食品包装保质期及预测
食品保质期
成分浓度随时间的变化 允许的浓度变化的幅度
不同种成分对产品品质的重要 性可以差别巨大 重要性和许可的浓度范围是由 成分的化学结构来决定的。 通过包装保持品质意味着把某 一特定的浓度尽可能长地保持 在一定的范围内。
“食品保质期”涵义 产品最重要的品质特征可以保持的时间间隔的上限。
二、食品包装保质期预测与试验
食品保质期
食品保质期
特性:一般而言,食品由很多成分组成,其中 的大部分成分化学稳定性相对较低。 “品质” 定义 决定产品性能的品质原则上说是基于产品的 成分。 品质Q可以描述为产品化学成分的函数:
Q = f (c1 , c2 , ⋅ ⋅ ⋅ , cn )
Δt ⇒ Δci ⇒ ΔQ
ci 代表成分 i 在食品中的浓度
一、 产品(包装)保质期及其影响因素
3. 确定合格品(保质期)的判别标准
合格品的判别标准一般以产品中某种关键、特性成分为依据。 任何产品的合格品判别标准都直接影响包装有效期的测定。 判别标准说明 有些产品的合格品判别标准有一条明确的界限,而有些产 品则因变质情况比较复杂,难以确定一个临界点。 如果产品有多个或互相影响的变质形式,则应确定一组合 格品的判别标准。 产品既要符合合格的标准化标准,又要能为顾客所接受, 这是产品能在市场上打开销路的决定性因素。
2 吸附理论及模型
(2) Modified
Chung-Pfost (MCP)模型
A RH = exp[− exp(−CM )] T +B
M = A − C ln ⎡ − (T + B ) ln ( RH ) ⎤ ⎣ ⎦
(3) Modified Oswin (MOS)模型
RH = 1 1 + [( A + BT ) / M ]C
货架寿命加速试验方法
说明
初始速率法,在适用的条件下,可以提供一个理想的 货架寿命加速试验技术。其优势在于在相对短的时间 内,要获得在实际储存条件的动力学数据,只需仅与 反应级数相关的最简单动力学模型。 在没有一个非常灵敏和准确的分析技术的情况下,应 延长恶化过程的时间,使可用的检测方法获得相关统 计意义上的变化。 当反应级数未知,可用一个简单的加速试验程序凭经 验估算。在这种情况下,可以采用下面的最简单动力 学模型。这种方法通过任何动力学活跃因素来加速恶 化的进程。
项 目 酸价(mg/g) 过氧化值(g/100g) 总砷(mg/kg) 铅(mg/kg) 水份(g/100g) 指 标 5 0.25 0.5 0.5 6.5
应用实例
市售的100g香浓奶酥饼干
储存条件为室温(25℃),相对湿度65%。使用的包装材料 为BOPP/vm CPP,经国家轻工业包装制品质量监督检测中心 测得Bopp/ vm CPP的透湿系数为0.51×10-15g·cm/cm2·s·Pa,薄 膜厚度45μm,测得包装总面积为390 cm2 25℃时饱和水蒸气 压强为3.167kPa。
1 概述
食品防潮包装的关键技术
产品吸湿特性的评价与模型表征; 不同环境下的包装材料透湿性能及其性能改善技术; 防潮保质期的预测理论方法; 合理可靠的加速试验方法
难 点:
动态、综合环境下的保质期的预测理论方法; 综合环境下的加速试验方法
2 吸附理论及模型
食品平衡含水率的经验模型 (等温吸湿模型):
一、 产品(包装)保质期及其影响因素
1. 保质期含义
指产品从生产、包装到在规定的条件下开始变成不合格品之 间的时间(保证产品质量的日期) 。 在此期间,产品完全适用于出售,并符合标签上或产品标准 中所规定的质量。 食品的保存期:指预示在任何标签上规定的条件下食品可以 食用的最终日期。在此之后,该食品不再适于食用。
货架寿命加速试验方法
基本原理
ASLT有一个有效的动力学模型适用于任何恶化的过 程,包括化学,物理,生化或微生物引起的恶化。 ASLT的基本原理在所有情况下都是一样的。 大多数的货架寿命加速试验都研究的是基于食品化 学反应引起的恶化。 货架寿命加速试验有很多方法,但基本所有的都是 关注于如何在短期内获得可靠的恶化数据,采用什 么模型,以及最终怎样预测得到食品的实际货架寿 命。
功用
消费者可以了解所购产品的质量状况; 生产商可以指定正确的流通途径和销售模式; 包装设计的基础
我国对各大类食品的保质期已有具体的规定
一、 产品(包装)保质期及其影响因素
要求:
生产商需对产品的保质期进行准确的试验测定,以保证 产品在流通、销售等环节中质量的稳定。 包装工艺保证
主要对象:
食品、药品、化工产品等-强制性
预测保质期为: 325天 产品标注:360天
4 防潮包装保质期预测模型的试验验证
加速验证试验
分别在35℃、45℃、50℃和60℃高温(RH90%) 条件下试验测得试样防潮包装的保质期; 利用Arrhenius 公式外推得到常温下的保质期; 利用防潮包装保质期预测模型, 获得相同条件下的防 潮包装的预测保质期; 比较结果,验证预测方法可行性。
四、基于微生物控制的食品包装保质期
根据微生物的控制来预测食品包装保质期的原理,即依 据各种食品微生物在不同加工、储藏和流通条件下的特 征,建立一系列能描述和预测微生物在特定条件下生长 和死亡的模型,判断食品内主要病原菌和腐败菌生长或 残存的动态变化,从而对食品包装保质期进行快速预测。 现在已知的微生物生长模型有很多,但结合食品包装预 测保质期的模型大多数只适用于一类食品。 进行食品保质期预测,首先应了解研究对象的性质,确 定特定腐败菌,贮藏条件等,然后再选择合适的方法和 模型进行预测。
对产品的存储、运输和测定货架寿命有很大的影响。 根据所得的相关信息,可以进一步改进产品配方和 加工处理技术,从而延长货架寿命。 由于实际原因,特别是产品的实际存储时间较长, 加速试验技术可大大缩短试验时间。
介绍相关货架寿命加速试验(ASLT)的方法, 根据在明显短于实际货架寿命的时间内获得的 数据来评估产品的稳定性。
缺少恶化指标
有的食品以感官为评价,其综合了不同反应的影响。在许多情况 下,衡量与感官评价密切相关的恶化指标是不存在的。因此,产品 只能根据可接受或不可接受两等级来判别,而不是由一连续等级来 判别的,从而不存在用初速度或无模型法来进行稳定性加速试验。
统计问题
正确的统计方法在ASLT的使用是至关重要的,涉及到动力学模型 验证。显然,ASLT技术本身缺乏验证该模型有效性的能力.
产品保质期的确定方法
理论设计、预测 技术基础:
产品质量变化的机理与理论表征; 外界因素的影响具体表征; 包装工艺性能
现有研究:
产品湿度控制、产品氧化控制、产品色泽控制、 微生物反应等; 复杂性
加速、模拟试验方法
货架寿命加速试验方法
对食品行业来说,在一个较短的时间内确定产 品的货架寿命是很有型
酥性饼干
中华人民共和国轻工行业标准QB/T 1433. 1一 2005中定义:酥性饼干(Short biscuits)是 以小麦粉、糖、油脂为主要原料,加入膨松剂 和其他辅料,经冷粉工艺调粉、辊印、成型、 烘烤制成的饼干。 GB7100-2003《饼干卫生标准》中给出相关 的指标要求为:
(1) Modified-Henderson (MHE)模型
RH = 1 − exp[− A(T + B) M ]
C
⎡ ln (1 − RH ) ⎤ M =⎢ ⎥ ⎣ − A (T + B ) ⎦
1 C
RH—物料所处环境相对湿度,%; T—环境温度,K; M—物料平衡含水率,%; A、B、C—与物料性质相关的常数。
− 1 C
⎡1 − RH ⎤ M = ( A + BT ) ⎢ ⎣ RH ⎥ ⎦
2 吸附理论及模型
(4) Modified Halsey (MHA)模型
RH = exp[− exp( A + BT ) M − C ]
M = exp ( A + BT ) ⎡ − ln ( RH ) ⎤ ⎣ ⎦
− 1 C
货架寿命加速试验方法
(2)动力学模型法
基本过程包括以下步骤:
选择所需的加速恶化进程的动力学活跃因素。 在使恶化速率足够快的加速因素水平下,对恶化过 程的动力学进行研究。 通过计算动力学模型的参数,推断正常贮存条件下 的数据。 通过推断出的数据或动力学模型预测在实际储存条 件下的货架寿命。
货架寿命加速试验方法
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快消食品包装关键技术
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内容提要
快消食品的特性与包装要求 食品包装保质期及预测 包装材料传质及其阻隔性性能检测 基于保质期的食品包装设计与应用
动力学模型
食品中一个最全面的动力学模型,包括引起 变质速度变化的所有因素。
产品的变质速度用以下方程来表示:
dD/dt=K(CFi,EFj)
其中:D—变质指数;t —时间;Ci —成分因素;Ej — 环境因素。
货架寿命加速试验方法
(3)货架寿命加速试验存在的不足
与ASLT相关的问题
一是没有一个有效的动力学模型来适应任何加速动力学因素。 二是即使存在这样的模型,但它非常复杂,需要评估大量的参数。 在这种情况下,实验过程变得极其繁琐以至于ASLT过程无实用性 可言。
产品对象特性:
包装参与产品使用的全过程 保质期确定复杂,随机性-研究甚少 包装只是参与生产地到消费者之间的过程。 主要研究试验对象
一、 产品(包装)保质期及其影响因素 2. 影响因素
(1) 产品特性 (2) 包装 (3) 贮运条件
三者之间关系 产品特性:内因 贮运条件:外因 包装:调节、限制、阻隔 副作用??
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