徐婧婷,張菀坤,陳 辰,郭順堂,
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,植物蛋白與谷物加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.北京康得利智能科技有限公司,北京 100074)
糌粑是由青稞經(jīng)除雜、潤(rùn)麥、翻炒、磨粉而制成的粉狀食物,食用時(shí)佐以少量的酥油茶、曲拉捏合成團(tuán)即可,被稱作“藏餐四寶”之一。糌粑作為一種區(qū)域性食物深受當(dāng)?shù)厝嗣裣矏?,是藏族人民不可替代的主糧,作為口糧在當(dāng)?shù)叵M(fèi)占比高達(dá)80%[1]。在糌粑的生產(chǎn)中,糌粑粉是將青稞全籽粒直接炒制后磨粉而成。由于青稞中的不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的60%以上,因此在炒制磨成粉過程中容易形成醛類、酮類、芳香族和醇類等風(fēng)味物質(zhì),但這些風(fēng)味化合物在貯藏過程中極易受環(huán)境因素、包裝材料及微生物等的影響,易出現(xiàn)哈敗味等不良?xì)馕叮霈F(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)劣變、產(chǎn)品貨架期縮短等問題[2]。
油脂氧化是造成谷物粉哈敗劣變的重要因素之一[3]。通常通過檢測(cè)脂肪酸值、丙二醛值等油脂氧化指標(biāo)及揮發(fā)性成分的變化監(jiān)測(cè)產(chǎn)品產(chǎn)生哈敗劣變程度。例如在小麥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中便明確規(guī)定小麥粉的脂肪酸值不超過80 mg KOH/100 g[4]。在貯藏過程中,谷物粉中的脂肪酸進(jìn)一步氧化為脂肪氫過氧化物,分解成小分子醛類、酮類物質(zhì),此過程的主要產(chǎn)物是丙二醛,因此丙二醛值也常用于反映谷物粉的貯藏品質(zhì)[5]。朱克瑞等以過氧化值、酸度值和丙二醛值為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過加速貯藏實(shí)驗(yàn),預(yù)測(cè)大豆小麥混合粉的的貯藏期[6]。此外,谷物粉產(chǎn)生哈敗味其風(fēng)味發(fā)生明顯的改變,揮發(fā)性成分的種類及含量變化與谷物粉的品質(zhì)優(yōu)劣有著十分密切的關(guān)系。采用頂空固相微萃取與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用的方法可分析谷物貯藏期間揮發(fā)性風(fēng)味[7]。因此為明確糌粑粉的貯藏品質(zhì)變化規(guī)律,本研究采用50 ℃條件下進(jìn)行貨架期加速實(shí)驗(yàn),對(duì)糌粑粉的感官評(píng)價(jià)、氧化品質(zhì)和揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。
另一方面,包裝材料和包裝方式對(duì)食品的穩(wěn)定性可產(chǎn)生重要的影響作用[8]。目前食品中常用的包裝方式有:真空、充氣、脫氧、抗菌、防潮、透氣和避光包裝等。張嶺等[9]采用乙醇浸泡結(jié)合脫氧劑的復(fù)合處理方式可延緩糙米粉脂質(zhì)氧化劣變速率,室溫貯藏條件下貨架期延長(zhǎng)至180 d。李亞娜等[10]研究了脫氧劑對(duì)板栗的保鮮作用,發(fā)現(xiàn)脫氧劑可以延緩板栗的褐變,使板栗保持良好的品質(zhì)。Tsuzuki等[11]研究發(fā)現(xiàn)添加脫氧劑并密封儲(chǔ)存后,可以延緩糙米中亞油酸的氧化降解。對(duì)于糌粑粉而言,光照和氧氣是影響糌粑粉貨架期的重要因素。光照容易使糌粑粉中的酯類發(fā)生反應(yīng),破壞光敏性成分;氧氣又極易使糌粑粉中的油脂發(fā)生氧化反應(yīng),引起哈敗。因此,為延長(zhǎng)糌粑粉的貨架期,有必要研究糌粑粉合適的貯藏保鮮方法,維持貯藏品質(zhì)的穩(wěn)定。
目前在糌粑粉的市售產(chǎn)品包裝中,通常采用的是聚乙烯普通包裝,其成本低、質(zhì)地軟,使用方便,但其透氧率和透光率較高。與此同時(shí),錫箔包裝因其遮光性好、透氧率低也被廣泛用于食品包裝中。另一方面,茶多酚是茶葉的主要活性成分,具有顯著的抗氧化、抗病毒、抗菌等生物活性,可以特異性地凝結(jié)結(jié)構(gòu)蛋白,與脫氧核糖核酸分子結(jié)合,破壞微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,從而抑制微生物的生長(zhǎng)[12];維生素E則可以通過從羥基提供氫原子來減少自由基,目前已在許多國(guó)家被作用食品抗氧化劑[13]。除此以外,材料科學(xué)和工程的發(fā)展催生了活性包裝技術(shù),目前市場(chǎng)上售有將還原鐵粉、活性炭、硅藻土、氯化鈉等組合進(jìn)行復(fù)合的脫氧劑片狀產(chǎn)品,這些成分的組合作用可以通過減少包裝內(nèi)氧氣的含量延緩食品的氧化速度。
基于此,本研究進(jìn)一步分析了在分別采用普通包裝、鋁箔包裝的條件下,在糌粑粉中添加VE和茶多酚、添加脫氧劑片(市售、吸氧量30 mL)后其脂肪酸值、丙二醛值和揮發(fā)性成分的變化情況,以明確不同處理?xiàng)l件下糌粑粉的品質(zhì)穩(wěn)定性變化情況并預(yù)測(cè)產(chǎn)品的貨架期,提出了對(duì)于糌粑粉產(chǎn)品更有效的貨賀期延長(zhǎng)方法,以為實(shí)現(xiàn)未來糌粑的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。
糌粑粉 西藏農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供;普通包裝袋(聚乙烯PE材質(zhì)、厚度80 μm、20 cm×14 cm)、鋁箔包裝袋(聚酯鍍鋁膜/聚乙烯 VMPET/PE材質(zhì)、厚度180 μm、12 cm×17 cm)、食品專用復(fù)合保鮮脫氧劑(片狀、30型、吸氧量30 mL)、VE、茶多酚 市售;NaOH、乙醇、酚酞、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、硫代巴比妥酸 分析純,國(guó)藥集團(tuán);1,1,3,3-四乙氧基丙烷 標(biāo)準(zhǔn)品,美國(guó)西格瑪公司。
TB-403型千分之一天平 美國(guó)丹佛儀器公司;EWK-100型恒溫水浴鍋、HZQ-F100型恒溫培養(yǎng)箱
哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司;7890-5977型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、SPME 手動(dòng)進(jìn)樣手柄、DVB/CAR/PDMS萃取頭、15 mL萃取瓶、DB-WAX 毛細(xì)管柱 美國(guó)安捷倫公司;LXJ-IIB型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器;WFJ2100型紫外分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司。
1.2.1 糌粑粉的處理及包裝方式 分別將糌粑粉進(jìn)行以下方式進(jìn)行分裝,研究各種方式下的糌粑粉的品質(zhì)變化情況:
普通包裝:60 g糌粑粉用普通自封袋包裝;
鋁箔包裝:60 g糌粑粉用鋁箔袋包裝;
添加抗氧化物的普通包裝:0.0051 g VE+0.012 g茶多酚+59.982 g糌粑粉用普通自封袋包裝;
添加抗氧化物的鋁箔包裝:0.0051 g VE+0.012 g茶多酚+59.982 g糌粑粉用鋁箔袋包裝;
添加脫氧劑的普通包裝:60 g糌粑粉中加入1片脫氧劑后用普通自封袋包裝;
添加脫氧劑的鋁箔包裝:60 g糌粑粉中加入1片脫氧劑后用鋁箔袋包裝。
其中抗氧化活性物質(zhì)VE和茶多酚的添加量分別按照國(guó)家規(guī)定的最大添加量0.085和0.2 g/kg換算[14],脫氧劑片為市售食品專用復(fù)合保鮮劑,為片狀結(jié)構(gòu),吸氧量為30 mL,適用克重范圍為50~80 g。
1.2.2 糌粑粉的加速貯藏方法 將糌粑粉按照60 g/份進(jìn)行包裝,分別置于50±1 ℃的恒溫培養(yǎng)箱(空氣濕度<10%)中,并更換其在培養(yǎng)箱中的位置,使其受熱均勻,每4 d 取出3~5份樣品進(jìn)行分析。
1.2.3 氧化指標(biāo)的測(cè)定
1.2.3.1 脂肪酸值的測(cè)定 脂肪酸值的測(cè)定方法參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15684-2015《谷物碾磨制品脂肪酸值的測(cè)定》測(cè)定[15]。具體操作步驟如下:稱取5 g樣品置于離心管中,加入30 mL乙醇溶液,加塞密封離心管,采用旋轉(zhuǎn)式攪拌器攪拌1 h后,以2000×g離心加速度離心5 min,將上清液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,加入酚酞溶液。用NaOH乙醇溶液滴定至淡粉紅色,持續(xù)約3 s,記下滴定NaOH乙醇溶液的體積V1,用20 mL 95%乙醇替代20 mL上清液,進(jìn)行空白試樣滴定,記下滴定NaOH乙醇溶液的體積V0。
脂肪酸值A(chǔ)k以mg/100 g表示(以KOH計(jì)),計(jì)算公式為:
式中,c為NaOH乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L),ω為樣品水分含量(%)。
1.2.3.2 丙二醛值的測(cè)定 丙二醛值測(cè)定方法參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.181-2016《食品中丙二醛的測(cè)定》[16]。具體操作步驟如下:稱取均勻的樣品5 g置入100 mL具塞錐形瓶中,準(zhǔn)確加入50 mL三氯乙酸混合液,搖勻,加塞密封,置于恒溫振蕩器上50 ℃振搖30 min,取出冷卻至室溫,過濾。準(zhǔn)確移取上述濾液和標(biāo)準(zhǔn)系列溶液各5 mL分別置于25 mL具塞比色管內(nèi),另取5 mL三氯乙酸混合液作為樣品空白,分別加入5 mL硫代巴比妥酸(TBA)水溶液,加塞,混勻,置于90 ℃水浴內(nèi)反應(yīng)30 min,取出,冷卻至室溫。以樣品空白調(diào)節(jié)零點(diǎn),于532 nm處1 cm光徑測(cè)定樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度值,以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
丙二醛含量計(jì)算公式為:
式中:X為樣中丙二醛含量(mg/kg);c為從標(biāo)準(zhǔn)曲線中得到的試樣溶液中丙二醛的濃度(μg/g);V為試樣溶液定容體積(mL);m為樣品質(zhì)量(g)。
1.2.4 感官評(píng)價(jià)方法 嗅聞糌粑粉是否有哈敗味由10名感官評(píng)價(jià)員來完成。參照GB/T 5492-2008,在感官評(píng)價(jià)之前對(duì)成員進(jìn)行培訓(xùn)。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):-表示沒有哈敗味;±表示哈敗味不明顯;+表示哈敗味明顯;++表示嚴(yán)重的哈敗味。
1.2.5 風(fēng)味物質(zhì)的提取和測(cè)定方法 利用固相微萃取技術(shù)對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行提取,結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析糌粑粉中的揮發(fā)性物質(zhì)。
1.2.5.1 樣品處理 參照扎西窮達(dá)等[17]的方法,稱取2 g糌粑粉樣品于15 mL萃取瓶中,在50 ℃水浴條件下平衡20 min后,萃取針(CAR/PDMS)插入距離粉體上方0.5~1 cm處萃取40 min,然后立即插入氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)樣口中,推出萃取頭,250 ℃解析3 min。
1.2.5.2 氣相色譜條件 采用DB-WAX柱;升溫程序:起始溫度40 ℃保持4 min,以5 ℃/min上升至170 ℃,保持2 min,以10 ℃/min上升至230 ℃保持5 min;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;載氣流速:1.5 mL/min;不分流模式。
1.2.5.3 質(zhì)譜條件 離子源:EI源;離子源溫度:230 ℃;四極桿溫度:150 ℃?zhèn)鞲袦囟龋?40 ℃;采用全掃描采集模式;溶劑延遲:3 min。
1.2.5.4 定性與定量分析 揮發(fā)性成分的定性采用NIST庫(kù)檢索,選用匹配度均在800以上。揮發(fā)性成分的定量分析采用峰面積歸一化法。
所有試驗(yàn)均進(jìn)行重復(fù),結(jié)果取其平均值。數(shù)據(jù)采用Excel軟件、SPSS22.0軟件和OriginPro9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
糌粑粉貯藏期間的感官品質(zhì)變化最直觀地表現(xiàn)是風(fēng)味變化及對(duì)其可接受程度,當(dāng)哈敗味明顯時(shí)意味著產(chǎn)品已到達(dá)貯藏期限。從表1中可以看出,若只是普通包裝,糌粑粉在第12 d時(shí)開始產(chǎn)生哈敗味,16 d時(shí)產(chǎn)生明顯哈敗味,20 d時(shí)哈敗味嚴(yán)重,這說明糌粑粉確實(shí)極易出現(xiàn)品質(zhì)哈敗現(xiàn)象。即使是添加了抗氧化物和脫氧劑,也很難阻止哈敗味的產(chǎn)生,在第12 d時(shí)均開始出現(xiàn)哈敗味,說明僅靠抗氧化物和脫氧劑的作用,對(duì)哈敗味的阻止效果不明顯。改為鋁箔包裝后,哈敗味相對(duì)于普通包裝有一定改善作用,在第16 d時(shí)哈敗味還不是特別明顯;特別是添加脫氧劑后,在第20 d時(shí)才開始略有哈敗味,這說明脫氧劑和包裝方式對(duì)哈敗味的阻止效果最好。由此可見,即使加入了抗氧化物后,普通包裝的糌粑粉仍出現(xiàn)了明顯的哈敗味,說明普通包裝并不適用于糌粑粉的包裝。而鋁箔包裝對(duì)于阻止糌粑粉哈敗具有更好的效果,特別是加入脫氧劑后可極大地延長(zhǎng)其貨架期。與普通包裝的相比,貨架期從12 d延長(zhǎng)至了20 d。
表1 糌粑粉的哈敗味感官評(píng)價(jià)Table 1 Rancidity sensory evalution of Zanba powder
糌粑具有濃郁的谷物風(fēng)味,其主要風(fēng)味物質(zhì)包括醛類、醇類、酸類、烷烴類、酮類、雜環(huán)類等,這些相對(duì)含量較高的風(fēng)味物質(zhì)賦予了糌粑粉青草味、蘑菇味、堅(jiān)果味、烘烤味、脂肪氣味等,構(gòu)成了糌粑粉特征性香氣[18]。然而在糌粑粉貯藏期間,隨著油脂的不斷氧化,糌粑粉開始產(chǎn)生哈敗,不良風(fēng)味隨之而來,其揮發(fā)性物質(zhì)的種類和相對(duì)百分含量也會(huì)隨著貯藏時(shí)間發(fā)生變化。為明確糌粑粉隨貯藏期間的風(fēng)味變化,采用氣相色譜對(duì)糌粑粉不同類別風(fēng)味物質(zhì)及相對(duì)含量進(jìn)行分析,結(jié)果如圖1所示。
圖1 糌粑粉貯藏期間風(fēng)味化合物相對(duì)含量分布Fig.1 Relative content distribution of Zanba powder flavor compounds during storage
在醛類物質(zhì)中,糌粑粉中共檢測(cè)出了15種醛類物質(zhì),其中己醛是糌粑粉風(fēng)味物質(zhì)中最重要的化合物,其含量遠(yuǎn)高于其它化合物。在與表1中的感官評(píng)價(jià)表結(jié)合研究發(fā)現(xiàn),在第12 d糌粑粉出現(xiàn)輕微哈敗味的所有包裝糌粑粉中,己醛含量均達(dá)到峰值,特別是普通包裝下的己醛最高達(dá)到66.8%,但隨后已醛含量開始下降。但對(duì)于貯藏第20 d哈敗味仍不明顯的添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉而言,其己醛相對(duì)含量始終未超過50%。這說明當(dāng)開始產(chǎn)生不愉快的脂肪氣味時(shí),已醛含量也處于最高值,因此可以將己醛的含量高低作為氧化哈敗預(yù)警的指標(biāo)。在低濃度時(shí)呈青草氣味,而在濃度較高時(shí)則會(huì)產(chǎn)生不愉快的脂肪氣味,若超過50%,則樣品開始出現(xiàn)了哈敗味。
在烷烴類物質(zhì)中,普通包裝的烷烴類物質(zhì)其含量在貯藏第4 d時(shí)迅速下降,從第0 d的20%含量降至第4 d的5%左右。說明普通包裝由于透氧量高、不避光等因素,導(dǎo)致其極易在貯藏過程中發(fā)生化學(xué)作用,轉(zhuǎn)化為其它醛類、醇類等化合物,從而對(duì)糌粑粉的風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響。而對(duì)于鋁箔包裝而言,烷烴類物質(zhì)均保持較水平,特別是添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉中,其烷烴類物質(zhì)的相對(duì)含量始終維持在較高的水平,均保持在20%以上,進(jìn)一步說明鋁箔包裝更有利于糌粑粉的貯藏。
酸類化合物是造成食物產(chǎn)生異味的主要揮發(fā)性物質(zhì)[19]。到了貯藏后期(第16 d時(shí)),糌粑粉中開始出現(xiàn)酸味,結(jié)合感官評(píng)價(jià),糌粑粉在第16 d時(shí)已產(chǎn)生不同程度的哈敗味,因此推測(cè)糌粑粉氧化劣變往往伴隨著酸類物質(zhì)的出現(xiàn)。特別是普通包裝的糌粑粉的酸類物質(zhì)含量明顯高于鋁箔包裝,說明鋁箔包裝可在一定程度上抑制糌粑粉產(chǎn)生哈敗味;而且添加了脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉未檢測(cè)出酸類物質(zhì),進(jìn)一步說明其貯藏效果最佳。
此外,在糌粑粉中還檢測(cè)出了5種醇類化合物、7種酮類物質(zhì)、4種雜環(huán)類物質(zhì)和6種酯類化合物。醇類物質(zhì)被認(rèn)為是由脂肪酸的氫過氧化物分解、羰基化合物還原或是脂質(zhì)氧化酶對(duì)脂肪酸的作用產(chǎn)生而成[20],其種類和含量變化規(guī)律不明顯;酮類物質(zhì)是由不飽和脂肪酸的氧化降解產(chǎn)生的[21],是醛類化合物進(jìn)一步氧化的結(jié)果,其中3,5-辛二烯-2-酮的含量較高,賦予糌粑粉陳氣味;4種雜環(huán)類物質(zhì)的相對(duì)含量在1.9%~11.7%,其中2-正戊基呋喃、萘在不同包裝條件下始終存在,而且2-正戊基呋喃是亞油酸氫過氧化物的降解產(chǎn)物[22],貢獻(xiàn)的香氣為焦香,但由于其風(fēng)味閾值較低[23],因此對(duì)糌粑粉風(fēng)味也有較大的作用。酯類化合物是由醇和小分子脂肪酸酯化反應(yīng)產(chǎn)生的[24],大多在貯藏期第16 d才出現(xiàn),相對(duì)含量在0.50%~3.50%之間,一般酯類化合物的閾值較低,具有花香、果香等柔和的氣味[25]。
總體來看,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),糌粑粉的烷烴類物質(zhì)呈下降趨勢(shì),酸味物質(zhì)呈上升趨勢(shì),而且哈敗味越重,趨勢(shì)越明顯。此外,己醛的濃度可被認(rèn)為是糌粑粉氧化哈敗的預(yù)警指標(biāo),低濃度時(shí)呈青草氣味,高濃度時(shí)呈不愉快的脂肪氣味,當(dāng)含量超過50%,樣品開始出現(xiàn)哈敗味。
2.3.1 糌粑粉在貯藏期中的脂肪酸值變化 為進(jìn)一步明確糌粑粉在貯藏期內(nèi)的氧化變質(zhì)程度,本研究通過檢測(cè)糌粑粉的脂肪酸值來判定其變質(zhì)程度,將糌粑粉進(jìn)行50 ℃加速試驗(yàn),結(jié)果如圖2所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),糌粑粉的脂肪酸值逐漸增加。普通包裝的糌粑粉從初始脂肪酸值的14.17 mg KOH/100 g增長(zhǎng)至20 d后的39.86 mg KOH/100 g,增加了1.81倍,說明糌粑粉中的不飽和脂肪酸極易發(fā)生氧化,保質(zhì)期短,因此必須對(duì)其進(jìn)行一定的處理才能保證產(chǎn)品的貨架期。
圖2 不同包裝方式糌粑粉脂肪酸值隨貯藏時(shí)間的變化Fig.2 Fatty acid value changes of Zanba powder with different packaging methods
進(jìn)一步對(duì)不同包裝條件下的糌粑粉的脂肪酸值比較發(fā)現(xiàn),糌粑粉的脂肪酸值均隨著貯藏天數(shù)的延長(zhǎng)而增加,但表現(xiàn)一定的區(qū)別。在未添加抗氧化物和脫氧劑時(shí),鋁箔包裝糌粑粉的脂肪酸值低于普通包裝,其含量是普通包裝的80.01%(第20 d),說明鋁箔包裝可有效抑制脂質(zhì)的氧化。從添加抗氧化物(VE+茶多酚)和脫氧劑來看,以普通包裝為例,貯藏前8 d,添加抗氧化物的糌粑粉和添加脫氧劑的糌粑粉脂肪酸值增長(zhǎng)幅度分別為31.3%、68.8%;貯藏第8~12 d,添加抗氧化物的糌粑粉脂肪酸值增長(zhǎng)速率為2.21 mg/(100 g·d),明顯高于添加脫氧劑的糌粑粉(0.88 mg/(100 g·d)),說明到貯藏中期脫氧劑依舊發(fā)揮抑制氧化的作用,而抗氧化物在前8 d不斷被消耗,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)其貯藏保鮮效果減弱。總體而言,添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉脂肪酸值是所有樣品中增長(zhǎng)速率最低的,第20 d時(shí)其含量是普通糌粑粉的66.67%。這表明添加抗氧化物、脫氧劑以及鋁箔包裝均在一定程度上可以延緩氧化指標(biāo)增加的速度。
表1 與圖2結(jié)果,確定了當(dāng)糌粑粉產(chǎn)生明顯哈敗味時(shí)幾種樣品的脂肪酸值分別是:35.43 mg KOH/100 g(添加抗氧化物的普通包裝)、31.00 mg KOH/100 g(添加吸氧劑的普通包裝)、32.77 mg KOH/100 g(鋁箔包裝)、31.00 mg KOH/100 g(添加抗氧化物的鋁箔包裝)、32.77 mg KOH/100 g(添加吸氧劑的鋁箔包裝),綜合取其平均值為32.59 mg KOH/100 g,這一脂肪酸值可作為判斷糌粑粉氧化劣變的臨界指標(biāo)。
2.3.2 貯藏過程糌粑粉丙二醛值變化 油脂的不飽和脂肪酸在貯藏期間發(fā)生氧化反應(yīng),生成一系列醛類化合物進(jìn)而產(chǎn)生的不愉快氣味,其中丙二醛含量常用來表示食品哈敗的程度。為進(jìn)一步明確糌粑粉的哈敗情況,本研究分析并比較了不同處理方式糌粑粉丙二醛含量隨貯藏時(shí)間的變化趨勢(shì),結(jié)果如圖3所示。與脂肪酸值結(jié)果一致,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),丙二醛含量呈增長(zhǎng)趨勢(shì),普通包裝的丙二醛值從初始的0.402 mg/kg增加至20 d的1.388 mg/kg,增加了2.45倍。
圖3 不同包裝方式糌粑粉丙二醛含量隨貯藏時(shí)間的變化Fig.3 MDA value changes of Zanba powder with different packaging methods
處理方式對(duì)丙二醛值的變化也表現(xiàn)很大的差異,但效果與脂肪酸值一樣,即鋁箔包裝優(yōu)于普通包裝,脫氧劑效果優(yōu)于抗氧化物的效果??傮w而言,仍是添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉丙二醛值及增長(zhǎng)速率是所有處理中最低的。使用脫氧劑后,包裝內(nèi)的氧氣含量下降,而且配合鋁箔包裝的低透氧率,使糌粑粉貯藏在相對(duì)含氧量較低的環(huán)境下,明顯延緩了丙二醛值增加的速度,使其貯藏保鮮效果最好[26]。綜合感評(píng)價(jià)表,當(dāng)產(chǎn)生哈敗味時(shí),幾種樣品的丙二醛值分別為1.26 mg/kg(添加抗氧化物的普通包裝),1.18 mg/kg(添加吸氧劑的普通包裝)、1.04 mg/kg(鋁箔包裝)、1.16 mg/kg(添加抗氧化物的鋁箔包裝)、1.18 mg/kg(添加吸氧劑的鋁箔包裝),平均值為1.16 mg/kg,即當(dāng)樣品中的丙二醛含量達(dá)1.16 mg/kg時(shí),糌粑粉開始出現(xiàn)哈敗味。
根據(jù)加速實(shí)驗(yàn)氧化指標(biāo)的變化結(jié)果,用Arrhenius方程擬合推算,得出不同包裝糌粑粉貯藏期間脂肪酸值和丙二醛值的變化均遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),決定系數(shù)R2均大于0.9,故可以進(jìn)行貨架期預(yù)測(cè)[27]。表2為脂肪酸值和丙二醛值的回歸方程和決定系數(shù)R2。
如果產(chǎn)品在貯藏過程中產(chǎn)生已產(chǎn)生了哈敗味,說明其已不再適于食用,即已超出了產(chǎn)品貨架期,因此在本研究中,分別對(duì)糌粑粉產(chǎn)生哈敗味的脂肪酸值32.59 mg KOH/100 g和丙二醛值1.16 mg/kg作為貯藏終點(diǎn)進(jìn)行貨架期的預(yù)測(cè)。從表2中可以看出,無論用脂肪酸值和丙二醛值都可較好地預(yù)測(cè)產(chǎn)品的貨架期,而且從處理方式來看,以添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉貯藏時(shí)間最長(zhǎng),與普通糌粑粉相比,其貯藏期延長(zhǎng)了78%。
表2 肪酸值和丙二醛值在不同包裝條件下的回歸方程及貨架期預(yù)測(cè)Table 2 Regression equation of the acid value and MDA value with different packaging methods and the prediction of shelf life
根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)于大多數(shù)食品的化學(xué)反應(yīng),溫度每升高10 ℃,反應(yīng)速率常數(shù)K提高一倍,即K(T+10)=2K(T),而反應(yīng)速率常數(shù)與食品貨架期成反比[2],因此本實(shí)驗(yàn)條件下,50 ℃貯藏 1 d相當(dāng)于20 ℃貯藏8 d,對(duì)兩個(gè)氧化指標(biāo)預(yù)測(cè)得到的貨架期取平均值,根據(jù)溫度與貨架壽命系數(shù)推算出在20 ℃貯藏時(shí),普通糌粑粉的貨架期僅為116 d,無法達(dá)到目前市場(chǎng)上的谷物粉一般要求的6個(gè)月保質(zhì)期。因此在對(duì)糌粑粉進(jìn)行貯藏時(shí),必須進(jìn)行特殊的處理,才能達(dá)到保質(zhì)期的要求。在本研究的其它處理方式中,鋁箔包裝糌粑粉160 d、添加抗氧化物的普通包裝糌粑粉136 d、添加抗氧化物的鋁箔包裝糌粑粉172 d、添加脫氧劑的普通包裝糌粑粉148 d、添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉貯藏時(shí)間分別為208 d,只有添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉可達(dá)到較好的品質(zhì)保證要求。
為明確糌粑粉在貯藏期的品質(zhì)變化情況,本文采用50 ℃條件下進(jìn)行貨架期加速實(shí)驗(yàn),對(duì)糌粑粉的感官評(píng)價(jià)、氧化品質(zhì)和揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,預(yù)測(cè)其產(chǎn)品貨架期。結(jié)果表明:隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),普通包裝下的糌粑粉在短時(shí)間內(nèi)其品質(zhì)便發(fā)生氧化劣變,哈敗味增加,脂肪酸值和丙二醛值也隨之增加,其中出現(xiàn)哈敗味其臨界值分別為32.59 mg KOH/100 g和1.16 mg/kg。而且伴隨著哈敗味的產(chǎn)生,糌粑粉風(fēng)味中的烷烴類物質(zhì)呈下降趨勢(shì),酸類物質(zhì)呈上升趨勢(shì),哈敗味越重,趨勢(shì)越明顯。更換包裝方式后,糌粑粉的貨架期可得到有效延長(zhǎng)。對(duì)比包裝方式發(fā)現(xiàn),鋁箔包裝均優(yōu)于普通包裝,脫氧劑效果優(yōu)于抗氧化物。通過預(yù)測(cè)試驗(yàn),常溫條件下6種糌粑粉貨架期從長(zhǎng)到短依次為:添加脫氧劑的鋁箔包裝(208 d)、添加抗氧化物的鋁箔包裝(172 d)、鋁箔包裝(160 d)、添加脫氧劑的普通包裝(148 d)、添加抗氧化物的普通包裝(136 d)、普通包裝(116 d)。其中添加脫氧劑的鋁箔包裝糌粑粉的貨架期較普通包裝延長(zhǎng)了近0.8倍。
目前市場(chǎng)普通谷物粉的貨架期標(biāo)準(zhǔn)通常為180 d,但普通包裝的糌粑粉,無論是否添加抗氧化物或脫氧劑,均無法達(dá)到其要求,說明普通包裝因其較高的透氧率和無法避光而不適用于糌粑粉的貯藏,需使用透氧率較低的鋁箔包裝效果更好[28]。而改用鋁箔包裝后,其貨架期208 d,可達(dá)到目前市場(chǎng)普通谷物粉的貨架期標(biāo)準(zhǔn)。這一研究表明,糌粑粉因其加工工藝的特殊性,而使具有明顯的短貨架期問題。因此若要使其在市場(chǎng)上形成較好的流通和運(yùn)輸,需要相關(guān)企業(yè)在其包裝方式上進(jìn)行特殊的處理,才能達(dá)到與市場(chǎng)普通谷物粉相同的貨架期條件。