楊柳青,鄭潤敏,王儲炎,*,李珂昕,王 郡,殷夏偉,曹江偉
(1.合肥學院生物食品與環(huán)境學院,安徽 合肥 230601;2.合肥學院農(nóng)產(chǎn)品精深加工產(chǎn)學研平臺,安徽 合肥 230601)
藍莓被稱為“漿果之王”和“水果皇后”,屬杜鵑花科越橘屬植物,是多年生灌木小漿果類果樹,藍莓的果實呈深藍色,是如今地球上非常稀有的一種藍色食物[1]。藍莓不僅含有其他水果所共有的碳水化合物、維生素、礦物質和膳食纖維等營養(yǎng)物質,還含有多酚、花青素和黃酮類化合物等多種功能性成分,具有抗氧化、抗突變、抗心血管疾病等多種生理功能,在食品、藥品以及化妝品領域的應用前景十分廣闊[2]。
藍莓原產(chǎn)地位于北美等地,國內(nèi)的大興安嶺以及長白山等寒冷地帶也有分布,經(jīng)過選育引種,在我國南方各地也實現(xiàn)了大面積種植。藍莓栽培品種分為兔眼、高叢以及矮叢三大品系,涉及的種類有巴爾德溫、奧尼爾、燦爛、杰兔、巨峰、頂豐等[3],我國藍莓種植區(qū)已經(jīng)擴展到27個省,目前全產(chǎn)業(yè)鏈的大型藍莓企業(yè)應運而生,藍莓產(chǎn)業(yè)形成了具有自己特色的發(fā)展格局和發(fā)展優(yōu)勢[4]。
月餅是由低筋面粉、酥油、植物油和糖漿等原料制作而成的烘焙食品。我國的月餅種類按照地域的劃分,可以分為廣式月餅、蘇式月餅、京式月餅和滇式月餅[5]。此外,隨著月餅生產(chǎn)技術的提高以及消費市場需求的變化,新式月餅種類逐漸增多,大大豐富了月餅市場,滿足了消費者的需求。
藍莓月餅是將營養(yǎng)豐富的藍莓作為原料,添加到月餅中,但由于其含有高糖分、高油脂,空氣中存在的氧氣和水分易與這些原料成分發(fā)生反應從而變質,霉菌等微生物也可以在上面生長繁殖,從而分解月餅中的蛋白質、油脂等營養(yǎng)成分,進而引起腐敗變質,降低了月餅的營養(yǎng)價值。食品包裝能夠有效保護食品免受氧氣、灰塵等外界因素的影響,確保營養(yǎng)成分和感官品質。因此,選擇合適的包裝方式對藍莓月餅進行包裝,增加保護性能,可以一定程度上防止其品質下降。本論文通過研究和比較不同包裝方式對藍莓月餅儲藏品質的影響,為藍莓月餅包裝的選擇提供借鑒。
1.1.1 材料與試劑
藍莓品種為巴爾德溫,由安徽省安慶藍莓農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。藍莓餡料是通過將新鮮藍莓榨汁過濾后得濾渣,進而與浸泡后的蓮子、白糖、色拉油等材料一起攪拌、熬煮而成。低筋面粉、增稠劑、復配糕點防腐劑(脫氫乙酸鈉、葡糖糖酸-內(nèi)酯、酪蛋白酸鈉)、大豆油、糖漿(烘焙類)、枧水、月餅外包裝、內(nèi)托、紋路真空袋:均為市售;異丙醇、乙醚、三氯甲烷、無水硫酸鈉、石油醚等有機試劑:均為國藥化學試劑有限公司產(chǎn)品。
1.1.2 儀器與設備
DKL-60型電烤箱:光軸偉格機械設備有限公司;DZ-600/2S型真空包裝機:諸城中佳眾力食品機械有限公司;FRB-7701型多功能塑料薄膜封口機:上海余特包裝機械制造有限公司;HWS-150型恒溫恒濕培養(yǎng)箱:南京曉曉儀器設備有限公司;GT90型自動電位滴定儀:上海卓光儀器科技有限公司;DHG-9143BS型電熱恒溫鼓風干燥箱:上海三發(fā)科學儀器有限公司;LK-400A型搖擺式高速中藥粉碎機:新昌縣城關紅利數(shù)控制造廠。
1.2.1 藍莓月餅的制作
1.2.1.1 工藝流程
1.2.1.2 操作要點
藍莓月餅的基本配方為:低筋面粉、增稠劑、大豆油、糖漿、枧水、藍莓餡料。
(1)取800 g糖漿、150 g大豆油、5.6 g枧水、150 g酥油、42 g增稠劑混合均勻(若添加防腐劑,添加量為1 g),備用。
(2)取1 kg低筋面粉加入(1)中所得的混合液,進而攪拌調(diào)制成面皮團。
(3)稱取20 g面皮,將其搓成中間略厚、四周稍薄的半球形,然后包上25 g藍莓餡料,進而將餅皮卷起,把餡均勻包裹住,揉成球形。
(4)在月餅模上刷少許油,將球形放進模具中,壓制成型。
(5)烤箱中進行烘烤,烘烤條件為面火和底火均為180℃,烘烤時間28 min。
(6)冷卻后包裝成品。
1.2.2 藍莓月餅包裝
制作好的月餅分別采用脫氧包裝、普通包裝和真空包裝3種方式,并以不加防腐劑的藍莓月餅作為空白對照組(CK)。
普通包裝:外包裝(PE材質,13.5 cm×7.6 cm,厚0.12 mm)+透明內(nèi)托(PP級)。
脫氧包裝:外包裝(PE材質,13.5 cm×7.6 cm,厚0.12 mm)+透明內(nèi)托(PP級)+脫氧劑(50型)。
真空包裝:紋路真空袋(PA/PE雙層復合,12 cm×17 cm,厚0.19 mm)。
空白對照:外包裝(PE材質,13.5 cm×7.6 cm,厚0.12 mm)不加防腐劑的普通包裝。
真空包裝組用真空包裝機密封,其他包裝組用多功能塑料薄膜封口機進行密封。
1.2.3 藍莓月餅保質期的預測
根據(jù)其他食品保質期預測的方法[6-9],采用加速破壞性實驗(Accelerated Shelflife Test,ASLT)模型進行保質期加速預測,此方法主要通過將樣品儲藏于一定溫度條件下,加快微生物繁殖速度,從而達到快速預測食品保質期的目的[10-11]。將4組包裝好的藍莓月餅分別在溫度為35℃和45℃,相對濕度(RH)均為60%條件下進行儲藏。每7 d測定每組樣品的菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌生長狀況及酸價、過氧化值,同時觀察樣品顏色、發(fā)霉等現(xiàn)象并結合感官評定。若月餅感官發(fā)生明顯變化或酸價、過氧化值、微生物指標超過國標要求即為保質期終點。每個指標檢測做3次平行,結果取平均值。
1.2.4 測定項目與方法
1.2.4.1 藍莓月餅感官評價
根據(jù)李娟等[12]的方法,邀請8名測試人員組成感官評定小組,每次評定由每個測試人員單獨進行,每次評定樣品之前都要用清水進行漱口,避免影響評定結果準確性。評定標準見表1,評定結果取平均值。
表1 藍莓月餅感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of blueberry mooncake
1.2.4.2 微生物指標
菌落總數(shù):參照GB 4789.2—2016[13],采用平板計數(shù)法檢測。
大腸桿菌:參照GB 4789.3—2016[14],采用平板計數(shù)法檢測。
霉菌:參照GB 4789.15—2016[15],采用平板計數(shù)法檢測。
1.2.4.3 理化指標
酸價:參照GB 5009.229—2016[16],采用冷溶劑自動電位滴定法檢測。
過氧化值:參照GB 5009.227—2016[17],采用滴定法檢測。
1.2.4.4 保質期計算
參照T/CNFIA 001—2017[18],對與溫差為10℃的2個任意溫度下的儲存期的比率Q10有以下公式:
式中:θs(T1)為在T1溫度下進行加速破壞性實驗得到的保質期;θs(T2)為在T2溫度下進行加速破壞性實驗得到的保質期。
實際儲存環(huán)境參數(shù)下的保質期與加速破壞性實驗溫度下的保質期呈以下關系:
式中:θs(T)為實際儲存溫度T下食品的保質期;θs(T′)為在T′溫度下進行加速破壞性實驗得到的保質期;ΔTa為較高溫度(T′)與實際儲存溫度(T)的差值(T′-T),單位為℃。
將試驗數(shù)據(jù)代入式(1)計算出Q10,再通過式(2)可計算出實際儲存溫度下的保質期θs(T)。
1.2.4.5 基礎營養(yǎng)指標
水分含量:參照GB 5009.3—2016[19],采用直接干燥法檢測;脂肪含量:參照GB 5009.6—2016[20],采用索氏提取法檢測;總糖含量:參照GB/T20977—2007[21],采用斐林氏容量法檢測;蛋白質含量:參照GB5009.5—2016[22],采用凱氏定氮法檢測。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,并用Prism6軟件制作圖形,所有數(shù)據(jù)均進行了3次重復,并以平均值±標準差的形式表示。
藍莓月餅屬于高油脂食品,在保質期內(nèi)防止油脂變質是儲藏環(huán)節(jié)的關鍵。將經(jīng)過脫氧包裝、真空包裝和普通包裝的藍莓月餅以及對照組分別置于35℃與45℃條件下進行儲藏保存,每7 d開展微生物檢驗、感官檢驗、酸價與過氧化值的檢測,從而了解藍莓月餅品質的變化情況,進而確定藍莓月餅的保質期。
2.1.1 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅感官品質的影響
圖1為不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅總體感官品質的影響,當感官總分低于60分時,說明月餅已經(jīng)不能食用。由圖1可知,在兩個溫度下,脫氧包裝的藍莓月餅感官評分一直高于其他組,普通包裝的藍莓月餅其次,真空包裝組總體感官評分較低,可能是抽真空過程中由于真空包裝袋迅速收縮導致月餅受到擠壓,外觀受到損傷,所以在“形態(tài)”上受影響,總感官評分較低。另外,空白對照組的藍莓月餅感官品質下降速度較快,35℃條件下,儲藏28~35 d感官評分已經(jīng)低于60分,45℃條件下,儲藏21~28 d也已經(jīng)低于60分,具有非常明顯的哈敗味,不能食用,可能是由于沒有加入脫氧劑和防腐劑。脫氧劑包裝是在密封的包裝內(nèi)產(chǎn)生一個幾乎無氧環(huán)境,并可使這個環(huán)境維持較長時間,吸收產(chǎn)品中的游離氧和任何透過包裝材料的氧氣[23];防腐劑也是通過破壞細菌的生存環(huán)境來延緩食品腐壞[24]。在高濕條件下,月餅表面的微生物生長迅速,導致表面出現(xiàn)很多霉斑;同時儲藏溫度較高,會使藍莓月餅出現(xiàn)軟化,風味下降。以上結果說明脫氧包裝相較其他包裝可以較好地保持藍莓月餅的感官品質。
圖1 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅感官品質的影響Fig.1 Effects of different packagingmethodson sensory quality of blueberry mooncakeduringstorage
2.1.2 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅微生物數(shù)量的影響
大多數(shù)月餅中都有防腐劑如脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀等,也有企業(yè)使用復合防腐劑或脫氧劑,對抑制微生物的生長具有較好的作用[25]。在本試驗的檢測結果中,藍莓月餅的霉菌數(shù)原始為30 CFU/g,在之后的儲藏時間里,兩個溫度下的霉菌數(shù)一直<10 CFU/g,可能是常溫更適宜霉菌生存,隨著溫度升高,霉菌存活率下降;大腸桿菌數(shù)一直都是0 CFU/g,說明4組藍莓月餅中都沒有大腸桿菌的存在。
由圖2可知,隨著儲藏時間的延長,脫氧包裝、真空包裝以及普通包裝的藍莓月餅的菌落總數(shù)漲幅都較小,表明防腐劑和脫氧劑對微生物的生長起到了抑制作用。而空白對照組在儲藏前21天漲幅并不明顯,但在21~28 d漲幅較大,且35℃條件下增長速度高于45℃,可能因為35℃是微生物生長的適宜溫度條件,在營養(yǎng)物質比較豐富的情況下,導致其數(shù)量越來越多,增長速度越來越快。儲藏期內(nèi)4種包裝方式的藍莓月餅微生物指標都在國家標準要求范圍之內(nèi)[13-15](菌落總數(shù)<104CFU/g,霉菌<150 CFU/g,大腸桿菌<10 CFU/g),但結果說明脫氧包裝和真空包裝對防止藍莓月餅滋生微生物起到重要作用。
圖2 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅菌落總數(shù)的影響Fig.2 Effect of different packaging methods on the total bacterial count of blueberry mooncake during storage
2.1.3 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅酸價的影響
酸價是反映烘焙食品中油脂酸敗程度的一項重要指標,酸價越高,代表油脂的氧化酸敗程度越高,國家標準[16]規(guī)定烘焙食品酸價不能超過5 mg KOH/g。由圖3可知,在兩個溫度下,隨著儲藏時間的延長,4種包裝的藍莓月餅酸價均呈上升趨勢,脫氧包裝組和真空包裝組酸價漲幅較小。35℃條件下,在前7天內(nèi),4組包裝的藍莓月餅酸價區(qū)別不大,7 d之后空白對照組酸價增長速度加快,儲藏21 d以內(nèi)的對照組酸價均小于5 mg KOH/g,而第28天酸價超過5 mg KOH/g,失去了食用價值,終止酸價檢測,故35℃儲藏條件下的空白對照組藍莓月餅保質期為21 d。同樣,普通包裝組酸價在42 d超標,故35℃儲藏條件下的普通包裝組藍莓月餅保質期為35 d;真空包裝組和脫氧包裝組在49 d超標,其保質期為42 d。在45℃條件下,在前7天,空白對照組和普通包裝組酸價增長速度已經(jīng)加快,分別在21 d、35 d超出5 mg KOH/g,其在45℃儲藏條件下的保質期分別為14 d、28 d;脫氧包裝組和真空包裝組酸價分別在35 d、42 d超出5 mg KOH/g,其在45℃儲藏條件下的保質期分別為28 d、35 d。
圖3 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅酸價的影響Fig.3 Effect of different packaging methods on acid value of blueberry mooncake during storage
油脂酸敗在感官上表現(xiàn)為出現(xiàn)哈喇味,理化指標上表現(xiàn)為酸價、過氧化值和羰基價的升高[26]。包裝袋密封性較差時,氧氣易透過包裝袋進入袋內(nèi),而空氣中的氧和油脂中的溶解氧都會促進油脂的氧化,導致油脂氧化酸敗[27]。酸價的檢測結果表明脫氧包裝和真空包裝對防止藍莓月餅油脂氧化酸敗有一定作用,原因可能是PE袋密封性較差,產(chǎn)品易吸潮、吸氧,導致脂肪氧化變質,添加脫氧劑可以有效去除包裝內(nèi)的氧氣,防止油脂氧化酸敗,而真空包裝的密合性比較好,一直沒有出現(xiàn)裂漏,也起到隔絕空氣的作用。
2.1.4 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅過氧化值的影響
過氧化值表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的指標,用于說明樣品是否因已被氧化而變質。過氧化值越高,代表油脂的氧化酸敗程度越高。在國家標準中[17],烘焙食品的過氧化值不能超過0.25 g/100 g。由圖4可知,在兩個溫度下,前7天內(nèi)4組藍莓月餅的過氧化值曲線幾乎重合,7 d之后,開始出現(xiàn)不同程度的增長,空白對照組最快,脫氧包裝組最慢。35℃條件下,28 d以內(nèi)的空白對照組藍莓月餅過氧化值均未超過0.25 g/100 g,但因酸價超標而終止保質期試驗。同樣,其他3組在檢測時間內(nèi)過氧化值仍在正常范圍內(nèi),但由于酸價超標而停止檢測。45℃條件下,4組藍莓月餅在所檢測的儲藏時間內(nèi)過氧化值均未超標。過氧化值的檢測結果與酸價結果相一致,也表明了脫氧包裝和真空包裝對防止藍莓月餅油脂氧化酸敗有一定作用。
圖4 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅過氧化值的影響Fig.4 Effect of different packaging methodson peroxide value of blueberry mooncake during storage
2.1.5 加速實驗預測不同包裝方式的藍莓月餅保質期
根據(jù)試驗結果,應用加速實驗計算公式計算出的實際保質期如表2所示。
表2 不同包裝方式的藍莓月餅保質期Table 2 Shelf life of blueberry mooncake with different packaging methods
由表2可知,脫氧包裝組保質期最長,其次是真空包裝組和普通包裝組,空白對照組最短。
2.2.1 不同包裝方式對藍莓月餅水分含量的影響
水分含量增加不但會使產(chǎn)品感官品質受到影響,而且潮濕的環(huán)境易使微生物增長,還會促使脂類氧化變質等不良反應。由圖5可見,在儲藏期間藍莓月餅的水分含量一直上升,但上升幅度不同,其中變化幅度最大的是空白對照組,變化幅度最小的是脫氧包裝組,真空包裝組變化幅度也較小??赡苁敲撗醢b在一定程度上阻止了藍莓月餅與外界的水分交換;真空包裝組由于密封性較好,一定程度上也有效防止從外界環(huán)境吸收水分。45℃條件下比35℃條件下的藍莓月餅水分含量整體要高,可能是溫度越高,越加快從環(huán)境中吸收水分。水分既是脂肪發(fā)生水解反應的媒介,也是微生物生長和繁殖所需要的重要條件之一,隨著藍莓月餅含水量的增高,微生物的生長和繁殖會產(chǎn)生大量酶,游離脂肪酸積累增多,促進脂肪水解作用,從而也加速酸敗過程[28]。
圖5 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅水分含量的影響Fig.5 Effects of different packaging methodson moisture content of blueberry mooncake duringstorage
2.2.2 不同包裝方式對藍莓月餅脂肪、總糖和蛋白質含量的影響
圖6~8中的藍莓月餅營養(yǎng)成分消耗情況比較相似,脫氧包裝組和真空包裝組脂肪、總糖和蛋白質含量變化幅度都較小,二者的曲線也比較接近。而空白對照組的3種營養(yǎng)成分的消耗速度較快,特別是脂肪的消耗速度越來越快,這與上文中該組藍莓月餅酸價和過氧化值一直增加的情況相符合??偺呛偷鞍踪|含量減少,可能是由于微生物利用藍莓月餅的糖類、蛋白質等營養(yǎng)成分,進行生長繁殖,造成其營養(yǎng)物質含量的降低。比較兩個溫度,35℃條件下藍莓月餅的總糖和蛋白質下降量整體比45℃條件下多,而45℃條件下,脂肪下降量整體比35℃條件下多??赡苁?5℃條件下微生物生長繁殖迅速,酶的活性也比較旺盛,容易導致藍莓月餅表面霉變或者菌落總數(shù)過多,同時營養(yǎng)物質的流失也比較嚴重。而45℃條件下,由于溫度較高,加快吸收水分和油脂氧化酸敗的速度,導致出現(xiàn)哈敗味、酸價過高和過氧化值過高、脂肪含量減少等現(xiàn)象。
圖6 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅脂肪含量的影響Fig.6 Effect of different packagingmethods on fat content of blueberry mooncakeduring storage
圖7 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅總糖含量的影響Fig.7 Effects of different packagingmethodson total sugar content of blueberry mooncakeduringstorage
圖8 不同包裝方式對儲藏過程中藍莓月餅蛋白質含量的影響Fig.8 Effect of different packaging methodson protein content of blueberry mooncake during storage
不同包裝方式的藍莓月餅保質期加速實驗結果表明,在常溫25℃、RH 60%條件下,普通包裝、脫氧包裝和真空包裝組藍莓月餅的保質期分別為43.75 d、63.00 d和50.40 d,表明脫氧包裝更能有效地延長藍莓月餅的保質期,其次是真空包裝。在儲藏期間,真空包裝和脫氧包裝也能防止藍莓月餅水分含量增加,減少脂肪、總糖和蛋白質被消耗。同時在感官指標方面,脫氧包裝的藍莓月餅各項感官評分最高,總體接受性也最好。因此,在選擇藍莓月餅包裝方式時,更傾向于選擇脫氧包裝。