摘要:堅果中富含油脂和蛋白質(zhì),易在氧氣、光照等因素下酸敗變質(zhì)采用合適的包裝技術(shù),如高阻隔包裝材料、真空包裝、充氮包裝、添加脫氧劑等,能有效的控制堅果酸敗進(jìn)程。同時(shí),配合專(zhuān)業(yè)的包裝檢測技術(shù)加強如氧氣透過(guò)率、密封性、氮氣透過(guò)率等重點(diǎn)指標監測,能很大程度上避免保質(zhì)期內堅果酸敗的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:堅果、酸敗、氧氣、包裝
堅果,作為植物精華的部分,營(yíng)養豐富,富含蛋白質(zhì)、油脂、礦物質(zhì)、維生素等,對于人體生長(cháng)發(fā)育、增強體質(zhì)有著(zhù)*的功效,受到消費者的追捧,堅果行業(yè)發(fā)展態(tài)勢強勁。但是,堅果在貯存銷(xiāo)售過(guò)程中極易發(fā)生酸敗,未拆封的堅果制品經(jīng)常出現“哈喇”味,并伴有發(fā)霉、酥脆度降低的變質(zhì)現象,嚴重影響堅果企業(yè)的經(jīng)濟效益,危害消費者的健康。
一、堅果酸敗概述
堅果酸敗的根源在于其富含油脂,*,油脂在加工、貯存過(guò)程中易受到光照、溫度、氧氣、水蒸氣、酶等條件影響,產(chǎn)生系列化學(xué)變化,劣變酸敗。只有了解酸敗的誘因,才能尋找抑制酸敗的適當方法。通常,油脂酸敗呈現有兩種不同的酸敗形式:水解酸敗和氧化酸敗,如圖1。
水解酸敗屬于生物性的變化過(guò)程,是指油脂在高溫、酸堿或酶的作用下,水解為游離脂肪酸分子和甘油分子,前者會(huì )產(chǎn)生不良的氣味。于此同時(shí),氧氣與油脂結合,產(chǎn)生氫過(guò)氧化物,這是氧化酸敗的初級產(chǎn)物。該物質(zhì)不穩定,進(jìn)一步分解為氧化酸敗的zui終產(chǎn)物——具有較強的揮發(fā)性的醛、酮、酸等小分子化合物。這兩種酸敗形式同時(shí)進(jìn)行,研究表明,氧化酸敗對油脂品質(zhì)的影響遠勝于水解酸敗,因此氧化酸敗是油脂酸敗控制方法的主要目標。
二、包裝技術(shù)
據上文所述,氧氣是造成堅果油脂氧化酸敗的重要原因,因此“除氧”是堅果包裝技術(shù)的核心意義,可以通過(guò)“脫除內在氧氣”和“阻隔外界氧氣滲入”這種內外并重的包裝技術(shù)達到“除氧”的目的。一般來(lái)說(shuō),采用以下三種包裝形式:
普通塑料軟包裝,即未填充任何氣體或抽真空處理的散裝形式。根據包裝復合膜中添加材料的阻隔性不同,可實(shí)現一定期間內對堅果酸敗變質(zhì)的控制。
真空包裝,利用抽真空技術(shù)將包裝內空氣抽出,避免高油脂堅果氧化變質(zhì),產(chǎn)生哈喇味。這種包裝形式的包裝材料緊貼堅果表面,其韌性和耐穿刺性應予以高度重視,防止成品包裝受到堅果果殼的破壞。上述兩種包裝形式,除了選用阻隔性較高的復合材料隔離外部氧氣的滲透,還應視保質(zhì)期需求適當內附獨立脫氧劑,進(jìn)一步降低包裝內部氧濃度。
充氮包裝,對包裝進(jìn)行抽真空后充入氮氣,營(yíng)造缺氧甚至無(wú)氧環(huán)境。以葵瓜子為例,相關(guān)研究表明,采用充氮包裝的葵瓜子在30℃儲藏60天,酸價(jià)為非充氮普通包裝的84%,過(guò)氧化值為43%,說(shuō)明充氮處理對葵瓜子的酸敗有很好的抑制效果,同時(shí)也間接印證了氧氣對油脂酸敗的顯著(zhù)作用。
無(wú)論采用哪種包裝形式,只有選用的合適的包裝材料才能充分發(fā)揮其“除氧”功效。目前,堅果包裝常采用多層復合膜材料,具體材料見(jiàn)表1:
表1. 堅果包裝常用復合膜材料
包裝材料 | 材料結構 |
普通復合膜 | PA/PE |
紙鋁塑復合膜 | 牛皮紙 / Al / LDPE |
鍍鋁復合膜 | OPP/VMPET/PE、PET/VMPET/PE |
紙塑復合膜 | 紙張/PE,紙張/VMPET/PE |
PVDC涂布膜 | KPA/PE,KPET/PE,KPET/CPP |
三、導致堅果酸敗常見(jiàn)的包裝問(wèn)題診斷
為了進(jìn)一步了解導致堅果酸敗的包裝技術(shù)因素,筆者針對已經(jīng)發(fā)生酸敗的堅果制品的三類(lèi)包裝進(jìn)行了物理性能的檢測,具體如下:
測試樣品:普通塑料復合膜包裝山核桃制品6袋,牛皮紙 / Al / LDPE紙鋁塑復合膜包裝碧根果制品6袋,OPP/VMPET/PE鍍鋁復合膜充氮包裝開(kāi)心果制品6袋,全部發(fā)生酸敗。
測試項目及測試方法:
氧氣透過(guò)率,采用OX2/230氧氣透過(guò)率測試系統,依據GB/T 19789《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過(guò)性試驗庫倫計檢測法》進(jìn)行檢測:利用試樣將儀器的測試腔分成兩部分,一側流通氧氣,一側流通氮氣載氣,氧氣透過(guò)試樣隨載氣共同進(jìn)入庫倫傳感器中進(jìn)行化學(xué)反應、產(chǎn)生電壓,該電壓與單位時(shí)間內通過(guò)的氧氣量成正比,儀器計算獲得氧氣的透過(guò)率。
密封性,采用MFY-01密封試驗儀,依據GB/T15171-94《軟包裝件密封性能試驗方法》進(jìn)行檢測:向儀器的真空室中放入適量蒸餾水,注入量以放入樣品包裝扣妥上蓋后,罐內水位高于多孔壓板上側10mm左右為佳,如圖2。設置儀器真空度(0~-90kPa之間)和保持時(shí)間,啟動(dòng)儀器開(kāi)始對真空室抽真空,觀(guān)察抽真空期間和真空保持期間試樣的泄漏情況,若有連續氣泡產(chǎn)生,則視為樣品泄漏;
氮氣透過(guò)率,采用VAC-2氣體透過(guò)率測試儀,依據GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗方法》測試:制取Ф97mm圓形試樣,放置在儀器的上下測試腔之間,夾緊。首先對低壓腔(下腔)進(jìn)行真空處理,然后對整個(gè)系統抽真空;當達到規定的真空度后,關(guān)閉測試下腔,向高壓腔(上腔)充入一定壓力的N2,并保證在試樣兩側形成一個(gè)恒定的壓差(可調);這樣N2會(huì )在壓差梯度的作用下,由高壓側向低壓側滲透,通過(guò)對低壓側內壓強的監測處理,從而得出所測試樣的氮氣透過(guò)率。
經(jīng)過(guò)測試,結果如下:
樣品種類(lèi) | 試 樣 | 氧氣透過(guò)率 cm3/(m2?24h?0.1MPa) | 密封性 kPa | 氮氣透過(guò)率 cm3/(m2·24h·0.1MPa) | 揉搓后氮氣透過(guò)率 cm3/(m2·24h·0.1MPa) |
樣品一: 普通塑料復合膜包裝山核桃制品 | 1# | 552.14 | -90,無(wú)氣泡 | - | - |
2# | 635.82 | -90,無(wú)氣泡 | - | - | |
3# | 423.98 | -45,封口連續氣泡冒出 | - | - | |
4# | 567.21 | -80,無(wú)氣泡 | - | - | |
5# | 501.29 | -25,封口根部發(fā)生破裂 | - | - | |
6# | 516.96 | -80,無(wú)氣泡 | - | - | |
樣品二: 牛皮紙 / Al / LDPE紙鋁塑復合膜包裝碧根果制品 | 7# | 0.93 | -33,封口根部發(fā)生破裂 | - | - |
8# | 0.86 | -30,封口根部發(fā)生破裂 | - | - | |
9# | 1.05 | -53,封口連續氣泡冒出 | - | - | |
10# | 1. 12 | -48,封口連續氣泡冒出 | - | - | |
11# | 0.98 | -45,封口連續氣泡冒出 | - | - | |
12# | 0.96 | -36,封口根部發(fā)生破裂 | - | - | |
樣品三:OPP/VMPET/PE鍍鋁復合膜充氮包裝開(kāi)心果制品 | 13# | - | -85,無(wú)氣泡 | 5.1017 | 110.0013 |
14# | - | -90,無(wú)氣泡 | 5.6254 | 115.6563 | |
15# | - | -35,封口根部發(fā)生破裂 | 5.0123 | 106.2311 | |
16# | - | -90,無(wú)氣泡 | 4.9852 | 106.3584 | |
17# | - | -50,封口連續氣泡冒出 | 5.9678 | 109.5325 |
測試結果表明:
在氧氣透過(guò)率測試中,樣品一的6個(gè)試樣的測試結果平均值為532.90 cm3/(m2?24h?0.1MPa),材料的阻氧性較差。正常情況下,氧氣透過(guò)率低于50 cm3/(m2?24h?0.1MPa)的包裝材料方能滿(mǎn)足堅果對包裝的阻氧需求。因此,包裝材料阻氧性較差這是導致該樣品酸敗的原因之一。樣品二的6個(gè)試樣的氧氣透過(guò)率平均值為0.98 cm3/(m2?24h?0.1MPa),較樣品一包裝的阻氧性有了大幅提升。
在密封性測試中,1#、2#、4#、6#、13#、14#、16#、18#試樣載偏高的壓力下,無(wú)連續氣泡產(chǎn)生,密封性好。3#、9#、10#、11#、17#在較低的壓力下,封口出現連續的氣泡冒出,明確發(fā)生泄漏,意味著(zhù)該樣品的封口強度較低或均勻性不佳,建議及時(shí)調整封口熱合參數以加強熱封的效果。5#、7#、8#、12#、15#在較低的壓力下發(fā)生袋體破裂,但破裂位置在于熱封口的根部,試驗人員對這些樣品追加熱封強度測試,發(fā)現熱封部位的兩邊未正常被剝離,而是在熱封口根部出現了斷裂,熱封強度值較高,均超過(guò)了50N/15mm。因此,對于樣品一的3#和5#酸敗原因,除了包裝材料的阻氧性較差外,包裝整體的密封性以及封口熱合效果不佳也是重要因素。而對于阻氧效果優(yōu)異的樣品二的所有試樣,密封性測試中均出現泄漏或破裂的現象,因此,包裝的密封性較差是導致其制品酸敗的主要原因。
對于樣品三,采用的是充氮鍍鋁復合膜包裝,氮氣充盈包裝,營(yíng)造了一種相對穩定的內部環(huán)境,隔絕氧氣,防止堅果酸敗。因此,相對于包裝材料的阻氧性來(lái)說(shuō),氮氣的阻隔性更為重要。同時(shí),該樣品的包裝為含鋁質(zhì)結構的復合膜,這類(lèi)材料在搬運、銷(xiāo)售過(guò)程中會(huì )受到外力揉搓,包裝材料易出現折痕、針孔等缺陷,影響材料的阻隔性。于是對該類(lèi)試樣進(jìn)行了未揉搓和揉搓后的氮氣透過(guò)率測試。未揉搓的氮氣透過(guò)率的平均值為5.3407 cm3/(m2?24h?0.1MPa),揉搓后的氮氣透過(guò)率平局值為110.2399 cm3/(m2?24h?0.1MPa),氮氣阻隔性明顯下降,造成氮氣的緩慢外泄,逐漸失去保護堅果防止酸敗的功效。另外,該樣品部分試樣的密封性和熱封質(zhì)量也不甚理想。因此,包裝材料的不耐揉搓引起的氮氣阻隔性下降和密封熱封效果較差是導致其內容物堅果酸敗的主要原因。
四、總結
堅果中富含油脂和蛋白質(zhì),易在氧氣、光照等因素下酸敗變質(zhì)采用合適的包裝技術(shù),如高阻隔包裝材料、真空包裝、充氮包裝、添加脫氧劑等,能有效的控制堅果酸敗進(jìn)程。同時(shí),配合專(zhuān)業(yè)的包裝檢測技術(shù)加強如氧氣透過(guò)率、密封性、氮氣透過(guò)率等重點(diǎn)指標監測,能很大程度上避免保質(zhì)期內堅果酸敗的發(fā)生。
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