封子佳 趙艷冰 王璐璐 張健 劉海燕 姜進(jìn)舉

摘要：為探究引起固體飲料哈敗的內(nèi)外因素，從包裝的角度研究防止其哈敗的方法，為后期固體飲料產(chǎn)品的開發(fā)提供包裝解決方案。以一款保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)哈敗現(xiàn)象的固體飲料為研究對(duì)象，設(shè)置不同原料組成和不同環(huán)境條件下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選用全透明袋、彩色透明袋和鋁箔袋包裝固體飲料產(chǎn)品，放置15天評(píng)估樣品哈敗等級(jí)。結(jié)果表明，導(dǎo)致此款固體飲料哈敗的環(huán)境因素為光照和空氣，空氣在光照下起作用，因固飲原料中圓苞車前子殼粉帶入的微量油脂在光照的作用下與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生哈敗味道，且不同波段光對(duì)氧化反應(yīng)的促進(jìn)作用不同，除完全遮光且阻隔性較好的鋁箔袋外，透明黃色、透明綠色NY/PE包裝袋也可以有效避免哈敗現(xiàn)象，使固飲產(chǎn)品保持良好的感官穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：固體飲料；氧化哈??；光照；圓苞車前子殼粉；包裝材料

中圖分類號(hào)：TB484 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1400 （2020） 12-0028-05

基金項(xiàng)目：巖藻多糖綠色規(guī)模化制備技術(shù)及高值化應(yīng)用（2019JZZY010818）。

Research on The Influencing Factors of Rancidity of Solid Beverages and The Packaging Materials to Prevent Rancidity

FENG Zi-jia1，2， ZHAO Yan-bing1，2， WANG Lu-lu1，2， ZHANG Jian1，2， LIU Hai-yan1，2， JIANG Jin-ju1，2*（1. State Key Laboratory of Bioactive Seaweed Substances， Qingdao Brightmoon Seaweed Group Co.， Ltd， Qingdao 266400； 2. Qingdao Bright Moon Seaweed Bio-Health Technology Group Co.， Ltd， Qingdao 266400）

Abstract： The work aims to explore the internal and external factors causing the rancidity of solid drinks， and then studies the methods to prevent the problem from the perspective of packaging， so as to provide protection packaging solutions for the later development of solid beverage products. Taking a solid beverage with rancidity within the shelf life as the research object， comparative experiments were conducted under different raw material compositions and different environmental conditions. The solid beverage products were packaged in pure transparent bags， color transparent bags and aluminum foil bags， and the rancidity grade of the samples was evaluated after 15 days of storage. The results showed that the external environmental factors leading to the rancidity of this solid drink were light and air， and air played a role under the light. The micro oil brought in by the round bud plantain seed shell powders in the solid drink reacted with oxygen in the air under the action of light， resulted in the rancid taste. Further experiments showed that the promotion effect of light on the oxidation reaction is different in different light bands， except for the aluminum foil bag with complete shading and good barrier property， the yellow and green NY/PE transparent soft packaging can also effectively avoid the phenomenon of rancidity， and the solid drink products can maintain good sensory stability.

Keywords： solid beverage； oxidative rancidity； light； round bud plantain seed shell powder； packaging materials

固體飲料是一種以糖、乳和乳制品、蛋或蛋制品、果汁或食用植物提取物等為主要原料，添加適量的輔料或食品添加劑制成的粉末狀、顆粒狀或塊狀產(chǎn)品，因沖調(diào)方便、易于存放而備受廣大消費(fèi)者青睞[1，2]。近年來(lái)，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，人們的工作生活環(huán)境發(fā)生了巨大變化，對(duì)健康問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注，許多新興功能原料也開始應(yīng)用到固體飲料中，膳食纖維便是其中一種，作為“第七大營(yíng)養(yǎng)素”，膳食纖維能夠幫助腸胃蠕動(dòng)，促進(jìn)食物的消化吸收，還可以將過(guò)剩的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶出體外，利于排便，防止便秘[3-5]。但在新產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一款高膳食纖維的固體飲料產(chǎn)品出現(xiàn)哈敗的現(xiàn)象，哈敗會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低、風(fēng)味喪失甚至變質(zhì)，根據(jù)以往研究，哈敗通常出現(xiàn)在核桃、醬肉、植物油等油脂含量較高的產(chǎn)品中，例如楊建婷[6]等發(fā)現(xiàn)核桃中的油脂易受外部環(huán)境因素影響變質(zhì)產(chǎn)生哈敗味道，成曉瑜[7]等分析出北京清醬肉哈敗氣味中含有大量醛類物質(zhì)，Sanchez-Pena等研究了腌肉火腿的哈敗現(xiàn)象及其危害[8]，這些研究表明高油脂含量的產(chǎn)品極易產(chǎn)生哈敗味道，但是哈敗現(xiàn)象出現(xiàn)在低油脂含量的膳食纖維產(chǎn)品中的研究尚未見報(bào)導(dǎo)。因此本文針對(duì)此款產(chǎn)生哈敗味道的富含膳食纖維固體飲料產(chǎn)品，研究導(dǎo)致其哈敗的內(nèi)部和外部因素，最終選取合適的包裝材料及貯存方式以解決固體飲料等同類產(chǎn)品的哈敗現(xiàn)象。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

產(chǎn)品規(guī)格：10 g/袋。

原料：聚葡萄糖，山梨糖醇，圓苞車前子殼粉，菊粉，低聚異麥芽糖，抗性糊精，食用香精，檸檬酸，三氯蔗糖。

包裝袋尺寸：35*140 mm。

包裝袋材質(zhì)及性質(zhì)：如下表1所示。

儀器設(shè)備：TM-900型多功能薄膜封口機(jī)，溫州天馬食品包裝機(jī)械制造有限公司；SIRMAN W8 30真空封口機(jī)，意大利SIRMAN；FYL-YS-230L透明門恒溫箱（溫度范圍2～48℃），北京福意電器有限公司。1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1內(nèi)部因素影響

檢查使用的原料，其中可能導(dǎo)致哈敗的有聚葡萄糖、山梨糖醇、圓苞車前子殼粉、菊粉、低聚異麥芽糖、抗性糊精，設(shè)置六組實(shí)驗(yàn)，每組使用現(xiàn)用的全透明袋分別包裝10g只有此種原料和正常產(chǎn)品中去掉此種原料的剩余產(chǎn)品，并以不放任何原料的空袋作為對(duì)照組，常溫光照下放置15天后檢查哈敗情況，驗(yàn)證導(dǎo)致哈敗的原料種類。

1.2.2外部因素影響

針對(duì)可能導(dǎo)致哈敗的外部因素，例如溫度、空氣、光照及不同波段光，使用1.2.1中驗(yàn)證得知的引起哈敗的原料，設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)，放置15天后檢查樣品哈敗情況，驗(yàn)證導(dǎo)致哈敗的外部因素。

1）光照的影響

為驗(yàn)證光照的影響，使用全透明袋包裝10g引起哈敗的原料，分為兩組，一組全透明袋外包黑紙（無(wú)光），另一組不做處理（有光），保證陽(yáng)光照射樣品。

2）空氣的影響

為驗(yàn)證空氣的影響，將上述1.2.2.1中兩組樣品分別采取不做處理（有空氣）、擠壓空氣（少量空氣）和抽真空（極少量空氣）三種空氣條件。

3）溫度的影響

為驗(yàn)證溫度的影響，將經(jīng)過(guò)上述1.2.2.1和1.2.2.2處理的6組樣品分別放置在設(shè)置溫度為25℃和5℃的透明門恒溫箱中。

4）不同波段光的影響

為驗(yàn)證不同波段光的影響，分別使用透明紫色、藍(lán)色、綠色、黃色、橙色、紅色包裝袋包裝10 g引起哈敗的原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并以全透明包裝袋和全遮光的鋁箔袋作為對(duì)照組，樣品不做空氣條件處理，放置在設(shè)置溫度為25℃的透明門恒溫箱中，保證陽(yáng)光照射，15天后開袋檢查哈敗情況。

1.2.3固飲哈敗評(píng)定方法

開袋檢查測(cè)試結(jié)束的樣品，對(duì)哈敗程度進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)，分為0、1、2、3四個(gè)等級(jí)，其中0代表無(wú)哈敗味道；1代表有輕微哈敗味道；2代表有較重哈敗味道；3代表有很重哈敗味道。每袋樣品由三名專業(yè)從事感官評(píng)價(jià)工作的評(píng)價(jià)員分別嗅聞并打分評(píng)定。

2 結(jié)果與分析

2.1內(nèi)部因素對(duì)固飲哈敗的影響

不同原料的哈敗程度如表2所示。其中聚葡萄糖、山梨糖醇、菊粉、低聚異麥芽糖、抗性糊精五種原料單獨(dú)測(cè)試時(shí)無(wú)哈敗現(xiàn)象，而除去此原料的剩余物料有哈敗現(xiàn)象，圓苞車前子殼粉單獨(dú)測(cè)試有哈敗現(xiàn)象，除去圓苞車前子殼粉的剩余物料無(wú)哈敗現(xiàn)象，空袋無(wú)哈敗現(xiàn)象。因此，導(dǎo)致哈敗現(xiàn)象的原料為圓苞車前子殼粉。

2.2外部因素對(duì)固飲哈敗的影響

不同環(huán)境條件下的樣品哈敗程度如表3所示。

2.2.1溫度

不同溫度條件下樣品的哈敗程度等級(jí)如表3和圖1所示，對(duì)比第2和第8組、第4和第10組、第6和第12組，在其他條件相同時(shí)，不同溫度下的樣品均無(wú)哈敗現(xiàn)象；對(duì)比第1和第7組、第3和第9組、第5和第11組，在其他條件相同時(shí)，不同溫度下的樣品均有哈敗現(xiàn)象且哈敗程度完全一致，低溫并不能抑制哈敗現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此，哈敗現(xiàn)象的產(chǎn)生與溫度無(wú)關(guān)。

2.2.2空氣

不同空氣條件下樣品的哈敗程度等級(jí)如表3和圖2所示，對(duì)比第2、4、6組，在其它條件相同時(shí)，不同空氣含量下樣品均無(wú)哈敗現(xiàn)象；對(duì)比第1、3、5組，在其它條件相同時(shí)，不同空氣含量下樣品均有哈敗現(xiàn)象，且哈敗程度隨著空氣含量的增多而升高，因此單獨(dú)空氣含量變化對(duì)固飲哈敗的影響不明顯。

2.2.3光照

不同光照條件下樣品的哈敗程度等級(jí)如表3和圖2 所示，分別對(duì)比第1和第2組、第3和第4組、第5和第6組，在其它條件相同時(shí)，有光照的樣品有哈敗現(xiàn)象，無(wú)光照的樣品無(wú)哈敗現(xiàn)象，因此，光照會(huì)促使樣品產(chǎn)生哈敗現(xiàn)象。結(jié)合2.2.2中空氣含量影響的分析，在有光照的條件下，不同空氣含量的樣品哈敗程度不同，空氣含量越高，哈敗越嚴(yán)重。

因此，哈敗現(xiàn)象的產(chǎn)生是光照和空氣雙重作用的結(jié)果，其中光照為主要原因，空氣在光照下對(duì)哈敗起促進(jìn)作用。

2.2.4不同波段光的影響

因?yàn)橐鸸〉闹饕驗(yàn)楣庹?，且?jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些研究人員已經(jīng)開展關(guān)于不同顏色包裝袋對(duì)于產(chǎn)品性能影響的研究，例如李梅[9]等研究了不同顏色PE食品包裝袋對(duì)馬鈴薯綠化和龍葵素含量的影響，綠色和黑色包裝袋對(duì)其品質(zhì)控制效果較優(yōu)。針對(duì)此類研究，我們認(rèn)為不同顏色的光線對(duì)產(chǎn)品氧化哈敗可能會(huì)有不同的效果，因此，設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，不同顏色及遮光性的包裝袋內(nèi)樣品哈敗等級(jí)如圖3所示，不同顏色光波長(zhǎng)范圍如圖4所示。

結(jié)果顯示，透明紫色（波長(zhǎng)400-450nm）、藍(lán)色（波長(zhǎng)450-520nm）、橙色（波長(zhǎng)600-625nm）、紅色（波長(zhǎng)625-700nm）包裝袋有哈敗味道，但略低于全透明包裝袋，透明綠色（波長(zhǎng)520-560nm）、黃色（波長(zhǎng)560-600nm）包裝袋和全遮光的鋁箔袋沒(méi)有哈敗味道，說(shuō)明藍(lán)紫光（波長(zhǎng)400-520nm）和紅橙光（波長(zhǎng)600-700nm）波段會(huì)引起圓苞車前子殼粉的氧化哈敗，而位于光譜中間的黃綠光（波長(zhǎng)520-600nm）波段不會(huì)引起其氧化哈敗。

綜上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固飲哈敗現(xiàn)象的產(chǎn)生受光照和空氣的影響，空氣在光照的條件下起作用，不受溫度影響，且在不同顏色光照中，主要受藍(lán)紫光和紅橙光的影響，黃綠光沒(méi)有引起固飲哈敗。相關(guān)研究表明，哈敗現(xiàn)象主要出現(xiàn)在含油脂豐富的食品中，由于油脂在光照、溫度、空氣等的作用下分解產(chǎn)生不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生了有毒的酮醛等小分子物質(zhì)，從而使產(chǎn)品產(chǎn)生哈敗異味[10-12]。本實(shí)驗(yàn)中引起哈敗的圓苞車前子殼粉來(lái)自于被譽(yù)為“纖維之王”的圓苞車前子種殼，因含有豐富的膳食纖維、多糖分子等成分，有增強(qiáng)飽腹感、減肥控重、潤(rùn)腸通便等功效，是一種重要的固體飲料原料[13，14]。查閱資料得知，圓苞車前子中含有少量油脂，可能在生產(chǎn)過(guò)程中將微量油脂帶入圓苞車前子殼粉，在光照的作用下與包裝袋內(nèi)空氣中的氧反應(yīng)引起了固飲的哈敗[15]。而對(duì)于不同波段光的影響，藍(lán)紫光和紅橙光可能分別由于能量高和波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易透過(guò)包裝袋誘導(dǎo)氧的活化和油脂中游離基的生成，從而導(dǎo)致固飲哈??；全透明包裝袋哈敗等級(jí)大于藍(lán)紫光和紅橙光包裝袋是因?yàn)槠渫高^(guò)所有光線，是藍(lán)紫光和紅橙光引起哈敗效果的疊加；而鋁箔袋沒(méi)有哈敗的原因是其中間層為不透光的鋁，完全遮擋所有光線且氧氣透過(guò)率最低。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證，引起此款固體飲料氧化哈敗的外部因素為光照和空氣，其中光照為主要因素，空氣在光照下對(duì)哈敗起促進(jìn)作用，同時(shí)驗(yàn)證得知導(dǎo)致哈敗的原料為圓苞車前子殼粉。從固飲產(chǎn)品本身性質(zhì)來(lái)說(shuō)，完全隔絕空氣對(duì)于包裝操作可行性不高，為避免哈敗現(xiàn)象，在后續(xù)固體飲料的研發(fā)及生產(chǎn)過(guò)程中，可根據(jù)產(chǎn)品的需要及觀測(cè)結(jié)果，選擇鋁箔袋或透明黃色、透明綠色包裝袋進(jìn)行包裝，同時(shí)圓苞車前子殼粉原料需放置在避光處，以降低產(chǎn)品哈敗的可能性。

對(duì)比透明袋和鋁箔袋，鋁箔袋具有良好的遮光性和較低的氧氣透過(guò)率，有利于降低哈敗的可能性，但全遮光會(huì)阻擋消費(fèi)者直觀的了解產(chǎn)品，同時(shí)鋁箔袋成本較高，三層膜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致過(guò)膠量大、環(huán)保性較低，在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的當(dāng)今社會(huì)，低成本、高顏值、可視性及環(huán)保性是廣大食品廠家和品牌商追逐的突破點(diǎn)，因此在后續(xù)的研究中，可對(duì)透明黃色、綠色包裝袋和鋁箔袋包裝的產(chǎn)品進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，若對(duì)產(chǎn)品影響較低，可使用透明黃色、透明綠色包裝袋包裝此固體飲料產(chǎn)品，從而帶來(lái)更大的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

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