茶苏打饼干货架寿命预测模型的建立.pdf

第33卷第2期
食品科学技术学报
ⅴql.33Nc.2
742015年3月
Journal of Food Science and Technolog
Mar,2015
doi:10.3969/j.issn.2095-6002.20]5.02.015
文章编号:20956002(2015)02-007405
引用格式:李新旺,张晶,李雪影,等,茶苏打饼千货架寿命预测模型的建立[].食品科学技术学报,2015,33(2):74-78
II Xinwang, ZHANG Jing, LI Xueying, et al. Establishment of shem-life prediction model for tea soda crackers[ J]. Jour
nal of Food Science and Technology, 2015, 33(2): 74-78
茶苏打饼干货架寿命预測模型的建立
李新旺,张晶,李雪影,徐辉,陆宁
(安徽农业大学茶与食品科技学院,安徽合肥230036)
摘要:采用两种数学模型,即 Arrhenius模型和Q1p模型,预测茶苏打饼千的货架期并比较误差
值,确定最优模型。以一級动力学理论为基融,研究了不同温度(24,34,44,54℃)储藏过程中,茶
苏打饼干的过氧化値随时间的变化,利用 Arrhenius方程和Q1o方程建立储藏温度和过氧化值反应
速率的关系,验证茶苏打饼干在28,38,48℃条件下的貨架期并与真实值对比。结果表明 Arrhenius
模型的最大预测误差达到10.9%,Q。模型的最大预测误差为4.3%。因此,Q。模型可以较好地反
应货架寿命和温度之间的关系。相比于 Arhenius模型,Q1模型的准确性更高,可以用来预测茶苏
打饼干的货架期。
关键词:动力学模型;过氧化值;货架期
中图分类号:TS278;TS213.2
文献标志码:A
苏打饼干是一种发酵饼干,它利用酵母的发酵随时间的变化,并建立动力学预测模型; Kanavouras
作用和油脂的起酥效果,使成品质地酥松,其断面具等研究了不同包装材料和光照条件下橄欖油的
有清晰地层次结构。苏打饼干中含有的苏打进入人储藏时间并建立动力学预测模型;任斯忱等?研究
体后可形成苏打水,苏打水具有弱碱性,有利于人体了核桃仁和花生仁中脂肪氧化的动力学变化并建立
的酸破平衡,并且有助于缓解消化不良和便秘症状,预测模型。
还具有抗氧化作用,能预防皮肤老化、增进食欲、美
目前,对于苏打饼于保质期的研究多集中在静
容养颜
态分析,很少研究其酸败的动力学変化。本论文通
苏打饼干牛产过程中为了增加起酥效果,加入过将茶苏打饼干敞口放置于24,34,44,54℃条件下
定量的动物油脂和植物油脂,这些油脂中含有的的干燥箱中储藏,以过氧化值为控制指标,建立茶苏
不饱和脂肪酸具有不稳定性,在储藏过程中易发生打饼千的动力学预测模型。本文在货架条件的选择
氧化变质,给厂家带来一定损失。在影响茶苏打饼上结合了加速试验( ASLT),利用高温作为加速条
干变质的环境因素中,温度对品质影响最为重要,且件,在34,44,54℃储藏条件下采集数据,缩短实验
是唯一不受食品类型和包装影响的因素。因此,建周期,利用外推的方法求得在室温或低温储藏条件
立以温度为基础的动力学模型用于预测茶苏打下的货架寿命,为其产业化产品保质期的预测提供
饼干的货架期对控制质量的保藏期具有指导意义。参考。
目前用于产品货架期的预测主要有 Arhenius模型1材料及方法
和Qo模型,这两种预测模型在山核桃、板栗、果仁
橄榄油等货架期的预测方面较为常见。杨虎清1.1材料和试剂
等研究了不同温度下过氧化值、酸价及感官品质
茶苏打饼干,实验室自制。
收稿日期:20月4-11-11
作者简介:李新旺,男,碩士研究生,研究方向为农产品加工及储藏工程
陆宁,女,教授,博士,主要从事食品及农产品贮藏与加工方面的研究。通信作者。
万方数据
第33卷第2期
李新旺等;茶苏打饼干货架寿命预模型的建立
1.2位器和设备
速率和温度?之间的关系。
冰乙酸、异辛烷、碘化钾、硫代硫酸钠、淀粉、石
E
k kexp
油醚(沸程:30~60℃)均为分析纯。
YXD-20K型远红外食品烤箱,广州鑫南方电热设
对式(3)取对数得到
备有限公司;FAI004型电子天平,上海精科天平仪器
lnk=lnko-。n,
(4
厂;JA2102电子秤,上海良平仪器仪表厂;HLS20型和
面机,广东南海大浙徳丰电热设备厂:FX-14型发醇式(3)和式(4)中,。为频率因子;E。为活化能(品质
箱,广州鑫南方电热设备有限公司;QM005型分体因子A变坏所需克服的能类);R为气体常数,
压面机,常州市墅乐厨具有限公司:DHP-9162型电8.31444/(molK);7为热力学温度(K)。
热恒温培养箱,上海一恒科技有限公司。
根据式(4)知,求得不同温度下的反应速率常
1.3窦验方法
数取其对数(lnk)和热力学温度(1/T)作直线函
1.3.1储藏实验
数],斜率即为-"。根据一级动力学反应方程和
茶苏打饼干采用聚乙烯塑料袋封装,分为4组,
每组10袋,每袋0.65k,分别于24,34,4,54℃的 Arrhenius模型可以预测出茶苏打饼干的货架寿命
于燥箱环境中存储,每隔7d测定其过氧化值。
即为:
1.3.2过氧化值的测定
In (POV)-IN(POY)
(5
采用GB/T5538-2005《动植物油脂过氧化值
测定》方法测定过氧化值
式(5)中,POV。和POVL为初始过氧化值和最大临
1.4氧化动力学分析和货架期预測模型的建立
界状态下过氧化值,S为货架模型的预测值,d。
1,4.1茶苏打饼干动力学模型的确立
1,4.3Q1a模型
茶苏打饼干中油脂品质的损失可用过氧化值的
Qn模型-'?的实质意义是温差为10℃,茶苏
生成来表示
打饼干品质下降速率的比值,或货架时间延长的倍
数,对于温度相差不是10℃,而是任意的温度?1和
式(1)中,k为反应速率;n为反应级数。
将式(1)适当转换变化成时间t的函数即F(A
(6)
ht,F(A)为茶苏打饼干的品质函数,不同反应级
对式(3)和式(6)变换可得到
数对应不同的函数表达式,如表1。
表1不同反应级数下品质函数的表达式
对 Arrhenius方程(3)取对数微分,然后在T,和
Tab 1 Functions of food quality under
72范围内积分得到E。、T、三者间的关系。
different reaction seriea
反应级数
0
品质函数F(A)A-Aaln(A/A0)1/(n-1)(“-A-)
式(6)-(8)中:Sn,S2和k+,小分别为7,7n温度
食品的油脂氧化属于一级反应,本实验以过下对应的储藏时间和反应速率
4.4 Arrhenius和Q模型预测差异性的比较
氧化值作为评价油脂氧化程度的指标,结合表1对
用上述两种模型预测28,38,48℃三个温度下
式(1)变换得
ln(POV)=t