包裝材料對不同水分含量花生貯藏效果影響

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(1. 江西農業大學食品科學與工程學院,江西南昌 330045; 2. 江西省農業科學院農產品加工研究所,江西南昌 330020)

花生內含豐富的脂肪和蛋白質,具有很高的營養價值,無論作為食品還是深加工原料都有很大市場。隨著人們生活水平的提高,對食品的品質及食品安全要求也越來越高,花生是許多食品的加工原材料,其深加工的食品很受消費者歡迎,但是花生原料在貯藏過程中容易發生酸敗、霉變,甚至產生黃曲霉毒素,貯藏時花生含水量是決定原料能否成功貯藏的關鍵因素[1]。安全水分下,花生安全貯藏相對容易,但是在生產和生活中常常有高于安全水分花生需要貯藏,如南方花生收獲過程中常常遇連續陰雨天氣,短期內不能迅速干燥,加上南方溫度、濕度普遍偏高,高水分花生短期貯藏難度大;我國東北的花生因秋冬花生收獲季節溫度偏低,花生通常不能得到及時干燥而導致花生變質,使得種植戶的經濟受損;我國對鮮食花生的需求也要求對高水分花生有貯藏要求。由此可見,生產生活中對不同含水量的花生原料都有貯藏需求。

表1 花生感官品質評價表Table 1 Sensory quality evaluation form of peanuts

適宜的包裝是保護農產品免受或減少氧氣、溫度、濕度和光線等外界環境因素的影響,減緩貯藏品質劣變,確保食用安全和商品價值的重要措施之一[2 - 3]。有學者探討了不同包裝材料包裝花生在氣調貯藏環境下花生的品質和氧化穩定性的變化情況[1,4],結果表明包裝材料的不同,花生的貯藏品質差異很大。雖然有關包裝材料對常溫下花生貯藏品質和貨架期的研究也有報道[5 - 6],但有關包裝材料對不同水分花生的貯藏品質影響的研究報道很少。因此,研究不同包裝材料對花生貯藏品質的影響,對將來花生貯藏有著重要的指導意義。在本文中PA/PE復合膜(PA/PE:尼龍/聚乙烯復合材料)、五層PA/PE共擠膜、七層PA/PE共擠膜、EVOH高阻隔膜(EVOH:乙烯 - 乙烯醇共聚物)、PE膜(PE:聚乙烯)等研究了包裝材料在貯藏過程中對花生品質的影響,以期找到合適的材料來分別貯藏不同水分的花生原料,滿足市場需求。

1 材料與方法

1. 1 花生原料

實驗樣品為江西省農業科學院培育的贛花七號干花生。挑選個大,飽滿,均勻的花生洗凈,用0. 5%的淡鹽水浸泡36h,得到返鮮花生,然后進行干燥處理,參照GB 5009. 3 - 2010測定花生水分,得到25. 3%、12. 0%、6. 5%四種不同水分含量的花生原料。

1. 2 包裝材料與貯藏

分別采用相同大小和厚度(22cm×16cm×0. 09mm)的PE/PA復合膜、PA/PE五層共擠膜(PA/PE:尼龍/聚乙烯復合材料)、PA/PE七層共擠膜、EVOH高阻隔膜(EVOH:乙烯 - 乙烯醇共聚物)、PE膜包裝袋對不同水分花生進行密閉包裝處理,以網袋包裝作為對照組(CK)。每個處理分裝成六袋,置于溫度35℃,濕度90%恒溫箱中貯藏,隔3天測定一次指標。

1. 3 指標測定

過氧化值:參照GB/T 5009. 37;酸價:參照GB/T 5009. 37;花生感官品質主要從色澤、氣味、滋味、組織狀態、風味后感等五個方面進行評價[7 - 9]。花生感官品質評價表如表1。

1. 4 數據處理

實驗數據采用Excel和OriginPro軟件處理分析,制作圖表。

2 結果與分析

2. 1 不同包裝材料對含水量6. 5%的花生貯藏效果影響

圖1 不同包裝材料包裝對6. 50%水分花生過氧化值的影響Fig. 1 Effect of different packaging materials on peroxide value of the 6. 50% moisture peanut

從圖1、圖2可以看出,隨著貯藏時間的延長,酸價、過氧化值都在增高。圖1中對照組的花生過氧化值上升最快,與其他處理組差異顯著;五層共擠、七層共擠和EVOH組上升較慢,并且三者差異不顯著。過氧化值大小主要與環境中O2有關,對照組花生直接與空氣中O2接觸,脂肪氧化速度快,過氧化值上升快;五層共擠、七層共擠和EVOH三種包裝材料阻氧性較強,花生中脂肪酸氧化緩慢,過氧化值上升較慢,與對照組差異顯著。圖2中對照組花生容易受貯藏環境如濕度,霉菌等因素影響,是花生中脂肪發生劣變,酸價上升最快,明顯高于其他組,復合膜組上升最慢。

圖2 不同包裝材料包裝對6. 50%水分花生酸價的影響Fig. 2 Effect of different packaging materials on acid value of the 6. 50% moisture peanut

結合圖3中花生感官品質的變化情況,可以看出阻隔性較強的EVOH、七層共擠膜包裝最能夠保持花生感官品質的穩定。CK和PE組感官品質下降最快,與其他處理組差異顯著,這是由于處于安全水分的花生,在高溫高濕環境下將吸收空氣中水分,加速花生品質劣變,商品品質下降最快,這與付曉紀等的研究[10]認為使用PA/PE真空包裝袋貯藏的脫皮花生仁品質優于聚乙烯薄膜包裝袋相符。由此可得出:老化環境下,EVOH或七層共擠膜最適合水分為6. 50%花生的貯藏,其次是五層共擠膜。

圖3 不同包裝材料包裝對6. 50%水分花生感官品質的影響Fig. 3 Effect of different packaging materials on sensory quality of the 6. 50% moisture peanut

2. 2 不同包裝材料對含水量12. 0%花生的貯藏效果影響

從圖4中可以看出隨著貯藏時間的延長,過氧化值不斷升高,花生的過氧化值從大到小的順序依次為:CK>PE>五層共擠>復合>七層共擠>EVOH,這還是與包裝膜材料的阻氧性有關,阻氧性能越好過氧化值越穩定,包裝各組花生與對照組差異顯著。對于含水量12%的花生,含水量高于安全水分,在貯藏過程中代謝較旺盛,呼吸作用強,容易引起酸價的升高。包裝材料阻隔性越強,包裝袋內呼吸熱越不容易散去,進一步加速花生呼吸作用,當包裝袋內氧氣不足時也容易發生無氧呼吸,從而使花生酸價上升。從圖5可以看出,采用EVOH高阻隔膜包裝花生酸價上升最快,與其他組差異顯著。CK對花生酸價影響最小,但與七層共擠膜組差異不顯著。

圖4 不同包裝材料包裝對12. 0%水分花生過氧化值的影響Fig. 4 Effect of different packaging materials on peroxide value of the 12. 0% moisture peanut

圖5 不同包裝材料包裝對12. 0%水分花生酸價的影響Fig. 5 Effect of different packaging materials on acid value of the 12. 0% moisture peanut

圖6 不同包裝材料包裝對12. 0%水分花生感官品質的影響Fig. 6 Effect of different packaging materials on sensory quality of the 12. 0% moisture peanut

從圖6可看出,PE和CK感官品質下降更慢一些,品質相對較好,兩者差異不顯著,但相對其他處理組差異顯著。七層共擠膜和EVOH高阻隔膜包裝透氣性差,花生在高溫高濕條件下容易發生無氧呼吸,產生不良風味,使花生感官品質變差,因此這兩組感官質量最差。盡管PE過氧化值較高,但相對于其他組分在口感上卻更佳,這是因為其他組分阻氧性強,花生容易發生無氧呼吸,發酵產生酒精等異味物質,使花生口感大大降低。綜上,采用PE膜包裝材料對水分為12%的花生更有利于花生整體品質的保持,為最佳包裝材料。

2. 3 不同包裝材料對含水量25. 3%花生的貯藏效果影響

從圖7、圖8可以看出,隨著貯藏時間的延長,PE組花生包裝材料阻氧、阻水性差,容易滋生霉菌加速花生氧化酸敗,酸價、過氧化值上升最快;EVOH、七層共擠膜、復合膜包裝材料有相對較好阻氧性,過氧化值變化最小,三者過氧化值接近,但與其他組差異顯著。但是無氧呼吸也最嚴重,這將使花生酸價上升較快。所以復合、五層共擠材料包裝的花生酸價較低,兩者酸價值較接近,其中復合膜包裝花生酸價始終保持在相對最低值。

圖7 不同包裝材料包裝對25. 3%水分花生過氧化值的影響Fig. 7 Effect of different packaging materials on peroxide value of the 25. 3% moisture peanut

圖8 不同包裝材料包裝對25. 3%水分花生酸價的影響Fig. 8 Effect of different packaging materials on acid value of the 25. 3% moisture peanut

從圖9可以看出:CK的感官品質最好、最穩定,與其他各組差異顯著;PE組第二天開始品質急劇下降,這與PE膜包裝的花生滋生大量霉菌有關。綜上,對25. 3%花生貯藏效果最佳的包裝材料應選擇五層共擠膜或復合膜;密閉包裝組與對照組相比,保藏效果有較大差距,所以綜合考慮得出水分為25. 3%的花生不適合密閉包裝貯藏。

圖9 不同包裝材料包裝對25. 3%水分花生感官品質的影響Fig. 9 Effect of different packaging materials on sensory quality of the 25. 3% moisture peanut

3 結論

在高溫高濕的貯藏條件下,包裝材料的不同對花生的過氧化值、酸價、感官品質的影響非常顯著。水分含量處于安全水分6. 5%的花生適合用高阻隔性的包裝材料,用PE/PA七層共擠膜或是EVOH膜包裝貯藏時品質更優;對水分含量稍高于安全水分12. 0%的花生,包裝材料要求具有一定的透氣性,用PE膜包裝貯藏時品質更優;但對水分含量較高(25. 3%)的花生,不適合用密閉包裝的方式貯藏,特別是不適合用阻隔性強的包裝材料包裝。

考慮到氣密性、阻水性分以及抑制霉菌和蟲害生長的情況,在高溫高濕的條件下,不同水分含量的花生應選擇相應最合適的包裝材料。對于安全水分以內的花生比較適合用氣密性較好的包裝袋,但氣密性太高的高阻隔膜容易發生無氧呼吸使酸價偏高,氣密性太小的膜則容易使花生發生氧化,使過氧化值偏高。對于水分含量略高于安全水分的花生,適合用低氣密性的包裝材料,既可以一定程度上防止環境濕氣進入,又可以防蟲防霉,一定程度上具有調節包裝袋內部氣體含量,防止花生無氧呼吸的作用,密閉性太高不利于水和熱量的散發,容易發生無氧呼吸,使酸價偏高。對于較高水分的花生,則不適合用密閉包裝,密閉包裝容易發生無氧呼吸產生大量酸性物質和酒精,使酸價偏高,感官品質急劇下降。對于高于安全水分的花生可以用自然氣調包裝的方法進行包裝,應用氣調作用更顯著的納米材料效果更好,如含納米TiO2的納米包裝材料、含納米Ag的納米包裝袋和納米材料PE膜結合使用已經在大米包裝中被證明效果優越[11]。

本研究為了快速獲得實驗結論,采用高溫高濕加速老化處理,模擬的老化環境與花生生產實際貯藏環境有較大不同,包裝材料對不同含水量花生原料在自然環境下的實際貯藏效果有待進一步研究。

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