氣調包裝對饅頭品質及保鮮效果的影響

盛 琪 朱科學 郭曉娜 彭 偉 周惠明

氣調包裝對饅頭品質及保鮮效果的影響

盛 琪 朱科學 郭曉娜 彭 偉 周惠明

（江南大學食品學院江蘇省食品安全與質量控制協同創新中心，無錫 214122）

為延長饅頭的貨架期，研究了氣調包裝對饅頭品質及保鮮效果的影響。在饅頭冷卻過程中輔以紫外照射，采用不同的氣體條件（100%N2，80%N2和20%CO2，50%N2和50%CO2，20%N2和80%CO2）對饅頭進行包裝，以空氣包裝為對照，測定饅頭在25℃貯藏過程中微生物、理化及感官評定指標的變化。結果表明：紫外照射可有效防止二次污染。貯藏過程中饅頭的菌落總數整體呈現上升趨勢，包裝頂空CO2濃度越大，抑菌效果越顯著，20%N2和80%CO2氣調包裝的饅頭在貯藏8 d后，菌落總數仍低于104cfu／g；饅頭的水分含量和L*值逐漸下降；a*值、b*值和硬度呈現上升的趨勢，感官上保持了饅頭原有的色澤、風味和質地。高濃度CO2的氣調包裝是保鮮饅頭的理想手段，可將饅頭的貨架期延長至8 d以上。

饅頭 氣調包裝 品質 保鮮

饅頭是中國人民日常生活中不可缺少的主食，伴隨著城市化的高速發展，饅頭的生產經營正在走向產業化。然而，由于饅頭水分含量高且營養豐富，常溫貯藏條件下極易受微生物的污染而腐敗變質，保質期僅為1～3 d，成為推廣饅頭工業化生產的“瓶頸”［1］。目前，國內一些學者就饅頭的保鮮進行了研究［2-3］，但大都集中于殺菌工藝和化學防腐劑的研究和利用上，對于綠色包裝保鮮技術的研究較少。

氣調包裝保鮮技術是一種通過改變貯藏環境的氣體組成，而抑制產品腐敗，延長食品貨架期的保鮮技術。由于綠色、健康、無副作用等特點，氣調包裝技術被廣泛應用于食品保鮮［4］。Khoshakhlagh 等［5］研究了25℃氣調包裝對面包品質的影響，結果表明高濃度CO2包裝有利于延長面包的貨架期。然而，關于饅頭氣調保鮮方面的研究還鮮見報道。

本研究通過對饅頭進行氣調包裝，研究不同氣體條件對饅頭品質及保鮮效果的影響，為饅頭的工業化生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗原料及主要試劑

香滿園小麥粉（蛋白質11%，灰分0.56%，水分13.3%）：益海嘉里（兗州）糧油工業有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；聚丙烯（PP）材料薄膜：透氧量5.08 cm3／（m2·24 h·0.1 MPa），透濕量2 g／（m2·24 h）；乙醇、氯化鈉、氫氧化鈉、酵母膏、蛋白胨、葡萄糖等試劑均為分析純：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器和設備

MAP-H360盒式氣調包裝機：蘇州森瑞保鮮設備有限公司；6600型O2／CO2頂部空間分析儀：美國Illinois公司；TA-XT2i型物性測試儀：英國Stable Microsystems公司；CR-400型色彩色差計：日本Minolta公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 饅頭的制作、冷卻、包裝及貯藏

饅頭制作：稱取1 000 g小麥粉，5 g酵母及500 mL水，于立式攪拌機中低速攪拌和面5 min（120 r／min），再中速攪拌和面1 min（240 r／min），于25 ℃、相對濕度85%的條件下醒發1 h，再次加入100 g面粉，于攪拌機內低速攪拌5 min，分割成約40 g的面團，手工成型，于溫度為38℃、相對濕度85%的條件下醒發40 min，置于蒸鍋內蒸制25 min。

饅頭的冷卻：將蒸制完的饅頭立即轉入功率為30 W的紫外燈下照射冷卻1 h，饅頭距離紫外燈30 cm。此步驟的目的是防止饅頭蒸制后的二次污染。

饅頭的包裝、貯藏：設置4個氣調包裝試驗組MAP1、MAP2、MAP3、MAP4，各組氣體條件分別為：100%N2，80%N2和20%CO2，50%N2和50%CO2，20%N2和80%CO2；設置1 個空氣包裝對照組（AP），置于25℃的恒溫生化培養箱中貯藏。各組樣品每隔2天取樣，分別進行理化指標、微生物指標和感官評定指標鑒定。包裝材料包裝前經濃度為750 mL／L的酒精棉球擦拭，并經紫外線照射1 h。

1.3.2 包裝頂空氣體的測定

包裝頂空氣體中O2含量和CO2含量由氣體測定儀測定。

1.3.3 饅頭微生物指標的測定

饅頭菌落總數的測定，參照GB／T 4789.2—2010；霉菌／酵母數的測定，參照GB／T 4789.15—2010；大腸菌群數的測定，參照GB／T 4789.3—2010。

1.3.4 饅頭的理化指標的測定

水分測定：參照GB／T 5009.3—2003；色澤測定：用色差儀測定饅頭的色澤，每個饅頭取6個測定點，每次測量3個饅頭，記錄饅頭的L*、a*、b*值。

1.3.5 饅頭TPA（Texture Profile Analysis）特性的測定

饅頭用切片機切成厚度為15 mm的薄片，取中心的2片重疊，測定饅頭的硬度。采用P25柱型探頭，其運行模式為：測試前速度：3 mm／s；測試時速度：1 mm／s；測試后速度：5 mm／s；壓縮比例：50%；觸發力：5 g。

1.3.6 感官評定

選10人組成品評小組進行感官評定，參照LS／T 3204—1993附錄B規定的評價方法。

1.3.7 數據統計分析

所得數據均為3次以上平行測定的平均值，采用SPSS17.0軟件，選擇Duncan測試，在P＜0.05檢驗水平下進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 貯藏過程中包裝頂空氣體組成的變化

各組饅頭在貯藏過程中頂空氣體組成的變化如表1。氣調包裝頂空氧氣起始濃度均在（2.5±0.5）%范圍內，這是由于饅頭具有孔隙結構，氣調包裝無法將氧氣維持在極低的水平［6］。隨著貯藏時間的增加，包裝頂空氧氣濃度均呈下降的趨勢，這與需氧菌大量生長繁殖密切相關。空氣包裝（AP）下降速率最快，而MAP4包裝下降速率最慢，說明頂空氣體中二氧化碳氣體濃度越大，腐敗菌的生長越受到抑制，氧氣消耗量越少。

由表可知，不同包裝頂空二氧化碳濃度變化趨勢不同。一方面，二氧化碳的溶解性和包裝膜的透氣性會造成頂空二氧化碳濃度的下降；另一方面，腐敗菌的生長繁殖會釋放二氧化碳，造成濃度的上升［7］。對于AP和MAP1包裝而言，后者起了主導作用，導致包裝中二氧化碳濃度隨著貯藏時間的延長呈現波浪式上升趨勢；而在MAP2、MAP3包裝中這兩種作用相平衡，二氧化碳濃度變化不大；對于MAP4包裝，前者起了主導作用，二氧化碳濃度略微有所下降。

表1 包裝頂空氣體組成（體積百分比）的變化

2.2 貯藏過程中菌落總數的變化

各組饅頭在貯藏過程中菌落總數的變化如圖1，菌落總數在貯藏過程中不斷增加，AP組菌落總數增長速度最快，貯藏2 d后達到107cfu／g。但隨著包裝頂空二氧化碳的增加，菌落總數的增長速率減小，MAP1、MAP2、MAP3包裝饅頭的菌落總數達到106cfu／g的時間分別為4、6、8 d；MAP4 組菌落總數的增長有明顯的延滯期，貯藏8 d后，菌落總數仍在104cfu／g以下。說明二氧化碳具有明顯的抑菌效果，并且濃度越大，效果越顯著。Khoshakhlagh等［5］報道包裝頂空二氧化碳的濃度是影響抑菌效果的一個重要因素。在貯藏末期，MAP1包裝饅頭的菌落總數略微下降，是由于包裝頂空氧氣已消耗完全，抑制了需氧菌的進一步生長繁殖。根據周美玲等［8］等報道，二氧化碳可通過直接或間接影響微生物的生長，而達到抑菌的效果。然而二氧化碳的抑菌效果還受到原始菌落數、貯藏溫度、產品種類、包裝材料的滲透率等的影響。氣調包裝（20%N2和80%CO2）是較適合饅頭產品的一種包裝方法。一方面以較高濃度的二氧化碳含量抑制好氧菌的生長增殖，另一方面以適當比例的惰性氣體N2維持包裝單元的穩定性，不致于因二氧化碳溶入樣品或其他物化反應的發生而導致包裝塌陷。此外，在饅頭的貯藏過程中未檢測到大腸桿菌等致病菌和霉菌的存在，說明蒸煮和紫外照射作用有效地防止了大腸桿菌等致病菌和霉菌的生長。一方面饅頭的高溫蒸制即可將面粉中原本存在和制作過程中帶入的不耐熱菌殺滅，另一方面紫外線的照射創造了無菌環境，防止了饅頭冷卻過程中的二次污染。

圖1 饅頭貯藏過程中菌落總數的變化

表2列出了常溫貯藏饅頭復蒸后菌落總數的情況。由表可知，當饅頭貯存時的菌落總數不超過106cfu／g時，復蒸后饅頭的菌落總數在1.5×103cfu／g以下，符合GB 7099—2015《糕點、面包衛生標準》，與劉長虹［9］的研究結果一致。因此，MAP1、MAP2、MAP3、MAP4可分別將饅頭的微生物貨架期至少延長至2、4、6、8 d。

表2 貯藏饅頭復蒸后的菌落總數

2.3 貯藏過程中理化指標的變化

2.3.1 貯藏過程中水分含量的變化

如圖2所示，MAP包裝饅頭的水分含量隨著貯藏時間的增加，呈不斷下降的趨勢，尤其在貯藏前期，下降速率最大。這是由于饅頭各層水分含量不同造成的，蒸制過程造成了饅頭皮水分量高于饅頭芯的水分含量，在貯藏過程中饅頭皮中的水分會向饅頭芯遷移和向頂空氣體中擴散，最終透過包裝而散失到周圍空氣中［5］。當饅頭各部分水分含量接近時，水分遷移和擴散速率減緩，水分含量下降速率減緩。而AP包裝饅頭水分呈上升趨勢，與饅頭中微生物活動產水有關［5］。MAP4包裝饅頭在貯藏過程中水分散失量最大。

圖2 饅頭貯藏過程中水分含量的變化

2.3.2 貯藏過程中色澤的變化

饅頭色澤是消費者判斷產品優劣的重要因素，而影響饅頭色澤的因素有小麥品種，蛋白質含量、面粉中的色素、酶促反應和非酶促反應等［10］。饅頭在貯藏過程中色澤的變化如表3所示。由于氣調包裝對饅頭色澤的影響不大，表中所示的數值為各組包裝饅頭色澤的平均值。饅頭的L*值隨著貯藏時間的增加而下降，貯藏過程中饅頭水分散失大，蛋白質相對含量增加，多酚氧化酶活性增強，而蛋白質含量和多酚氧化酶與面制品的L*呈負相關性，因此L*值降低；a*呈增加趨勢，這是由于多酚氧化酶活性增強，易于饅頭中酚類物質發生反應而褐變；b*值也呈增加的趨勢，這可能與饅頭中色素發生氧化有關［10］。

表3 貯藏過程中饅頭色澤的變化

2.4 貯藏過程中硬度的變化

隨著貯藏時間的延長，饅頭硬度逐漸增加（圖3），在貯藏起始階段，饅頭硬度增加最快。不同包裝的饅頭硬度增加速率不同，其中包裝頂空二氧化碳濃度越大，饅頭的硬化速率越快。西方國家對面包硬化的問題展開了大量的研究，也取得了許多突破性的進展。研究表明，支鏈淀粉的回生是饅頭硬化的主要因素之一，但面包的硬化不等同于淀粉回生，還與淀粉與蛋白質的交互作用，水分的遷移與分布有關［11］。而頂空二氧化碳濃度越大的包裝，饅頭硬化速率越快，可能是與包裝中饅頭水分散失較多有關。據Majzoobi等［11］報道，高水分含量容易獲得較松軟的質構，淀粉回生速率與產品的實際含水量緊密相關。

圖3 饅頭貯藏過程中硬度的變化

2.5 感官評定

感官評價是人們對食物樣品進行的整體性評價，接近消費者的真實感受［12］。10名評鑒員的評分如圖4。由感官評分結果可見，AP包裝饅頭的感官評分迅速下降，2 d后降至50分，低于可接受范圍。而MAP包裝饅頭的感官評分隨著貯藏時間的延長下降緩慢，MAP1、MAP2、MAP3包裝饅頭的感官評分分別在第4、6、8 d后低于50分，而MAP4包裝饅頭在貯藏期間，感官評分在70分以上。感官評分指標與微生物生長指標呈現顯著負相關性（P＜0.05），綜合微生物指標和感官評分指標，MAP4包裝饅頭貨架期在8 d以上。

圖4 饅頭的感官評分

3 結論

饅頭冷卻過程中使用紫外照射，不僅能降低饅頭起始含菌量，而且可避免饅頭的二次污染；氣調包裝可有效抑制腐敗微生物的生長，并且二氧化碳濃度越大，抑菌效果越佳，與對照相比差異均達到顯著水平。貯藏過程中，饅頭的水分含量呈現逐漸降低的趨勢；色澤由于受到水分散失、氧化褐變等作用的影響，也發生一系列變化（L*下降，a*、b*上升）；饅頭的硬度在貯藏過程中不斷上升，硬化速率隨著貯藏時間的延長而減小。感官評定表明，氣調包裝能有效保持饅頭的品質，感官評分與微生物指標呈顯著負相關性（P＜0.05）。綜合饅頭的微生物指標、理化指標和感官評分可得，當饅頭貯存過程中若菌落總數不超過106cfu／g，饅頭的理化指標沒有明顯變化，饅頭復蒸后，饅頭微生物指標符合GB 7099—2015《糕點、面包衛生標準》，感官評分仍在可接受范圍內。因此，高濃度二氧化碳的MAP可將饅頭的貨架期至少延長至8 d。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging on Quality and Shelf-Life Extension of Chinese Steamed Bread

Sheng Qi Zhu Kexue Guo Xiaona Peng Wei Zhou Huiming
（School of Food Science and Technology，Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety in Jiangsu Province，Jiangnan University，Wuxi 214122）

In order to extend the shelf-life of the Chinese steamed bread （CSB），the effects of modified atmosphere packaging（MAP）on quality and shelf-life of the CSB was researched.Supported with ultraviolet irradiation during the cooling process of CSB，and adopted different gas conditions （100%N2，80%N2：20%CO2，50%N2：50%CO2，20%N2：80%CO2）for CSB package，and took the air package as the control to test the changes of the microbiological，physicochemical and sensory indexes of CSB at the temperature of 25 ℃.The results showed that ultraviolet irradiation could prevent secondary contamination effectively.Total plate count（TPC）increased during the storage for all treatments，the larger the concentration of CO2，the more obvious the antibacterial effected.After 8 days of storage，the TPC was less than 104cfu／g for CSB packaged in 20%N2and 80%CO2；the moisture content and L*value showed a decreasing tendency，while a*value，b*value and hardness increased.MAP effectively maintained the original color，flavor and texture of CSB.Based primarily on sensory evaluation but also on microbial analysis，it was possible to prolong the shelf-life of CSB to at least 8 d by MAPunder high CO2concentration，which could be regarded as an ideal method for CSB preservation.

Chinese steamed bread，modified atmosphere packaging，quality，preservation

TS 205.9

A

1003-0174（2016）09-0126-05

國家自然科學基金（31371849）

2015-01-09

盛琪，女，1990年出生，碩士，食品科學與工程

朱科學，男，1978年出生，教授，主食及方便食品