3.由食品微生物或酶作用产生的异臭味
这种因素可以根据食品的性质状态选择加热杀菌、低温贮藏、调节气体介质、加入添加剂等各种适当的食品质量保全技术和包装方法来加以抑制和避免。
4.包装材料本身的异臭成分
这是引起食品风味变化的一个严重问题,特别是塑料及其复合包装材料的异味。应严格控制直接接触食品的包装材料质量,并控制包装操作过程中可能产生的塑料包装材料过热分解所产生的异味异臭污染食品。这些因素可通过严格的质量管理及流通贮运过程中严格的防范措施来避免和减缓。
(二)塑料包装材料的渗透性引起的异味变化
1.塑料包装材料的透氧、透气性引发的食品异味变化
塑料包装材料都具有不同程度的渗透各种气体的性能,包装食品后能使食品香味不逸散,但由于氧气的渗入,会引起食品氧化、褐变等而产生异味;同时,对没有经过杀菌处理或杀菌不彻底的包装食品,也会因微生物和酶的作用而产生异臭或风味变化。这是塑料与玻璃和金属包装材料相比的一大缺陷。为防止因材料透氧所引起的食品风味变化,应选用新型高阻气性复合包装材料,并采用各种食品质量保全新技术。
2.塑料包装材料的气味渗透性
不同塑料薄膜对挥发生芳香物的渗透性有很大差异。从保护食品质量和风味角度考虑,包装材料对挥发性物质的渗透性也是至关重要的。
有关各种塑料薄膜对挥发性物质渗透性试验数据很多,但由于所用薄膜、挥发性物质的种类和状态不同,且测定方法及测定结果的表示方法也有差异,故很难进行同一的比较。表3-7为塑料薄膜对各种香精的渗透性比较(用塑料薄膜把香精包装后,用人体器官功能判断气味残留情况而得到):PE及Ny薄膜对香气的渗透性很大,而PET、PC薄膜则小些。图3-15表示了各种塑料复合薄膜小袋装入挥发性物质的蒸汽后,用气象色谱法跟踪测定其残留物质得到的结果;表3-8列出了用各种塑料小袋封入乙醇,用重量测定法测定的乙醇渗透速度;由图、表结果可知:PC、PET、EVA、PVDC等薄膜对挥发性物质有较高的阻隔性,保香性较好。
根据渗透性物质的性质与塑料薄膜间的亲和性不同,其渗透的难易程度也有变化。PE和PP等疏水性薄膜容易渗透酯类疏水性分子;尼龙PA等亲水性薄膜易渗透乙醇等亲水性物质而不易透过酯类等疏水性物质。
由此可知,风味食品选择包装材料时应考虑挥发成分的性质,来决定可否选用亲水性薄膜如Ny等。由于环境温湿度对挥发性物质的渗透性有较大的影响,对亲水性物质的渗透性影响尤为显着,因此,为防止温湿度带来的不利影响,可采用PVDC、PE等多层复合薄膜来包装含一定水分的风味食品。
3.异臭的侵入和香味的逸散
包装食品受环境异臭的影响,也是由薄膜对挥发性物质的渗透性这一因素所造成。若食品贮存环境有异臭源,或者把包装食品存放在有异臭的仓库、货车或冷库等场所,常常由于异臭成分的侵入及香味的逸散而导致食品风味下降。这种事件经常发生却不被人们所重视,因而目前关于这方面的实验研究报告也很少。
食品中的蛋白质、脂肪等强极性分子易吸附环境气氛中的异臭分子。如果把白蛋白、酪蛋白、土豆淀粉、蔗糖等食品原材料分别放在乙醇、甲乙基酮、乙酸乙酯、苯等蒸汽中,观察上述原材料对挥发性物质的吸附量时会发现,不论哪一种食品原料,其吸附量的大小顺序为:乙醇>甲乙基酮>乙酸乙酯>苯。如果用同一种挥发性物质进行比较时,白蛋白和淀粉易吸附挥发性物质,而蔗糖对任何一种挥发性物质的吸附性都不大。
因食品的性质及异臭的种类和性质不同,用塑料包装材料包装食品时对食品的异臭污染也有很大差异,在选用包装材料和技术方法时应加以关注。
三、包装食品的油脂氧化及其控制
现代加工食品构成中大多含有油脂成分,油脂不仅能改善食品的风味,且在营养上其单位重量能提供更多的热量,对人体发育和生理机能也起着重要作用。油脂一旦氧化变质会发生异臭,不仅失去食用价值,而且其氧化生成物——过氧化物(用POV表示)对人体有一定的毒害。
(一)油脂的氧化方式
根据氧化的条件和机理可分为三类。
1.自动氧化
这是油脂常温下放置在空气中的氧化现象,其中的不饱和脂质在环境条件(光、水分、金属离子)作用下的一个连锁复杂的反应过程,从而使油脂分解生成有害的氧化生成物。自动氧化在低温环境中也会缓慢慢进行。
2.热氧化
油脂在与空气中氧接触状态下加热所产生的氧化现象,此时明显产生有较强毒性的羰基化合物和聚合物,且不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸一起被氧化。
3.酶促氧化
主要是脂肪氧化酶(Lipoxidase)、棒曲霉(Aspergillus)、镰刀霉(Fusarium)和酒曲霉(Rhizopus)的各属的酶促作用,促进食品中的饱和及不饱和脂肪酸氧化。
油脂氧化与油脂种类,及光、氧、水分、温度金属离子及放射线等因素密切相关。
(二)油脂类食品变质的影响因素及控制方法
1.光线
光能明显地促进油脂氧化,其中紫外线的影响最大。对于包装食品,直接暴露在阳光下的机会是很少的,主要受到橱窗和商店内部荧光灯产生的紫外线照射。
因荧光灯照射引起的包装食品氧化,即使其过氧化值较低,也会使食品产生特有异味,并使香味降低。因此,对光氧化敏感的食品,必须采用避光包装材料和包装方法。近年来,铝箔及其复合包装材料的大量采用,使光线对食品氧化的作用减少,但为了提高包装食品的透视性以便吸引消费者,大部分食品依然采用透明性包装,故光线对食品氧化变质的影响一直存在;解决这个问题的方法只能局部或大部地牺牲包装食品的可视性,采用装潢印刷、制成完全避光的包装材料来保全光氧化敏感食品的风味和品质。
2.氧气
食品中油脂氧化与氧分压密切相关,当O2降至2%以下时,氧化速度明显下降,故油脂食品常采用真空或充气包装。
食品油脂氧化还与接触面积和油脂稳定性有关,若食品中油脂稳定性差则极易氧化变质,这时可采用封入脱氧剂的包装方法,使包装内的氧浓度降低到0.1%以下。对添油小麦粉的过氧化值(POV)、总羰基值(COV)与耗氧量的关系研究表明:含油脂量15%的小麦粉15g包装在10cm×15cm的薄膜袋中,包装的容差空间为160mL,其中氧占油脂量的2.06%,在60℃暗处保存,当耗氧量相当于油脂的0.1%时,POV值为60meq/kg,COV值为28meq/kg,发生明显的氧化变质。
3.水分
食品中的水分以游离水和化合水两种形式存在。干燥食品中化合水的存在对保护食品质量稳定非常重要,过度干燥并失去了化合水的食品,其氧化速度很快;水分的增加又会助长水分解而使游离脂肪酸增加,并且会使霉菌和脂肪氧化酶增多,故应尽可能保持食品的较低水分活度。水分对油脂氧化的影响是复杂的,对油脂食品的包装,一般以严格控制其透湿度为保质措施,即不论包装外部的湿度如何变化,采用的包装材料必须使包装内部的相对湿度保持稳定。
4.温度
油脂的氧化速度随温度的升高而加快,低温贮藏能明显减缓食品中油脂的氧化。
四、包装食品的物性变化
包装食品的物性变化主要因水分变化所引发,无论是生鲜食品还是加工食品,都存在着食品本身失水趋于干燥的脱湿过程或吸收空气中水分的吸湿过程。食品的脱湿或吸湿,其物性就会发生变化,干燥时发生裂变和破碎现象,吸湿时发生潮解和固化现象,两者都会引起食品的品质风味下降,直至失去商品价值。
(一)食品的脱湿
一般食品含有一定水分,只有在保持食品一定水分条件下,食品才有较好的风味和口感。蔬菜、鱼肉等生鲜食品,其含水量一般在70%~90%,贮存过程中因水分的蒸发,蔬菜会枯萎、肉质变硬,其组织结构劣变;加工食品中,中等含水食品也会因水分散失而使其品质劣变。
(二)食品的吸湿
1.平衡相对湿度
每一种食品各有其平衡相对湿度,即在既定温度下食品在周围大气中既不失去水分又不吸收水分的平衡相对湿度。若环境湿度低于这个平衡相对湿度,食品就会进一步散失水分而干燥,若高于这个湿度,则食品会从环境气氛中吸收水分。
2.吸湿等温曲线
测定不同温度下食品的平衡相对湿度,可获得一组食品的吸湿等温曲线,方法是把干燥食品露置在一设定温度、不同湿度气氛的钟形罩内,经几小时露置后称重,即可获得一组不同湿度条件下的平衡含水量数据,绘制成曲线即为该食品在这设定温度的吸湿等温曲线。
不同性质食品其等温吸湿特性完全不同。水溶性物质在相对湿度达到一定值之前,其试样完全不吸湿或吸湿很少,如果相对湿度超过某一定值,则开始急剧吸湿;从理论上讲,其吸湿进行到试样完全溶解且水溶液的浓度和外界的相对湿度相平衡为止。这些食品在相对湿度70%或80%之前,水分含量并不增加,但超过某一限度,则急剧吸湿而潮解。这些天然高分子物质随着湿度的增加而其水分也不断地增加。粉末食品或固体食品一般由蛋白质、碳水化合物、脂肪及其他诸如砂糖、食盐、谷氨酸钠等组成,这些食品因其组织成分不同、各有不同的吸湿平衡特征。如奶粉、粉末肉汁等吸湿性强的食品,其低湿处的吸湿性较低,而高湿处的吸湿性则急剧增加。再如脱脂奶粉一度使其吸湿后再干燥制成的速溶奶粉,其吸湿性比原料奶粉的吸湿性小得多。
干燥食品究竟吸收多少水分才会使之质量低劣呢?表3-11列出了几种食品在20℃,90%RH条件下的饱和吸湿量及质量低劣的极限吸湿量——临界水分值。
干燥食品其临界水分值与饱和吸湿量差别很大,这意味着这类食品极易吸湿使其含水量超过临界水分值而失去原有物性并变质。因此,必须采用阻气、阻湿性高的包装材料进行包装,并可采用封入吸湿剂的防潮包装方法。
复习思考题
1.环境中有哪些因素会对食品的品质产生影响?
2.食品微生物在环境因素的影响下将如何变化?如何控制微生物的变化?
3.食品的品质变化主要表现为哪些方面?如何控制品质变化?