán)境因素為光照和空氣，空氣在光照下起作用，因固飲原料中圓苞車前子殼粉帶入的微量油脂在光照的作用下與空氣中的氧發(fā)生氧化反應，產生哈敗味道，且不同波段光對氧化反應的促進作用不同，除完全遮光且阻隔性較好的鋁箔袋外，透明黃色、透明綠色NY/PE包裝袋也可以有效避免哈敗現(xiàn)象，使固飲產品保持良好的感官穩(wěn)定性。

關鍵詞：固體飲料；氧化哈敗；光照；圓苞車前子殼粉；包裝材料

中圖分類號：TB484 文獻標識碼：A 文章編號：1400 （2020） 12-0028-05

基金項目：巖藻多糖綠色規(guī)模化制備技術及高值化應用（2019JZZY010818）。

Research on The Influencing Factors of Rancidity of Solid Beverages and The Packaging Materials to Prevent Rancidity

FENG Zi-jia1，2， ZHAO Yan-bing1，2， WANG Lu-lu1，2， ZHANG Jian1，2， LIU Hai-yan1，2， JIANG Jin-ju1，2*（1. State Key Laboratory of Bioactive Seaweed Substances， Qingdao Brightmoon Seaweed Group Co.， Ltd， Qingdao 266400； 2. Qingdao Bright Moon Seaweed Bio-Health Technology Group Co.， Ltd， Qingdao 266400）

Abstract： The work aims to explore the internal and external factors causing the rancidity of solid drinks， and then studies the methods to prevent the problem from the perspective of packaging， so as to provide protection packaging solutions for the later development of solid beverage products. Taking a solid beverage with rancidity within the shelf life as the research object， comparative experiments were conducted under different raw material compositions and different environmental conditions. The solid beverage products were packaged in pure transparent bags， color transparent bags and aluminum foil bags， and the rancidity grade of the samples was evaluated after 15 days of storage. The results showed that the external environmental factors leading to the rancidity of this solid drink were light and air， and air played a role under the light. The micro oil brought in by the round bud plantain seed shell powders in the solid drink reacted with oxygen in the air under the action of light， resulted in the rancid taste. Further experiments showed that the promotion effect of light on the oxidation reaction is different in different light bands， except for the aluminum foil bag with complete shading and good barrier property， the yellow and green NY/PE transparent soft packaging can also effectively avoid the phenomenon of rancidity， and the solid drink products can maintain good sensory stability.

Keywords： solid beverage； oxidative rancidity； light； round bud plantain seed shell powder； packaging materials

固體飲料是一種以糖、乳和乳制品、蛋或蛋制品、果汁或食用植物提取物等為主要原料，添加適量的輔料或食品添加劑制成的粉末狀、顆粒狀或塊狀產品，因沖調方便、易于存放而備受廣大消費者青睞[1，2]。近年來，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，人們的工作生活環(huán)境發(fā)生了巨大變化，對健康問題也越來越關注，許多新興功能原料也開始應用到固體飲料中，膳食纖維便是其中一種，作為“第七大營養(yǎng)素”，膳食纖維能夠幫助腸胃蠕動，促進食物的消化吸收，還可以將過剩的營養(yǎng)物質帶出體外，利于排便，防止便秘[3-5]。但在新產品開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)一款高膳食纖維的固體飲料產品出現(xiàn)哈敗的現(xiàn)象，哈敗會導致產品營養(yǎng)價值降低、風味喪失甚至變質，根據(jù)以往研究，哈敗通常出現(xiàn)在核桃、醬肉、植物油等油脂含量較高的產品中，例如楊建婷[6]等發(fā)現(xiàn)核桃中的油脂易受外部環(huán)境因素影響變質產生哈敗味道，成曉瑜[7]等分析出北京清醬肉哈敗氣味中含有大量醛類物質，Sanchez-Pena等研究了腌肉火腿的哈敗現(xiàn)象及其危害[8]，這些研究表明高油脂含量的產品極易產生哈敗味道，但是哈敗現(xiàn)象出現(xiàn)在低油脂含量的膳食纖維產品中的研究尚未見報導。因此本文針對此款產生哈敗味道的富含膳食纖維固體飲料產品，研究導致其哈敗的內部和外部因素，最終選取合適的包裝材料及貯存方式以解決固體飲料等同類產品的哈敗現(xiàn)象。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

產品規(guī)格：10 g/袋。

原料：聚葡萄糖，山梨糖醇，圓苞車前子殼粉，菊粉，低聚異麥芽糖，抗性糊精，食用香精，檸檬酸，三氯蔗糖。

包裝袋尺寸：35*140 mm。

包裝袋材質及性質：如下表1所示。

儀器設備：TM-900型多功能薄膜封口機，溫州天馬食品包裝機械制造有限公司；SIRMAN W8 30真空封口機，意大利SIRMAN；FYL-YS-230L透明門恒溫箱（溫度范圍2～48℃），北京福意電器有限公司。1.2實驗方法

1.2.1內部因素影響

檢查使用的原料，其中可能導致哈敗的有聚葡萄糖、山梨糖醇、圓苞車前子殼粉、菊粉、低聚異麥芽糖、抗性糊精，設置六組實驗，每組使用現(xiàn)用的全透明袋分別包裝10g只有此種原料和正常產品中去掉此種原料的剩余產品，并以不放任何原料的空袋作為對照組，常溫光照下放置15天后檢查哈敗情況，驗證導致哈敗的原料種類。

1.2.2外部因素影響

針對可能導致哈敗的外部因素，例如溫度、空氣、光照及不同波段光，使用1.2.1中驗證得知的引起哈敗的原料，設置不同實驗，放置15天后檢查樣品哈敗情況，驗證導致哈敗的外部因素。

1）光照的影響

為驗證光照的影響，使用全透明袋包裝10g引起哈敗的原料，分為兩組，一組全透明袋外包黑紙（無光），另一組不做處理（有光），保證陽光照射樣品。

2）空氣的影響

為驗證空氣的影響，將上述1.2.2.1中兩組樣品分別采取不做處理（有空氣）、擠壓空氣（少量空氣）和抽真空（極少量空氣）三種空氣條件。

3）溫度的影響

為驗證溫度的影響，將經過上述1.2.2.1和1.2.2.2處理的6組樣品分別放置在設置溫度為25℃和5℃的透明門恒溫箱中。

4）不同波段光的影響

為驗證不同波段光的影響，分別使用透明紫色、藍色、綠色、黃色、橙色、紅色包裝袋包裝10 g引起哈敗的原料進行實驗，并以全透明包裝袋和全遮光的鋁箔袋作為對照組，樣品不做空氣條件處理，放置在設置溫度為25℃的透明門恒溫箱中，保證陽光照射，15天后開袋檢查哈敗情況。

1.2.3固飲哈敗評定方法

開袋檢查測試結束的樣品，對哈敗程度進行等級評價，分為0、1、2、3四個等級，其中0代表無哈敗味道；1代表有輕微哈敗味道；2代表有較重哈敗味道；3代表有很重哈敗味道。每袋樣品由三名專業(yè)從事感官評價工作的評價員分別嗅聞并打分評定。

2 結果與分析

2.1內部因素對固飲哈敗的影響

不同原料的哈敗程度如表2所示。其中聚葡萄糖、山梨糖醇、菊粉、低聚異麥芽糖、抗性糊精五種原料單獨測試時無哈敗現(xiàn)象，而除去此原料的剩余物料有哈敗現(xiàn)象，圓苞車前子殼粉單獨測試有哈敗現(xiàn)象，除去圓苞車前子殼粉的剩余物料無哈敗現(xiàn)象，空袋無哈敗現(xiàn)象。因此，導致哈敗現(xiàn)象的原料為圓苞車前子殼粉。

2.2外部因素對固飲哈敗的影響

不同環(huán)境條件下的樣品哈敗程度如表3所示。

2.2.1溫度

不同溫度條件下樣品的哈敗程度等級如表3和圖1所示，對比第2和第8組、第4和第10組、第6和第12組，在其他條件相同時，不同溫度下的樣品均無哈敗現(xiàn)象；對比第1和第7組、第3和第9組、第5和第11組，在其他條件相同時，不同溫度下的樣品均有哈敗現(xiàn)象且哈敗程度完全一致，低溫并不能抑制哈敗現(xiàn)象的產生，因此，哈敗現(xiàn)象的產生與溫度無關。

2.2.2空氣

不同空氣條件下樣品的哈敗程度等級如表3和圖2所示，對比第2、4、6組，在其它條件相同時，不同空氣含量下樣品均無哈敗現(xiàn)象；對比第1、3、5組，在其它條件相同時，不同空氣含量下樣品均有哈敗現(xiàn)象，且哈敗程度隨著空氣含量的增多而升高，因此單獨空氣含量變化對固飲哈敗的影響不明顯。

2.2.3光照

不同光照條件下樣品的哈敗程度等級如表3和圖2 所示，分別對比第1和第2組、第3和第4組、第5和第6組，在其它條件相同時，有光照的樣品有哈敗現(xiàn)象，無光照的樣品無哈敗現(xiàn)象，因此，光照會促使樣品產生哈敗現(xiàn)象。結合2.2.2中空氣含量影響的分析，在有光照的條件下，不同空氣含量的樣品哈敗程度不同，空氣含量越高，哈敗越嚴重。

因此，哈敗現(xiàn)象的產生是光照和空氣雙重作用的結果，其中光照為主要原因，空氣在光照下對哈敗起促進作用。

2.2.4不同波段光的影響

因為引起哈敗的主要原因為光照，且經過調查發(fā)現(xiàn)，一些研究人員已經開展關于不同顏色包裝袋對于產品性能影響的研究，例如李梅[9]等研究了不同顏色PE食品包裝袋對馬鈴薯綠化和龍葵素含量的影響，綠色和黑色包裝袋對其品質控制效果較優(yōu)。針對此類研究，我們認為不同顏色的光線對產品氧化哈敗可能會有不同的效果，因此，設置實驗對其進行驗證，不同顏色及遮光性的包裝袋內樣品哈敗等級如圖3所示，不同顏色光波長范圍如圖4所示。

結果顯示，透明紫色（波長400-450nm）、藍色（波長450-520nm）、橙色（波長600-625nm）、紅色（波長625-700nm）包裝袋有哈敗味道，但略低于全透明包裝袋，透明綠色（波長520-560nm）、黃色（波長560-600nm）包裝袋和全遮光的鋁箔袋沒有哈敗味道，說明藍紫光（波長400-520nm）和紅橙光（波長600-700nm）波段會引起圓苞車前子殼粉的氧化哈敗，而位于光譜中間的黃綠光（波長520-600nm）波段不會引起其氧化哈敗。

綜上實驗結果表明，固飲哈敗現(xiàn)象的產生受光照和空氣的影響，空氣在光照的條件下起作用，不受溫度影響，且在不同顏色光照中，主要受藍紫光和紅橙光的影響，黃綠光沒有引起固飲哈敗。相關研究表明，哈敗現(xiàn)象主要出現(xiàn)在含油脂豐富的食品中，由于油脂在光照、溫度、空氣等的作用下分解產生不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸與空氣中的氧發(fā)生氧化反應，產生了有毒的酮醛等小分子物質，從而使產品產生哈敗異味[10-12]。本實驗中引起哈敗的圓苞車前子殼粉來自于被譽為“纖維之王”的圓苞車前子種殼，因含有豐富的膳食纖維、多糖分子等成分，有增強飽腹感、減肥控重、潤腸通便等功效，是一種重要的固體飲料原料[13，14]。查閱資料得知，圓苞車前子中含有少量油脂，可能在生產過程中將微量油脂帶入圓苞車前子殼粉，在光照的作用下與包裝袋內空氣中的氧反應引起了固飲的哈敗[15]。而對于不同波段光的影響，藍紫光和紅橙光可能分別由于能量高和波長長，更容易透過包裝袋誘導氧的活化和油脂中游離基的生成，從而導致固飲哈?。蝗该靼b袋哈敗等級大于藍紫光和紅橙光包裝袋是因為其透過所有光線，是藍紫光和紅橙光引起哈敗效果的疊加；而鋁箔袋沒有哈敗的原因是其中間層為不透光的鋁，完全遮擋所有光線且氧氣透過率最低。

3 結語

通過實驗分析驗證，引起此款固體飲料氧化哈敗的外部因素為光照和空氣，其中光照為主要因素，空氣在光照下對哈敗起促進作用，同時驗證得知導致哈敗的原料為圓苞車前子殼粉。從固飲產品本身性質來說，完全隔絕空氣對于包裝操作可行性不高，為避免哈敗現(xiàn)象，在后續(xù)固體飲料的研發(fā)及生產過程中，可根據(jù)產品的需要及觀測結果，選擇鋁箔袋或透明黃色、透明綠色包裝袋進行包裝，同時圓苞車前子殼粉原料需放置在避光處，以降低產品哈敗的可能性。

對比透明袋和鋁箔袋，鋁箔袋具有良好的遮光性和較低的氧氣透過率，有利于降低哈敗的可能性，但全遮光會阻擋消費者直觀的了解產品，同時鋁箔袋成本較高，三層膜結構導致過膠量大、環(huán)保性較低，在產品競爭日益激烈的當今社會，低成本、高顏值、可視性及環(huán)保性是廣大食品廠家和品牌商追逐的突破點，因此在后續(xù)的研究中，可對透明黃色、綠色包裝袋和鋁箔袋包裝的產品進行長期觀測，若對產品影響較低，可使用透明黃色、透明綠色包裝袋包裝此固體飲料產品，從而帶來更大的產品競爭力。

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