杏(Armeniaca vulgaris Lam.)为木兰纲(Magnoliopsida)蔷薇目(Rosales)蔷薇科(Rosaceae)杏属(Armeniaca)植物[1]。杏以营养价值(糖、有机酸和矿物质)、营养特性(总酚、总黄酮、总类胡萝卜素和抗氧化活性)以及富含有助于健康的生物活性物质而闻名[2]。玫瑰花酱在我国具有悠久的历史,是非常受欢迎的特色美食。传统的玫瑰花酱是由玫瑰花和白砂糖制作而成,制作完成之后的玫瑰花酱,不仅具有玫瑰花香,同时还有许多有益人体的成分,比如氨基酸和多酚等,还具有一定的药用、保健价值[3-5]。目前对新疆地区制作的玫瑰花酱进行研究之后发现,尤其是和田等地区制作的特色传统玫瑰花酱,其蕴含了非常丰富的生物碱和黄酮[6]。果丹皮是以含有较多果胶和有机酸水果为主要原料制得的果脯类休闲水果食品。目前以杏子和玫瑰花酱为原料制作复合果丹皮的研究还未见报道。

食品在生产、贮藏和运销过程中,受到环境的影响,从而导致食品品质的劣变。O2是引起食品变质的重要因素之一,食品中许多组分都与氧的存在密切相关。从生化角度来讲,在有氧环境下,维生素和多种氨基酸会失去营养价值、使不稳定色素变色或褪色;从微生物角度讲,大部分微生物都会在有氧环境中良好生长,即使氧含量在包装环境中低至2%～3%,大部分的需氧菌和兼性厌氧菌仍然能够生长,生化反应也仍会进行。因此,不管从保持食品色、香、味的角度讲,还是从预防食品腐败变质的角度看,去除包装中的O2都是至关重要的。包装能够将食品与环境隔绝开来,防止外界微生物的污染,并起到阻氧避光作用[7]。包装可以有效地避免产品与空气中的氧气接触,以延缓产品在贮藏期间品质变化速率,从而达到延长产品货架期的效果[8]。传统货架期检测方法采用常温贮藏结合感官评定的方式,试验周期长、生产成本高。而加速货架期试验能准确快速地预测货架期,节约成本,已成功应用于多种耐贮藏食品[9]。目前,关于果丹皮营养品质的研究较多,但对其在贮藏期间品质变化及货架期预测的研究鲜有报道。因此,研究杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间的各指标变化规律,从而建立一种高效快速评价复合果丹皮在贮藏期间品质变化的模型是十分有意义的。

本文采用糖纸包装(candy paper packaging,CW)、真空包装(vacuum packaging,VP)、保鲜袋包装(storage bag packaging,WPB)和铝箔袋包装(aluminum foil bag packaging,ABP)4种包装方式对弱微波辅助干热空气干燥后的杏与玫瑰花酱复合果丹皮进行包装,常温贮藏180 d,分别研究4种包装方式对复合果丹皮品质指标的变化规律,同时通过探究其在贮藏期间水分含量、可溶性糖、硬度及菌落总数的变化情况建立化学动力学货架期预测模型,旨在研究贮藏期间不同包装方式下的复合果丹皮理化指标的变化规律并预测其货架期,确定最佳包装方式,以期为复合果丹皮的生产和贮藏应用提供依据和理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

明星杏,购买于乌鲁木齐市九鼎水果批发市场,可溶性固形物含量为(12±0.9)°Brix;和田纯玫瑰花酱、白砂糖,购买于乌鲁木齐市新北园春干果批发市场;柠檬酸、琼脂、β-环糊精、海藻酸钠、果胶、苯甲酸钠,均为市售食品级,河南万邦化工科技有限公司;无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、碘酸钾、碘化钾、葡萄糖、苯酚、浓硫酸、NaOH、邻苯二甲酸氢钾、2,6-二氯酚靛酚、酚酞、草酸、偏磷酸、抗坏血酸、Na2CO3、次甲基蓝、酒石酸钾钠、考马斯亮蓝G-250溶液、牛血清蛋白,均为分析纯,天津市致远化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

JEA202电子天平,上海浦春计量仪器有限公司;C21-WH2106美的电磁炉,美的电磁炉科技股份有限公司;CM-600D色差计,柯尼达美能达办公系统(中国)有限公司;TU-1810紫外线分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;TGL-16G离心机,上海安亭科学仪器厂;DZKW-S-4电热恒温水浴锅,北京市永光明医疗仪器有限公司;TA.XTC-18 plus质构仪,英国Stable Micro System公司;JM-L50胶体磨,广东美的电器制造有限公司;弱微波辅助干热空气干燥设备,实验室自制;DHS-16A水分测定仪,上海菁海仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的制备

取出放置备用的杏子,清洗、去核,将杏果肉少量多次放入胶体磨中打浆,混合果酱以180 g为基准,将杏浆与玫瑰花酱质量比设为2∶1,白砂糖添加量设为5.5%(质量分数),柠檬酸添加量设为0.2%(质量分数),复合胶(琼脂∶β-环糊精∶海藻酸钠∶果胶)质量比设为3∶2∶2∶1,苯甲酸钠添加量设为0.04%(质量分数),将混合果酱在电磁炉上(500 W)熬煮浓缩5 min,在0.08 Pa下抽真空20 min,再将混合果酱倒入塑料膜上刮平,酱厚为3 mm,放入弱微波辅助干热空气干燥设备里进行干燥,分别采用糖纸、真空袋、保鲜袋、铝箔袋进行包装,置于常温下贮藏,每隔一段时间(0、30、60、90、120、150、180 d)进行取样、测定其水分含量、色泽、可溶性糖、维生素C、质构、感官评分、总酚、黄酮及菌落总数,每次每种包装方式各取3袋,即1次取12袋。

1.3.2 水分含量的测定

按照GB 5009.3—2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》

(1)

式中:H,物料水分含量,%;I1,干燥皿和物料的质量,g;I2,干燥皿和物料干燥至恒重后的质量,g;I3,干燥皿的质量,g。

1.3.3 色泽的测定

参照WOJDYO 等[10]的方法,并稍做修改,以仪器白板为标准,每个样品平行测定3次,并记录相应的明暗度(L*)、红绿度(a*)以及黄蓝度(b*),同时对不同包装的复合果丹皮总色差值ΔE进行评价。ΔE可按公式(2)进行计算:

(2)

式中:ΔE为总色差值;L*、a*、b*为贮藏前的色值;L0*、a0*、b0*为贮藏后的色值。

1.3.4 可溶性糖的测定

按照GB/T 10782—2021《蜜饯质量通则》测定。

1.3.5 维生素C含量的测定

按照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》

1.3.6 质构的测定

质构参数为:灵敏度为P/0.5的圆柱形探头,测试前速度1.0 mm/s,测试中速度0.5 mm/s,测试后速度1.0 mm/s,触发点负载5 N,压缩形变量0.1 mm,样品循环测定次数为3次,取平均值作为最终鉴定结果。

1.3.7 感官评分

由10名食品专业的学生组成感官评价小组对杏与玫瑰花酱复合果丹皮进行感官指标评价,男女人数各半。按照表1的评分标准对杏与玫瑰花酱复合果丹皮的色泽、香气、口感、组织状态以及喜爱度进行打分评价。

1.3.8 总酚含量的测定

参考Folin-Ciocalteau 的方法进行测定[11];取0.8 mL样品上清液加蒸馏水至10 mL,加入1 mL福林酚,混合均匀避光保存5 min后,加入2 mL 12% Na2CO3溶液(体积分数),蒸馏水定容至25%。室温避光保存90 min,测定675 nm波长吸光度,并根据标准曲线计算样品中的总酚含量。以没食子酸为标准品建立拟合回归方程为Y=75.371X+0.017 5,相关系数R2=0.999 4,总酚含量以没食子酸含量计。

1.3.9 黄酮含量的测定

参考PAZ等[12]提出的方案进行测定;取0.5 mL样品溶液加入0.15 mL亚硝酸钠溶液,混匀静置6 min,再加入0.15 mL 10%硝酸铝溶液(体积分数),混匀静置6 min;再加入2 mL 4%氢氧化钠溶液(体积分数),蒸馏水定容至5 mL,混匀静止3 min。测定508 nm波长吸光度,以芦丁标准溶液为标准品建立拟合回归方程为Y=16.892X-0.011 9,相关系数R2=0.996 2,总黄酮含量以芦丁含量计。

1.3.10 菌落总数的测定

参考GB 4789.2—2022 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》,菌落总数的计算方法按公式(3)计算:

(3)

式中:N,样品中菌落总数;∑C,平板(含适宜范围菌落总数的平板)菌落数之和;n1,第一稀释度(低稀释倍数)平板个数;n2,第二稀释度(高稀释倍数)平板个数;d,稀释因子(第一稀释度)。

1.4 货架期模型的建立

1.4.1 动力学模型的建立

化学动力学方程可用来反映食品品质指标与贮藏时间的关系,分为零级和一级化学反应动力学方程,可应用于食品货架期的预测。从动力学变化的角度对食品的品质变化进行分析,果蔬中品质指标C的动力学反应多采用零级或一级反应描述[13]。

零级反应模型:Ct=C0+kt

(4)

一级反应模型:Ct=C0ekt

(5)

式中:Ct,贮藏第t天的实际指标值;C0,初始指标值;k,化学反应速率常数。

1.4.2 品质变化预测模型的建立[14]

化学基元反应的经典模型Arrhenius方程,可描述温度与化学反应速率的关系。首先计算出k值,以lnk对1/T作图,可以得到斜率为-Ea/R,截距为lnk0的线性方程,即可计算出反应活化能Ea和前因子k0。

阿伦尼乌斯方程:

将式两边取对数:

(6)

式中:k,品质指标变化的速率常数;k0,指前因子;Ea,活化能,kJ/mol;R,摩尔气体常数,8.314 J/(mol·k);T,贮藏温度,K。

通过货架期(shelf life,SL)终点对应的品质指标Ct和贮藏温度T线性拟合获得Arrhenius方程和动力学方程,依据方程的截距和斜率可求得Ea和k0,即可得到复合果丹皮的货架期方程。

(7)

(8)

式中:SL0,零级反应下的货架期,d;SL1,一级反应下的货架期,d;C,贮藏终点时品质指标的临界值;C0,品质指标初始测定值。

1.5 数据分析

数据处理采用Excel软件进行统计分析,采用Origin 2019软件进行绘图,采用Design-Expert.V 8.0.6.1进行响应面分析,采用SPSS 20.0软件进行显著性差异分析,结果以“平均值±标准误差(X±SD)”来表示。

2 结果与分析

2.1 复合果丹皮在货架期期间品质指标的变化与动力学

2.1.1 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间水分含量的影响

水分是食品的重要组成部分,也是影响食品品质的关键因素。食品在贮藏过程中,水分含量的变化除了引起产品的损耗,还会影响产品的色泽、风味、质构、营养价值和货架期等[15]。如图1所示,复合果丹皮的水分含量随贮藏时间的延长呈逐渐下降趋势,且存在显著性差异(P<0.05),贮藏开始(0 d)时4种方式包装的复合果丹皮的水分含量分别为18.6%、15.14%、22.37%、21.73%;贮藏至第180天时的水分含量分别为4.68%、4.21%、3.33%、4.73%。与贮藏前相比,水分含量分别下降了74.84%、72.19%、85.11%、78.23,由此可知,VP方式下贮藏的复合果丹皮水分含量损失得最少,说明VP方式下贮藏的复合果丹皮防潮性和密封性较好,其原因在于VP方式对复合果丹皮形成挤压作用,在一定程度上阻止水分流失,从而减少水分的散失[16]。结果表明,VP这种外包装方式能够有效地维持复合果丹皮中的水分含量。

2.1.2 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间色泽的影响

色泽是评价果脯类食品在贮藏过程中的一个重要感官品质指标,对贮藏过程中研究产品的品质变化有重要作用[15]。如图2所示,可知ΔE值随贮藏时间的延长呈下降趋势、且均呈显著性差异(P<0.05)。CW和VP方式包装的复合果丹皮的ΔE值变化较快,WPB和ABP方式包装的复合果丹皮的ΔE值变化较缓慢。贮藏至第180天时,CW、VP、WPB、ABP 4种方式包装的复合果丹皮的ΔE值分别为2.77、2.41、5.84、5.09 NBS。WPB和ABP方式包装的复合果丹皮的ΔE值变化较小,说明此处理组的L*、a*、b*值整体呈现较快的上升趋势,复合果丹皮的黄绿度受损较小,亮度提高。CW方式包装的复合果丹皮ΔE值变化较大,对ΔE值的保持效果最差。VP方式能有效控制复合果丹皮ΔE值的下降,从而维持复合果丹皮在贮藏期间的色泽稳定性。

2.1.3 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间可溶性糖含量的影响

可溶性糖含量是判断果脯类食品耐贮藏性的重要指标之一,其含量越高越耐贮藏。由图3所示,复合果丹皮可溶性糖含量随贮藏时间的延长呈显著下降的趋势(P<0.05)。贮藏0 d时,CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式下的复合果丹皮可溶性糖含量分别为19.7、20.26、19.23、19.56 mg/100 g;贮藏180 d后的复合果丹皮可溶性糖含量分别为6.20、9.10、3.83、7.16 mg/100 g,与贮藏前相比含量分别降低了68.53%、55.08%、80.08%、63.39%。复合果丹皮在贮藏过程中可溶性糖含量变化较明显,第1种可能是由于在贮藏过程中随复合果丹皮水分含量的较少,且在常温下更容易引起氧化反应的发生,导致可溶性糖含量的下降;第2种可能是在贮藏前期复合果丹皮表面的微生物腐败变质导致糖的变化;第3种可能是由于包装材料具有较好的阻隔性能,导致部分糖的无氧呼吸代谢,转化为醇类物质后经过一些列反应,生成其他醛类或酸类化合物[17]。由此可知,VP方式能够较好地延缓复合果丹皮中可溶性糖含量的减少,ABP、CW方式次之,WPB方式对可溶性糖含量的保持效果最差。

2.1.4 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间维生素C含量的影响

维生素C 具有抗氧化活性和自由基清除能力,对人体十分有益,有助于提高人体免疫力,预防心脑血管疾病的发生。但维生素C是一种极不稳定的水溶性维生素,极易受光照、氧气、温度等环境因素的影响发生氧化降解,生成褐色物质,影响水果干制品的色泽[18]。由图4可知,不同包装方式下的复合果丹皮在贮藏180 d时的维生素C含量均呈逐渐下降趋势且呈显著性差异(P<0.05)。这可能是因为维生素C作为水溶性维生素,复合果丹皮在不同包装方式下导致组织结构被破坏,失去了真皮层的保护。贮藏0 d时,CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式下的复合果丹皮维生素C含量分别为6.08、6.76、5.84、6.85 g/100 g;贮藏180 d后的维生素C 含量分别为1.28、1.56、0.7、0.52 g/100 g,保留率分别为21.05%、23.08%、11.99%、7.59%。由此可知,不同包装方式对复合果丹皮的维生素C含量有显著影响,VP方式与其他3种包装方式相比对复合果丹皮中维生素C含量的保留效果最好,能最大程度延缓其在贮藏期间的下降,CW和WPB方式次之,ABP方式的保留效果最差。

2.1.5 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间质构的影响

质构是水果干制品的重要属性,直接影响果脯类食品的口感。不同包装方式对复合果丹皮在贮藏期间质构特性的影响结果如表2所示。

由表2可知,不同包装方式对复合果丹皮贮藏期间的硬度、弹性、内聚性、黏性和咀嚼性有不同程度的影响。整个贮藏期间,不同包装方式下的复合果丹皮硬度均呈上升趋势,水分含量的降低是复合果丹皮硬度增大的主要原因,这与卜宇芳等[19]的研究结果相似,即样品的硬度与水分含量呈负相关,水分含量降低,硬度随之增大,且在贮藏期间4种包装方式之间存在显著性差异(P<0.05);弹性是指样品经外力作用后,恢复的高度与原来高度的比例,而内聚性反映了样品内部结合力的大小,指咀嚼样品时,为使样品保持完整,样品内部组织紧密结合抵抗变形的特性,贮藏期间,4种包装方式下的复合果丹皮弹性、内聚性都呈波动变化趋势且呈显著性差异(P<0.05);咀嚼性是指将固体样品咀嚼到能够吞咽稳定状态所需要的能量,反映了样品对咀嚼的持续抵抗力。贮藏期间,4种包装方式下的复合果丹皮的咀嚼性一直在增大、且呈显著性差异(P<0.05),这与硬度的变化趋势一致,即硬度越大,抗拒牙齿压力的能力越大,咀嚼所需要的能量越大,咀嚼度越高[20]。综上所述,采用VP方式能最大程度地延缓复合果丹皮在贮藏期间硬度和咀嚼性的下降,而在弹性、内聚性和黏性方面,VP方式能较好地延缓弹性和黏性的下降,抑制内聚性的上升,且效果优于其他3种包装方式。

2.1.6 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间感官评分的影响

由图5可知,随贮藏时间的延长,感官评分呈逐渐下降趋势且存在显著性差异(P<0.05),主要是长时间贮藏导致复合果丹皮的颜色变暗、咀嚼性变差、气味变淡导致的。贮藏180 d时,CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式下的复合果丹皮感官评分分别为79.33、86.33、81、79.20分。显然,VP方式下的复合果丹皮感官评分最高,其原因是VP方式在进行封口时完全抽出袋里的空气,很好地抑制了与空气的接触,进而较好地保留了复合果丹皮的气味。因此,VP方式能够比较稳定地维持复合果丹皮的颜色、气味和口感,延缓其感官品质的劣变速度。

2.1.7 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间总酚含量的影响

酚类物质在贮藏期间容易与自身或其他多酚发生氧化聚合反应,生成深色的高分子聚合物,引起食品的褐变。果蔬干制品中酚类物质的氧化受到贮藏温度、氧气及光照等因素的影响,酚类物质是酶促褐变反应的底物,能在多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的催化下经一系列化学反应生成黑素物质,所以总酚含量是复合果丹皮在贮藏期间的重要指标之一。由图6可知,不同包装方式下,杏与玫瑰花酱复合果丹皮的总酚含量呈逐渐下降趋势。贮藏0 d时,CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式下的复合果丹皮总酚含量分别为16.04、26.00、28.95、29.82 mg/100 g;贮藏至180 d时的总酚含量分别为0.45、5.79、2.45、8.57 mg/100 g,分别下降了97.19%、77.73%、91.53%、79.26%,且各组处理间差异显著(P<0.05)。由此可知,VP方式下的复合果丹皮总酚含量下降得最少,这可能是由于这4种包装方式下的复合果丹皮在贮藏过程中酚类物质的主要消耗是作为酶促褐变的底物,这说明真空贮藏延缓了酚类物质的氧化,抑制了复合果丹皮的酶促褐变反应。综上,VP方式下贮藏后复合果丹皮的总酚含量下降得最少、ABP方式次之,CW和WPB方式最差。

2.1.8 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间黄酮含量的影响

果蔬干制品组织中大量存在黄酮类等植物次生代谢产物,与果蔬的色泽、品质和风味形成、成熟衰老过程、组织褐变等作用密切相关,对复合果丹皮的贮藏具有重要影响。如图7所示,不同包装方式下杏与玫瑰花酱复合果丹皮黄酮含量呈逐渐下降趋势。贮藏0 d时,CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式下的复合果丹皮黄酮含量分别为22.15、19.02、17.56、20.42 mg/g;贮藏180 d时的黄酮含量分别为8.62、0.53、2.86、5.80 mg/g,分别下降了61.08%、97.21%、83.71%、72.00%,由此可知VP方式下贮藏的复合果丹皮黄酮含量减少最少,说明VP贮藏能够很好地延缓复合果丹皮中黄酮含量的减少,WPB贮藏次之,CW和ABP贮藏对黄酮含量的保留效果最差。

2.1.9 包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间菌落总数的影响

微生物的安全性对果蔬的品质及保质期非常重要,干燥过程中果蔬组织暴漏于空气中导致微生物的污染,因此果蔬尤其是果脯类食品在贮藏期间控制微生物污染是至关重要的[21]。如图8所示,不同包装方式下的杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间的菌落总数呈上升趋势并存在显著性差异(P<0.05)。贮藏0 d时,CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式下的复合果丹皮菌落总数分别为1.23、1.32、2.63、2.26 lg CFU/g;贮藏至第180天时的菌落总数分别为与6.78、4.17、6.86、7.16 lg CFU/g。与贮藏前相比,菌落总数分别增加了81.86%、68.37%、71.66%、68.43%,由此可知VP方式贮藏后的复合果丹皮的菌落总数增加最少。与CW、WPB、ABP 3种包装方式相比,VP方式更好地保持复合果丹皮在贮藏期间的硬度、水分含量以及能抑制微生物的增长,同时菌落总数相对最少。这可能是因为在经过了前期的迟缓期后,有适宜的生长环境,VP方式样品种的微生物进入对数期,因此菌落总数增长较快[22];而CW、WPB、ABP处理后的包装袋中仍会残留少量的O2,因而微生物仍然能繁殖。

有研究认为,食品是否发生腐败的临界点是菌落总数≤6 lg CFU/g[23],试验中,第150天时,WPB和ABP 2种方式的复合果丹皮菌落总数开始大于临界点,CW方式的复合果丹皮菌落总数到第180天时开始大于临界点,而贮藏180 d后VP方式的复合果丹皮菌落总数仍低于临界点,结合前面的感官评分结果,VP方式能较好的抑制样品中微生物的繁殖,延缓样品的品质劣变。

2.2 复合果丹皮货架期模型的建立

2.2.1 相关性分析

如表3所示,水分含量与ΔE值、维生素C含量、感官评分、黄酮含量、菌落总数间均为显著与极显著相关;可溶性糖与维生素C含量、黄酮含量间呈显著性相关;维生素C含量与总酚、黄酮含量间呈极显著性相关;硬度与菌落总数间呈极显著相关;感官评分与总酚、黄酮含量间呈显著性相关;总酚与黄酮含量间呈显著性相关。因此可以确定各品质指标均可作为影响杏与玫瑰花酱复合果丹皮贮藏品质和货架期动力学模型的重要因素。因此,本研究选择水分含量、可溶性糖、硬度及菌落总数作为表征指标,对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间品质指标变化情况进行动力学分析。

2.2.2 确定反应级数

通过对贮藏时间与品质指标变化值进行线性回归拟合和相关性分析,可以得到复合果丹皮的包装方式与品质指标之间的线性回归方程、速率常数k以及决定系数R2,从而通过比较决定系数R2确定反应级数,结果如表4所示。可溶性糖含量和菌落总数随包装方式及时间的变化规律更符合零级动力学模型,模型的决定系数R2相对较高;水分含量和硬度随包装方式及时间的变化规律更符合一级动力学模型,模型的决定系数R2相对较低。

2.2.3 货架期模型的建立

拟定水分含量、可溶性糖、硬度及菌落总数的临界值为达到贮藏终点时所得到的测定值,即CW方式下测得的4种值的临界值分别为18.61%、6.20 mg/100 g、8 430.26 g、6.81 lg CFU/g;VP方式下测得的4种值的临界值分别为15.14%、9.10 mg/100 g、9 364.11 g、4.17 lg CFU/g;WPB方式下测得的4种值的临界值分别为22.37%、3.83 mg/100 g、8 883.23 g、6.86 lg CFU/g;ABP方式下测得的4种值的临界值分别为21.73%、7.96 mg/100 g、11 071.32 g、7.16 lg CFU/g。将模型参数带入公式(7)、公式(8)中,得到的货架期模型如表5所示。根据公式(6)、表4,以1/T为横坐标、lnk为纵坐标,进行线性回归拟合,得到各反应的活化能Ea与指前因子A,如表6所示。

式中:C水、C糖、C硬、C菌分别为水分含量、可溶性糖、硬度、菌落总数的测定值;T为贮藏温度,K;R为摩尔气体常数8.314 4 J/(mol·k)。

2.2.4 货架期验证试验

取样测定各指标实测值与贮藏时间,通过货架期模型对复合果丹皮的货架期进行预测,如表7所示,各品质指标预测模型在VP方式下的相对误差在1.1%～15.29%,而其他3种包装方式下的相对误差较大,因此实际应用中,VP方式更能准确预测复合果丹皮的货架期。

3 讨论

果丹皮作为传统休闲食品,随市场的扩大,需求量也在逐渐增大,需要运输到更远的地方。市场上的果丹皮均为常温贮藏,果丹皮的包装需要引起重视并注重多样化,以保留果丹皮在贮藏过程中营养品质及控制微生物污染情况。在贮藏过程中正确的包装方式不仅可以有效延缓复合果丹皮品质变质而且可以有效保留其风味。食品货架期是食品品质良好与否的外在体现,与消费者的食用安全、消费者偏好与接受程度密切相关,是消费者选购食品时的重要参考指标[24]。通过采用4种包装方式对杏与玫瑰花酱复合果丹皮在贮藏期间品质指标的变化情况进行讨论,发现CW方式对复合果丹皮水分含量及色泽的变化影响较大,可溶性糖和维生素C含量保留效果与WPB方式相比较好,质构的各个值即硬度、弹性、黏性及咀嚼性也在呈波动变化趋势,感官评分与APB方式相比较高,而此包装方式下贮藏的复合果丹皮活性成分(总酚、黄酮)保留效果最差、产品几乎无活性,同时菌落总数最多、被微生物污染得最严重;VP方式对复合果丹皮水分含量的损失、色泽稳定性的维持、可溶性糖及维生素C含量的保留,均有较好的贡献,此外质构各值的波动情况和感官评分较其他3种包装方式最符合消费者的喜爱,活性成分保留得最好,此外菌落总数最少、微生物污染情况最轻;WPB方式对复合果丹皮水分含量、色泽及可溶性糖含量的保留效果与其他3种包装方式相比最差,对维生素C含量及活性成分的保留效果优于CW方式,菌落总数相对CW方式较少;ABP方式对复合果丹皮水分含量及色泽的稳定性效果优于WPB方式而次于CW方式,对可溶性糖含量的保留效果优于CW和WPB方式,而对维生素C含量的保留效果相对其他3种包装方式最差、感官评分最低,活性成分的保留效果优于CW方式,而菌落总数相对CW和WPB方式较少。对水分含量、可溶性糖含量、硬度及菌落总数为表征值,建立的动力学模型中,该模型的预测值和实际值VP方式下的复合果丹皮拟合程度较好。与复合果丹皮相关的品质指标还有很多,如色泽、维生素C、感官评分、总酚、黄酮含量等,在下一步研究中,将这些指标为变量进行货架期预测模型拟合,建立精度更高的货架期模型,指导生产及销售。

4 结论

本文通过采用CW、VP、WPB、ABP 4种包装方式对复合果丹皮进行包装,分别研究每种包装方式对复合果丹皮品质指标的影响,通过化学动力学模型和Arrhenius方程建立了复合果丹皮的货架期预测模型。对复合果丹皮在不同包装方式下不同品质指标的研究结果表明,CW、VP、WPB、ABP贮藏第180天时,复合果丹皮中水分含量的保留效果:VP>CW>ABP>WPB,ΔE值的稳定性循序:VP>CW>APB>WPB;可溶性糖含量的保留效果:VP>ABP>CW>WPB;维生素C含量的保留效果:VP>CW>WPB>ABP;感官评分高低循序:VP>WPB>CW>ABP;总酚含量的保留效果:VP>ABP>WPB>CW;黄酮含量的保留效果:VP>WPB>ABP>CW;菌落总数多少循序:CW>WPB>ABP>VP。由各品质指标的变化情况可以发现,VP方式贮藏的复合果丹皮营养品质与其他3种包装方式相比保留得最好。以水分含量、可溶性糖含量、硬度、菌落总数为表征指标分别建立4种包装方式下复合果丹皮的货架期预测模型,预测的验证结果表明,VP方式下复合果丹皮以水分含量、硬度、可溶性糖含量以及菌落总数为表征指标建立的预测模型准确度较高,较好地预测了复合果丹皮的货架期。

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Effect of packing method on storage quality of apricot and rose paste composite fruit peel and establishment of shelf life model

GULMIRA Nurmamat1,2, FENG Zuoshan1,2*, BAI Yujia1,2*

1(College of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052, China)
2(Xinjiang Key Laboratory of Postharvest Science and Technology of Fruit, Urumqi 830052, China)

ABSTRACT The purpose of this paper was to study the effect of different packaging methods on the quality changes of apricot and rose paste composite peel during storage, and to predict its shelf life by quality changes.Firstly, the composite fruit peel was packaged in four packaging methods:candy paper packaging (CW), vacuum packaging (VP), storage bag packaging (WPB) and aluminum foil bag packaging (ABP), and stored at room temperature for 180 days to determine the change value of the quality index during storage.A chemical kinetics model was established with water content, soluble sugar content, hardness and total number of colonies as characterization indexes to predict the shelf life of composite fruit peel.The results showed that VP method could effectively delay the degradation of soluble sugar, vitamin C, active ingredients and other nutrients in complex fruit peel, and inhibit the microbial contamination during storage.The changes of soluble sugar and total number of colonies were consistent with the zero-order kinetic model, and the changes of water content and hardness were consistent with the first-order kinetic model.The verification results showed that the prediction model established with four characterization indexes under VP mode had high accuracy, and the relative error between the predicted value and the measured value was small, and the Arrhenius equation had a good fit.Therefore, the application of VP method will provide a theoretical basis for the packaging and storage of composite fruit peel.

Key words apricot and rose paste compound fruit peel;packing method;storage quality;establishment of shelf life model

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039153

引用格式：古丽米热·努尔麦麦提,冯作山,白羽嘉.不同包装的杏与玫瑰花酱复合果丹皮贮藏品质的研究及货架期模型的建立[J].食品与发酵工业,2025,51(3):298-308;394.GULMIRA Nurmamat, FENG Zuoshan, BAI Yujia.Effect of packing method on storage quality of apricot and rose paste composite fruit peel and establishment of shelf life model[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(3):298-308;394.

第一作者：硕士研究生(冯作山教授和白羽嘉副教授为共同通信作者,E-mail:Fengzuoshan@126.com;saintbyj@126.com)

基金项目：新疆维吾尔自治区杏产业技术体系项目(XJCYTX-03-05-2021)

收稿日期：2024-03-08,改回日期:2024-04-19