食品保質(zhì)期研究概況分析

□ 洪 巍 南京理工大學(xué)紫金學(xué)院

對(duì)于食品保質(zhì)期的預(yù)測(cè)需要基于物理，化學(xué)以及微生物領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)輔以感官判定對(duì)食物的可食用周期進(jìn)行研究預(yù)測(cè)。食品保質(zhì)期不僅影響消費(fèi)者對(duì)食品的感官享受，同時(shí)對(duì)消費(fèi)者的健康具有重要的影響。對(duì)于食品生產(chǎn)廠家來說，對(duì)食品保質(zhì)期進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)關(guān)系到廠家的信譽(yù)以及經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)食品保質(zhì)期進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)對(duì)于保證食品安全也非常重要，能為食品的流通以及分銷提供有效的依據(jù)。因此有必要加強(qiáng)對(duì)食品保質(zhì)期的研究，保證對(duì)食品保質(zhì)期的有效預(yù)測(cè)。

1 食品保質(zhì)期常見預(yù)測(cè)模型

1.1 化學(xué)品質(zhì)衰變動(dòng)力學(xué)模型

大多數(shù)的食品劣變都首先體現(xiàn)在化學(xué)層面上，因此化學(xué)品質(zhì)衰變動(dòng)力學(xué)模型也是一種常見的食品保質(zhì)期預(yù)測(cè)模型。目前通用的化學(xué)模型為阿倫尼烏斯模型（Arrhenius 模型），該模型對(duì)于預(yù)測(cè)脂肪氧化、美拉德反應(yīng)以及蛋白質(zhì)變性等具有很強(qiáng)的適用性。在其他條件一致的情況下，環(huán)境溫度越高，食品劣化的速度就越快，溫度與食品保質(zhì)期具有緊密聯(lián)系。一般來說，Q10 模型（食品溫度反應(yīng)敏感度模型）主要用于描述溫度對(duì)食品貨架期的影響，但是從實(shí)際的應(yīng)用情況來看，其預(yù)測(cè)的精確度往往不盡如人意，而在阿倫尼烏斯模型中引入Q10 模型的概念，主要用來反映溫度對(duì)食品保質(zhì)期的影響。

在阿倫尼烏斯模型中需要掌握變量時(shí)間（t）對(duì)測(cè)量特征質(zhì)量指數(shù)（A）的影響。通常表示為f（A）=k（T）t，其中f（A）為食品的質(zhì)量函數(shù)，k 為反應(yīng)速率常數(shù)。速率常數(shù)是絕對(duì)溫度T 的逆指數(shù)函數(shù)，由Arrhenius 阿倫尼烏斯表達(dá)式給出，K=KAexp（—EA/RT），其中kA為常數(shù)，EA為控制質(zhì)量損失的反應(yīng)活化能，R 為通用氣體常數(shù)。

1.2 微生物生長(zhǎng)動(dòng)力模型

微生物的大量繁衍也是導(dǎo)致食品變質(zhì)的主要原因之一，尤其對(duì)于一些新鮮度比較高，同時(shí)加工比較簡(jiǎn)單的食品來說，微生物的影響是比較大的。微生物導(dǎo)致的食品腐敗會(huì)引起食源性疾病。通過目前對(duì)食品腐敗的研究可以看出，食品中特定的腐敗菌（Specific Spoilage Organisms，SSO）大 量 繁殖是導(dǎo)致食品腐敗的主要因素。微生物菌群處于動(dòng)態(tài)變化過程中，其繁殖狀態(tài)受食品本身因素以及外界因素的影響，對(duì)于發(fā)展態(tài)勢(shì)的研究也是微生物影響下預(yù)測(cè)食品貨架期的主要依據(jù)。在特定食品的保質(zhì)期預(yù)測(cè)中通過預(yù)測(cè)特定腐敗菌的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，對(duì)食品保質(zhì)期進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。目前常見的微生生長(zhǎng)動(dòng)力模型主要分為L(zhǎng)inear模 型（ 線 性 模 型）、Logistic 模 型（logistic 回歸分析模型）、Gompertz模型（生物種群生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律模型）及Baranyi&Roberts 模型（微生物生長(zhǎng)方程模型）這4 種。在這4 種模型中Gompertz 模型（生物種群生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律模型）是其他預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)。

1.3 感官預(yù)測(cè)保質(zhì)期模型

感官預(yù)測(cè)保質(zhì)期模型自二十世紀(jì)八十年代開始建立，并逐步發(fā)展出了加速保質(zhì)期實(shí)驗(yàn)（Accelerated shelf—life testing，ASLT）的原則和方法。感官預(yù)測(cè)保質(zhì)期模型中，溫度是對(duì)食品保質(zhì)期進(jìn)行預(yù)測(cè)的關(guān)鍵變量，食品損傷的速率與溫度是正相關(guān)關(guān)系。其基本的描述方法可以參考阿倫尼烏斯模型。目前食品保質(zhì)期感官預(yù)測(cè)保質(zhì)期模型預(yù)測(cè)方式主要是威布爾危險(xiǎn)分析（Weibull hazard），該分析方法采用了ASLT（食品保質(zhì)期加速測(cè)試）原理，并從實(shí)際檢測(cè)的角度出發(fā)對(duì)分析方法進(jìn)行了優(yōu)化，該分析方法最 早 由Gacula 和Kubala 提 出，能夠較為系統(tǒng)的體現(xiàn)累計(jì)危害率與貯藏時(shí)間的關(guān)系。

2 我國(guó)保質(zhì)期研究存在的問題及建議

目前國(guó)內(nèi)對(duì)食品保質(zhì)期的研究所涵蓋的食品種類比較少，其中大部分為即食食品。從制度建設(shè)層面來看，現(xiàn)有的食品標(biāo)準(zhǔn)缺乏非食品安全性指標(biāo)，在食品流通過程中，食品的品質(zhì)往往會(huì)發(fā)生變化，而現(xiàn)有的衛(wèi)生指標(biāo)缺乏動(dòng)態(tài)性，導(dǎo)致對(duì)食品保質(zhì)期的判定缺乏科學(xué)性。依據(jù)《T/CNFIA 001—2017 食品保質(zhì)期通用指南》附錄中堅(jiān)果食品棒的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)可以看出，在環(huán)境溫度35 ℃和45 ℃的條件下，酸價(jià)指標(biāo)以及氧化值指標(biāo)中在320 天內(nèi)都符合標(biāo)準(zhǔn)，微生物模型也表明食品的劣化在限定的范圍內(nèi)。因此采取酸價(jià)以及過氧化值很難確定食品的Q10。根據(jù)感官評(píng)價(jià)三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)檢測(cè)，在P ≤0.05 的置信區(qū)間，顯示該產(chǎn)品的保質(zhì)期在270 天，該數(shù)值與微生物模型預(yù)測(cè)有明顯差異。同時(shí)在45 ℃環(huán)境溫度下食品的保質(zhì)期也可以達(dá)到270 天，因此根據(jù)感官三點(diǎn)檢測(cè)可以確定該食品的保質(zhì)期在270 天。

在感官接受度檢測(cè)中，在35 ℃的環(huán)境溫度下，該食品的保質(zhì)期可以達(dá)到320 天，相關(guān)的指標(biāo)都可以達(dá)到3.5分的接受度。而在45 ℃的環(huán)境溫度下，食品的保質(zhì)期為450 天，同時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)均與3.5 分的接受度有較大的差異，很難不對(duì)該檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性產(chǎn)生懷疑。

以上3 種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法分別得出了3 種差異比較大的結(jié)果。此結(jié)果在感官上已經(jīng)屬于不可接受的范圍。因此來看需要加強(qiáng)食品保質(zhì)期檢測(cè)的可參考性，針對(duì)不同的食品保質(zhì)期進(jìn)行預(yù)測(cè)研究，尤其要從實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā)增加具有說服力的食品劣化指標(biāo)，保證預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。