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面制食品的保質(zhì)技術(shù)研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-09-01  來源:包裝學報  作者:李廣生
核心提示: 面制食品在中國悠久的傳統(tǒng)飲食文化長河中扮演著重要的角色,已經(jīng)融入國人的飲食習慣中。
 
    面制食品在中國悠久的傳統(tǒng)飲食文化長河中扮演著重要的角色,已經(jīng)融入國人的飲食習慣中。目前,面制食品主要包括饅頭、面條、面包、糕點、包子等多個品種。

    在市售面制食品中,經(jīng)常出現(xiàn)因為微生物的生長繁殖而引起的食品發(fā)霉變質(zhì)、脹袋、變色等質(zhì)量問題,因此關(guān)于面制食品的保質(zhì)技術(shù)一直是人們關(guān)注的問題。微生物導致的面制食品腐敗變質(zhì)和面制食品內(nèi)部物質(zhì)自身的老化是影響其品質(zhì)的2個主要因素。

    面制食品中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂類、糖類、維生素等營養(yǎng)物質(zhì),且其含水量較高,特別適合微生物的生長繁殖。在加工、運輸環(huán)節(jié),面制食品的無菌操作比較復雜,因此極易受霉菌、細菌的侵襲,導致食品腐敗變質(zhì)。面制食品在存放時,其所含物質(zhì)會發(fā)生一系列的物理化學變化,如饅頭等面制食品中的水分會從其中心部位向表皮遷移,從而導致其中心部分變硬等,出現(xiàn)老化問題,如面制食品表皮干裂、掉渣明顯、內(nèi)瓤孔隙增大、硬度增大,感官品質(zhì)和營養(yǎng)成分明顯下降,影響面制食品的銷售。

    從包裝的角度考慮,目前這一現(xiàn)象是難以解決的。大多數(shù)加工企業(yè)采用添加食品添加劑的方法以緩解這一問題,但因人們對添加劑的接受度不同,也或多或少地影響了該類面制食品的銷售。

    為保證面制食品的安全衛(wèi)生與質(zhì)量,目前,國內(nèi)外主要采用冷藏、氣調(diào)、改善加工技術(shù)、微波等方法延長面制食品的保質(zhì)期。本文擬對現(xiàn)有面制食品保質(zhì)技術(shù)進行總結(jié)與分析,并引入天然植物精油作為面制食品的抑菌劑,以期為面制食品的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論參考依據(jù)。

    一、常用面制食品保質(zhì)技術(shù)

    1、冷藏

    溫度對微生物的活性有很大影響。影響面制食品的霉菌、細菌種類繁多,適宜霉菌、細菌繁殖的溫度為 25-30 ℃。在較低的溫度條件下,引起食品變質(zhì)的微生物的氧化、呼吸作用明顯下降,霉菌的繁殖能力基本為零。低溫還可以保持面制食品的水分、微觀結(jié)構(gòu)、感官品質(zhì)、理化指標等的變化較小,從而降低面制食品的老化速率。

    在國民的日常生活中,饅頭扮演著重要角色。目前,市售饅頭在 -18 ℃條件下,保質(zhì)期可達 90 d。研究發(fā)現(xiàn)在低溫(4 ℃)低濕貯存條件下,饅頭的營養(yǎng)成分(維生素 B6 和還原糖)損失最少,酶活力上升緩慢,pH 值在波動過程中呈下降趨勢,且相對穩(wěn)定,老化速度緩慢,細菌繁殖緩慢;對面包實施冷凍貯藏,可以防止其老化,較好地保持面包的新鮮程度。

    不同的面制食品,通過合適的溫度冷藏,可以有效地控制其水分的散失及遷移,抑制各項微生物的生長繁殖,較好地保持其內(nèi)部水分,延長其保質(zhì)期。面制食品的種類不同,其最佳儲存溫度各不相同,其最適冷藏溫度與食品中的水分含量及預處理方式息息相關(guān),需要經(jīng)過具體的實驗測定。

    2、氣調(diào)包裝

    氣調(diào)包裝,國內(nèi)稱之為置換氣體包裝或充氣包裝,在食品保鮮包裝中被廣泛采用。氣調(diào)包裝是將不同濃度配比的CO2、O2、N2 以及其他保護性氣體,置換包裝內(nèi)的空氣,利用各種氣體在包裝袋內(nèi)所起到的不同作用,一方面可以抑制導致食品變質(zhì)的大多數(shù)微生物的生長繁殖,另一方面降低新鮮食品的生物活性,充分保持其營養(yǎng)物質(zhì),從而延長食品貨架期。

    目前,氣調(diào)包裝已被廣泛應用到食品包裝中。例如氮氣在食品包裝中既不會被食品吸收,也不會與食品發(fā)生化學反應,而且充入的氮氣還可以很好地保持食品的外觀;而高濃度的二氧化碳可以抑制霉菌與好氧菌等微生物的繁殖。在面制食品的氣調(diào)包裝中,多選用氮氣和二氧化碳充入包裝中。此外,抽真空處理方式也多被運用于氣調(diào)包裝中。

    研究發(fā)現(xiàn):
    在生鮮濕面的氣調(diào)包裝中,當 CO2 的體積分數(shù)大于 70% 時,可以有效抑制包裝中青霉的生長;
    二氧化碳與氮氣的體積比為 6∶4 和 7∶5時,包子的保鮮效果較好;
    在真空度為 0.06 MPa 時,饅頭的老化速度最慢,總體品質(zhì)最佳。

    各種面制食品經(jīng)最適氣調(diào)包裝后,可在一定范圍內(nèi)抑制霉菌等微生物的生長與繁殖,延長其保質(zhì)期,但對于一些兼性厭氧菌如乳酸菌、醋酸菌的抑制效果并不明顯。此外,面制食品的種類不同,對應的氣調(diào)比例不同,其最適氣調(diào)配比需要進一步測定。

    3、加工技術(shù)

    低溫冷藏和氣調(diào)包裝均是采用改善外部條件來延長面制食品的保質(zhì)期,而從面制食品加工技術(shù)出發(fā),通過改善面制食品本身的品質(zhì),也可以延長其保質(zhì)期。

    1) 添加面制食品添加劑

    面制食品的添加劑主要包括防腐劑和改良劑 2 類。

    食品防腐劑是能防止由微生物引起的腐敗變質(zhì),延長食品貯藏期的一類添加劑。目前,我國規(guī)定使用的食品防腐劑主要有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、丙酸鈣等 25 種。在常見的銷售面制食品中,多含有防腐劑,比如丙酸鈣、苯甲酸鈉、山梨酸鉀等。丙酸鈣可以抑制霉菌面以及引起面團發(fā)酵的枯草桿菌的生長繁殖,但不影響酵母菌發(fā)酵,因此在面包中應用廣泛;苯甲酸及其鹽類和山梨酸及其鹽類,在酸性條件下對霉菌、酵母菌及細菌都有一定的抑菌能力,苯甲酸及其鹽類對抑制使面包生成絲狀黏質(zhì)的細菌特別有效,且安全性高,近年來被廣泛用于面包、糕點等的防腐中。

    改良劑主要是在面制食品制作過程中添加某些相關(guān)成分以有效改善食品品質(zhì),常用改良劑有海藻糖、明膠等。

    2) 改善發(fā)酵方式

    研究發(fā)現(xiàn):在國產(chǎn)面粉中添加真菌-淀粉酶、細菌木聚糖酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶 4 種酶制劑,當真菌-淀粉酶的添加量為5-15 mg/kg,細菌木聚糖酶的添加量為10-20 mg/kg, 脂肪酶的添加量為10-20 mg/kg,葡萄糖氧化酶的添加量為5-10 kg/mg時,面包的綜合品質(zhì)比較好,面包紋理疏松,體積大,彈性較大,面包的外觀色澤和口感以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等整體品質(zhì)均較優(yōu)。且因加入了適量的酶制劑,面包的老化速度明顯減緩。

    3) 改善工藝條件

    微波滅菌工藝已經(jīng)被成熟運用于面制品保質(zhì)包裝中。微波滅菌可使食品中的微生物同時受到微波熱效應與非熱效應的共同作用,使其體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異,導致微生物體生長發(fā)育延緩或死亡,從而達到食品滅菌、保鮮的目的。

    目前,多采用添加防腐劑、改變加工原料配比、改善發(fā)酵方式、工序、工藝等加工技術(shù),進行相關(guān)優(yōu)化,從而使面制食品的品質(zhì)、口感及風味在保質(zhì)期內(nèi)保持不變。已有研究結(jié)果表明,改善加工技術(shù)能實現(xiàn)改善面制食品保質(zhì)期的目的。

    二、現(xiàn)有面制食品保質(zhì)技術(shù)存在的問題

    1)低溫冷藏保質(zhì)中存在的問題

    面制食品經(jīng)低溫冷藏處理后,如果采用微波復熱,則饅頭內(nèi)部的水分擴散加快,饅頭回生加快,因而會嚴重影響?zhàn)z頭的口感。

    2)氣調(diào)包裝中存在的問題

    影響面制食品的微生物多為霉菌、細菌,面制食品中所含的細菌多為醋酸菌、乳酸菌,這些菌均可以進行無氧呼吸;因而高二氧化碳低氧氣的環(huán)境,僅可以有效地抑制霉菌的生長。

    目前,面制食品氣調(diào)包裝中多采用高二氧化碳低氧氣的體積配比,這對影響面制食品的霉菌有著很好的抑制作用,但是對于可以進行無氧呼吸的醋酸菌、乳酸菌等無抑制作用。面制食品在貯存過程中,醋酸菌、乳酸菌等會消耗酸,也會產(chǎn)生酸。饅頭貯存過程中,兩種產(chǎn)酸菌的數(shù)目都呈上升趨勢,但是這兩種菌的對數(shù)生長期明顯不同;

    包裝后的 12-24 h 是乳酸菌的對數(shù)生長期,而 36-48 h 是醋酸菌的對數(shù)生長期。由于細菌的對數(shù)生長期與 pH 值之間呈負相關(guān)關(guān)系,所以開始的 24 h 內(nèi),饅頭的 pH 值下降;而后由于產(chǎn)酸菌的大量生長需要酸,產(chǎn)酸少于消耗,此時,可能會導致環(huán)境 pH 值上升;當產(chǎn)酸速率大于消耗速率時,環(huán)境 pH 值又開始下降,并且補充了醋酸菌進入對數(shù)生長期時消耗的那部分酸,此后,pH 值一直呈下降趨勢。而醋酸菌、乳酸菌的無氧呼吸會嚴重影響面制食品的品質(zhì)。

    3)加工技術(shù)保質(zhì)中存在的問題

    首先,面制食品中添加的防腐劑多為丙酸鈣、苯甲酸鈉等多種化學合成食品防腐劑。此類防腐劑因曾有疊加中毒現(xiàn)象的報道,因而在使用上有爭議,雖各國仍允許使用,但應用范圍越來越窄。如在日本,苯甲酸鈉的使用受到限制,甚至部分禁止使用。我國也正在逐步縮小苯甲酸鈉的添加劑量和使用范圍。消費者對改良劑的接受度不同,也可能會影響銷售;再者,改善發(fā)酵方式,有違傳統(tǒng)生產(chǎn)理念。此外,面制食品中面包、糕點類的保質(zhì)包裝技術(shù)進展較快,而濕面條、饅頭等利潤較低的面制食品保質(zhì)方法較為簡單,效果較差,從經(jīng)濟性角度考慮,采取工業(yè)化保質(zhì)包裝技術(shù)較難實現(xiàn)。

    三、面制食品保質(zhì)技術(shù)的發(fā)展趨勢

    當下,面制食品包裝多采用脫氧、真空、氣調(diào)包裝,以抑制微生物的生長、減緩食品老化速度,從而達到保質(zhì)的目的;瘜W類防腐劑的毒副作用較強,而氣調(diào)、冷藏保質(zhì)技術(shù)只能抑制微生物的生長,不能有效地殺滅微生物。冷藏、氣調(diào)包裝、添加防腐劑等都會對面制食品的保質(zhì)存在一定的局限性,因此,面制食品保質(zhì)急需具有殺菌作用的抑菌劑。在此背景下,天然植物精油抑菌劑已經(jīng)逐漸被應用于食品工業(yè)。天然植物精油中的主要抑菌成分有芳香族化合物、萜類化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物。天然植物精油具有無毒、無害、純天然等特點,并且對革蘭氏陰、陽性菌、霉菌等均有一定的殺菌活性,現(xiàn)已在面包、月餅的保質(zhì)包裝中逐漸開始使用。

    天然植物精油具有一定的揮發(fā)性,當加入包裝袋中,可以揮發(fā)到面制食品表面,有效殺滅導致面制食品腐敗的微生物。影響每種面制品的微生物不同,而不同的天然植物精油對不同菌種的抑制性也不同,因此,需要確定影響面制品的微生物種類,然后選擇合適的天然植物精油。通過控制天然植物精油的使用量,并選擇合適的加入方式,將成為面制食品加工的主要研究方向。

    由于天然植物精油的主要抑菌成分是酚類、醚類物質(zhì),其揮發(fā)性較強,已有研究結(jié)果表明,精油中的酚類物質(zhì)對微生物的細胞膜或細胞壁有破壞作用,從而導致細胞膜的功能受到一定程度的影響,細胞體內(nèi)的內(nèi)容物外流,導致微生物死亡。天然植物精油多為有機化合物,化學式中富含多種基團,普遍具有表面活性作用,根據(jù)相似相溶原理,會對脂肪有一定程度的溶解作用,也可以看成是其抗菌機理之一。因此,天然植物精油對面制食品表面微生物的抑制作用明顯,可以有效地延長面制食品的貨架期。

    面制食品保質(zhì)包裝,可以有效延長面制食品的保質(zhì)期,因此,其必將成為面制食品保質(zhì)包裝技術(shù)新的研發(fā)方向。

    目前,面制食品中的包子、饅頭、面包等的保質(zhì)期較短,不利于商品的銷售。隨著市場需求的不斷提升,以及包子、饅頭、面包等面制食品產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,勢必會對相應的保質(zhì)包裝需求加劇。目前的冷藏、氣調(diào)包裝、添加劑等保質(zhì)技術(shù)都有一定的局限性,而天然植物精油源于綠色植物,對人體無害,必將成為面制食品保質(zhì)的新方向。

編輯:foodnews

 
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