花生仁与核桃仁贮藏货架期预测模型

2012, Vol. 33, No. 14 食品科学 ※包装贮运290 花生仁与核桃仁贮藏货架期预测模型 任斯忱，李汴生 *，申晓曦，阮 征 (华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510640) 摘 要：采用加速贮藏试验，研究花生仁与核桃仁贮藏中脂肪氧化的动力学及其货架期预测模型。花生仁和核桃 仁分别采用真空和露空两种贮藏方式贮藏于 0～50℃。以过氧化值(POV)为指标，通过对不同温度下 POV的测定， 建立了 POV与贮藏时间(t)的一级反应动力学方程以及反应速率(k)与贮藏温度(T)的Arrhenius方程；低温和真空贮藏 时，氧化反应的活化能(EA)明显升高，证明低温和真空条件可延缓果仁的氧化酸败；两种贮藏方式下，核桃仁反 应活化能( E A )均小于花生仁 E A，表明核桃仁氧化稳定性低于花生仁。两种果仁的一级化学反应动力学模型和 Arrhenius方程均具有较高的拟合精度(R2＞ 0.95)，建立的模型对货架期的预测值与实测值接近(RE＜ 10%)，表明论 文得到的预测模型可快速准确的预测 0～50℃条件下花生仁与核桃仁贮藏的货架期。 关键词：花生仁；核桃仁；过氧化值( P O V )；货架期；动力学 Predictive Modeling of Shelf Life of Peanut and Walnut Kernels during Storage REN Si-chen，LI Bian-sheng*，SHEN Xiao-xi，RUAN Zheng (College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology Guangzhou 510640, China) Abstract ：In this study, accelerated storage tests were used to explore the kinetics of lipid oxidation in peanut and walnut kernels and develop mathematical models for predicting their shelf lives. Peanut and walnut kernels were stored at 0－50 ℃ in a vacuum or atmospheric environment to measure the changes of peroxide value (POV) at 20 d intervals during storage at different temperatures (0, 20, 30, 40 ℃ and 50 ℃). A first-order reaction model between logarithmic POV and storage time (t) was fitted and an Arrhenius model of reaction rate constant (k) with respect to storage temperature (T) was established for peanut and walnut kernels, respectively. The oxidative rancidity of both kernels could be inhibited in vacuum or at lower temperature due to the increased EA; walnut kernels were more sensitive to oxidation due to having lower EA than peanut kernels. The observed high regression coefficients (R2 ＞ 0.95) and similarity between the experimental and predicted shelf lives of peanut and walnut kernels indicated the high reliability of the established first order reaction model and Arrhenius model for the prediction of shelf life during storage at 0－ 50 ℃. Key words：peanut kernel；walnut kernel；peroxide value (POV)；shelf life；kinetic 中图分类号：TS255.6 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2012)14-0290-06 收稿日期：2011-06-23 基金项目：粤港关键领域重点突破项目(2009A020700001) 作者简介：任斯忱(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为食品加工和保藏。E-mail：706649989@qq.com *通信作者：李汴生(1962—)，男，教授，博士，研究方向为食品加工和保藏。E-mail：febsh li@scut.edu.cn 花生(Arachis hypogaea L. )和核桃(Juglars regia L.)因 其富含蛋白质、脂肪、必需脂肪酸及微量元素等营养 成分，不仅是重要的经济作物，同时也是广受人们喜 爱的营养性食物[ 1- 2]。花生和核桃均含丰富的脂肪，且 不饱和脂肪酸(UFA)和天然抗氧化剂VE的富集，对降低 人体血清中的胆固醇，防止动脉粥样硬化，延缓衰老 有积极的作用。每 100g花生仁中脂肪含量约为 40～50 g，其中不饱和脂肪酸(UFA)含量大于 80%，VE含量约 26mg；100g核桃仁含脂肪高达 65g左右，其中不饱和 脂肪酸含量高达 90%以上，VE含量 43mg[3]。花生仁和 核桃仁中脂肪含量及脂肪酸组成不仅决定其营养价值， 也影响其贮藏特性。 花生仁和核桃仁因脂肪含量丰富、口感酥脆，被 广泛应用于粤东地区中式软糖等中国传统特色食品的生 产加工中。但其贮运过程中脂肪易氧化而产生哈喇味， 使品质恶化，特别是在炎热的夏季尤为明显，给生产 厂家及消费者造成一定的损失。因此，研究两种果仁 的氧化酸败规律，建立其货架期模型，对食品企业合 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 291※包装贮运 食品科学 2012, Vol. 33, No. 14 理控制贮藏期、保证产品质量具有重要指导意义。近 年来，一些国内外学者利用化学动力学模型对番茄[ 4]、 板鸭[5 ]、木薯粉焙烤食品[ 6]、面包[7 ]、橄榄油[ 8]、山核 桃[9]的品质与货架期进行了研究，例如Kulchan等[6]通过 研究木薯粉焙烤食品的脆性与水分含量之间的相关性， 建立起以水分含量为关键指标的货架期预测模型； Kanavouras等[8]研究了不同光照条件、不同材料包装的 橄榄油贮藏期变化，并以正己醛为关键指标分别建立了 货架期模型。 以前的研究针对果仁原料贮藏期品质变化动力学的 较少，本实验通过对花生仁和核桃仁分别在 0、2 0、 30、40、50℃条件下进行真空贮藏和露空贮藏，以果 仁的脂肪氧化为主要控制指标，应用反应动力学分析建 立货架期模型，以实现对贮藏过程中任一时期的氧化情 况进行实时监控，并为预测果仁品质状况的长期变化趋 势提供参考。检验果仁脂肪氧化酸败程度最常使用的两 项指标是过氧化值(peroxide value，POV)和酸价(acid value，AV)，POV是衡量脂肪一级氧化产物的指标[9]， 比酸价具有更高的精确度，更加直接的表征油脂氧化程 度随时间的变化，因此本试验选择 POV作为衡量花生仁 和核桃仁脂肪氧化酸败的主要指标。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 花生仁(品种：西农花 3号大花生)，测得其初始水 分含量为(5.15± 0.10)%，POV为(3.12± 0.06)meq/kg， AV为(1.23±0.02)g/kg，符合标准NY/T 420— 2009《绿 色食品：花生及制品》对花生仁原料相关规定；核 桃仁(品种：云南纸皮核桃)，测得其初始水分含量为 (4.44± 0.09)%，POV为(0.741± 0.06)meq/kg，AV为 (1.05± 0.02)g/kg，符合GB 16326— 2005《坚果食品卫 生标准》中关于坚果原料的相关规定。 露空包装选用市购尼龙网袋，其规格的长×宽为 150mm× 100mm；真空包装选用 PA/PE复合膜包装袋， 长×宽为 150mm× 100mm。 石油醚、冰乙酸、异辛烷、硫代硫酸钠、可溶 性淀粉、碘化钾均为分析纯。 1.2 仪器与设备 LRH-150S恒温恒湿培养箱 广东韶关市鑫腾科普仪 器有限公司。 1.3 方法 1.3.1 贮藏试验 挑选完好的花生仁和去壳后的核桃仁进行分袋包 装，每种果仁样品分别进行露空包装和真空包装，真 空包装采用真空包装机抽真空，真空度 0.1MPa。各袋 样品净质量均为 65g，分别在 0、20、30、40、50℃ 和相对湿度(RH)60%的条件下进行贮藏，每隔一段时间 取样进行 POV 的测定。 1.3.2 POV的测定 按照 GB/T 5538— 2005《动植物油脂过氧化值测 定》进行。每次取样 5 0 g，经粉碎、索式抽提提取油 样，加入 50mL乙酸 -异辛烷溶液振荡溶解，加入 0.5mL 饱和 KI溶液还原氢过氧化物，析出的 I2用 0.001mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，并以 0.5mL淀粉溶液作指示剂。 每次 POV的测定均取 5个平行样。 1.3.3 反应动力学分析和货架期预测模型建立 在贮藏期内对各贮藏温度(T)条件下样品的POV进行 连续测定，获得各温度下 POV随贮藏时间(t )的变化规 律，进行线性回归得到其一级反应动力学方程，该直 线方程的斜率称为反应速率常数(k T)，由此可分别得到 各温度下的反应速率常数。 化学反应速率随温度升高而增大，Arrhenius方程 是最常用于描述反应速率与温度之间关系的模型，通过 对反应温度与其对应的反应速率常数的拟合，可以得到 反应相应的Arrhenius方程及反应活化能(EA)，通过 POV 的一级反应动力学方程和Arrhenius方程可获得不同贮藏 温度下的货架期预测模型公式，通过比较货架期预测值 和实测值，判定模型的准确性。 1.3.4 数据处理及分析 应用 SPSS 13.0和 Excel软件对数据进行处理分析。 2 结果与分析 2.1 花生仁和核桃仁贮藏过程中 POV变化规律 果仁酸败变质的实质是其脂类经酯酶催化分解成甘 油和游离脂肪酸，使游离脂肪酸增加，脂肪酸氧化主 要累积的产物是氢过氧化物，氢过氧化物继续分解成低 级的醛、酮化合物，产生不良的风味和气味，导致果 仁酸败，产生哈喇味[10-11]。氢过氧化物会降低含油食品 的商品价值和食用价值，也会对人体造成伤害，诱发 各种病变[ 12 ]。 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ PO V /( m eq /k g) 时间 /d 0 20 40 60 80 100 120 140 A Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 2012, Vol. 33, No. 14 食品科学 ※包装贮运292 由图 1可以看出，在不同温度条件下真空贮藏的两 种果仁的 POV均随贮藏时间的延长而增加，且增长速率 与贮藏温度关系密切，低温能抑制 PO V 的快速上升。 相同贮藏温度条件下，核桃仁的 POV 增长速度明显快 于花生仁。以第 40 天为例，经过 40d贮藏，对于两种 果仁，高温贮藏和低温贮藏的POV均已出现显著差异(P＜ 0.05)，此时贮藏于 50℃的花生仁 POV从 3.119meq/kg 上升到 8.992meq/kg，增加 1.9倍，贮藏于 0℃的花生仁， 同期仅增加了 0.7倍；贮藏于 50℃条件下的核桃仁在第 40天时，POV从 0.741meq/kg上升为 5.946meq/kg，增 加了 7 倍，贮藏于 0℃的核桃仁，同期仅增加 1 . 8 倍； 0℃和 50℃的核桃仁POV增长倍数分别比花生仁高5.1倍 和 1.1倍。高温对脂肪氧化的影响主要是一方面加速脂 肪碳链受热断裂，另一方面加速了酶类对脂类的水解， 产生了更多游离脂肪酸[13]。 当氢过氧化物积累量达饱和后，会继续氧化分解为 小分子二级产物，氧化程度进一步加剧，而图 1中所示 真空贮藏的两种果仁，在各温度的贮藏全程 POV曲线均 呈上升趋势，POV未超过国家有关标准(NY/T 420—2009 和GB 16326— 2005)规定的上限，表明果仁仍具有较好 的食用和加工品质。特别是 0℃条件下真空贮藏的花生 仁和核桃仁，在贮藏期终点(130d)POV曲线仍呈缓慢增 长趋势，说明氢过氧化物仍处于缓慢累积阶段，此时 的果仁品质保持良好。 2.2 花生仁和核桃仁贮藏过程中脂肪氧化反应的动力学 分析 Labuza指出，在食品加工和贮藏过程中，大多数 与食品质量有关的品质变化都遵循零级或一级反应动力 学规律[14]。大多数食品的品质损失可以用定量的品质指 标 A(营养素、特征风味等)的损失或者不良品质指标 B (有害物质、异味等)的形成来衡量 [ 1 5 ]。因此，油脂氧 化属于一级动力学反应，以 POV 为指标，则贮藏于温 度 T 条件下的反应方程可表示为： ln[POV]=kt+ln[POV0] (1) 式(1)中：[POV]为贮藏 td时的过氧化值 /(meq/kg)； [POV0] 为初始过氧化值 /(meq/kg)；t为贮藏时间 /d；k 为氧化反应速率常数 /d -1。 试验中分别对花生仁和核桃仁在真空和露空两种贮 藏方式下的各贮藏温度，进行 POV的反应动力学回归分 析。结果如表 1 所示。 果仁 贮藏 贮藏温度 / 线性回归方程 反应速率常数 k/d-1 R2 Chi2/DOF P值 种类 方式 (℃/K) 0/273 ln[POV] = 0.0026t + 1.1625 0.0026 0.9925 0.0006 0.000 20/293 ln[POV] = 0.0095t + 1.14 0.0095 0.9936 0.0003 0.000 30/303 ln[POV] = 0.012t + 1.1145 0.0120 0.9899 0.0007 0.000 真空贮藏 40/313 ln[POV] = 0.0216t + 1.0436 0.0216 0.9847 0.0009 0.000 花生 50/323 ln[POV] = 0.0259t + 1.0831 0.0259 0.9821 0.0003 0.000 0/273 ln[POV] = 0.0046t + 1.1707 0.0046 0.9969 0.0002 0.000 20/293 ln[POV] = 0.01t + 1.2623 0.0100 0.9937 0.0004 0.000 露空贮藏 30/303 ln[POV] = 0.0142t + 1.2545 0.0142 0.9915 0.0002 0.000 40/313 ln[POV] = 0.025t + 1.2198 0.0250 0.9837 0.0006 0.000 50/323 ln[POV] = 0.0391t + 1.2274 0.0391 0.9807 0.0006 0.000 0/273 ln[POV]= 0.0082t－ 0.2442 0.0082 0.9932 0.0004 0.000 20/293 ln[POV]= 0.0171t－ 0.1557 0.0171 0.9901 0.0004 0.000 30/303 ln[POV] = 0.0215t－ 0.1533 0.0215 0.9853 0.0007 0.000 真空贮藏 40/313 ln[POV] = 0.0335t－ 0.2377 0.0335 0.9823 0.0005 0.000 核桃 50/323 ln[POV] = 0.0523t－ 0.1606 0.0523 0.9814 0.0006 0.000 0/273 ln[POV] = 0.01t－ 0.1735 0.0100 0.9969 0.0004 0.000 20/293 ln[POV] = 0.0231t － 0.2221 0.0231 0.9937 0.0005 0.000 露空贮藏 30/303 ln[POV] = 0.0255t－ 0.0491 0.0255 0.9926 0.0008 0.000 40/313 ln[POV] = 0.0375t－ 0.0383 0.0375 0.9877 0.0006 0.000 50/323 ln[POV] = 0.0671t + 0.0162 0.0671 0.9856 0.0005 0.000 表 1 不同贮藏条件下花生仁和核桃仁 POV 反应动力学模型拟合 Table 1 Kinetic models of POV in peanut and walnut kernels under different storage conditions 图 1 不同温度条件下真空贮藏的花生仁(A)和核桃仁 (B)POV的变化 Fig.1 POV change of peanut kernels (A) and walnut kernels (B) stored in vacuum at different temperatures 7 6 5 4 3 2 1 0 0℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ PO V /( m eq /k g) 时间 /d 0 20 40 60 80 100 120 140 B Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 293※包装贮运 食品科学 2012, Vol. 33, No. 14 由表 1可知，以 POV为指标的脂肪氧化反应符合一 级反应动力学，各回归方程 R2均大于 0.9800，Chi2/DOF 均不超过 0.0008，说明各回归方程线性相关度均显著； 且 P＜ 0.01，进一步说明回归模型中自变量 t对因变量 [POV]影响极显著，所得的各贮藏条件下的一级反应方程 可以用来描述这两种果仁在贮藏期内脂肪氧化的规律。 在真空和露空两种贮藏方式下，反应速率常数 k 均 为正值，即氢过氧化物含量与贮藏时间 t呈正相关，随 贮藏期延长，POV不断增加；且这种增加的快慢(即 k ) 受温度影响，氧化速率常数 k 均随温度的升高而升 高，从理论上证明了温度的升高可导致果仁氧化酸败 的加快。在真空和露空两种条件下，R 2 均随温度升 高而下降，这可能是由于高温加速脂肪酸氧化生成氢 过氧化物，同时促进了氢过氧化物分解成低级产物 (醛、酮等)，POV 的变化趋向偏离一级反应。在本实 验的 0～50℃温度范围内，POV的变化规律均符合一级 反应动力学。 2.3 花生仁和核桃仁的贮藏货架期预测模型 化学反应动力学方程可以描述食品品质随时间的变 化，而反应速率常数 k 又是温度 T 的数，因此运用 Arrhenius方程可以预测在不同贮藏温度下的货架期(寿 命) [ 1 5 ]。 根据 Arrhenius方程，反应速率常数 k与温度 T的 关系如下： EA kT =k0exp(－———)　　 (2) RT 式(2)中：kT为温度 T下的反应速率常数 /d -1；k 0为 指前因子(又称频率因子)/d-1；EA为活化能 /(J/mol)；T为 反应(绝对)温度 /K；R为气体常数(8.3144J/(mol·K))；k0 和 EA都是与反应系统物质本性有关的经验常数。 对式(2)取自然对数得： EA lnkT＝lnk0－—— (3) RT EA RT 在求得不同温度下的速率常数后，用 lnkT对对应热 力学温度的倒数(1/T)作图，可得到一条斜率为— EA/R的 直线。由此可以求出Arrhenius方程中的活化能 EA和 k0。 结合(1)式和(3)式得到果仁的货架期预测模型： ln[POVc]－ln[POV0] Qs＝———————————— (4) exp(lnk0－—— ) 式中：[POVc]为贮藏期终点 POV控制值 /(meq/kg) ； [POV0]为贮藏起点 POV初始值 /(meq/kg) ；Qs为货架期 预测值 / d。 两种贮藏方式下的花生仁和核桃仁 P O V 的 Arrhenius方程回归情况如图 2所示；其线性回归方程、 回归系数 R2、活化能 EA及货架期预测模型公式见表 2。 由表 2可知，拟合方程的 R 2 值均大于 0.95，说明线性 方程拟合度达显著水平。 项目 线性回归方程 回归系数 R2 EA/(J/mol) 货架期预测模型公式 花生真空贮藏 ln(kT)＝— 4105.8/T＋ 9.1823 0.9945 34131.52 花生露空贮藏 ln(kT) ＝ — 3748.4/T ＋ 8.2605 0.9835 31160.45 核桃真空贮藏 ln(kT)＝ — 3175.2/T＋ 6.7724 0.9933 26395.44 核桃露空贮藏 ln(kT)＝— 3128.8/T＋ 6.8243 0.9797 26009.71 表 2 花生仁和核桃仁在真空和露空条件下货架期预测模型 Table 2 Predictive models for shelf life of peanut and walnut kernels stored in a vacuum or atmospheric environment 注：1)T为果仁贮藏的绝对温度；2)k T为贮藏温度 T时的反应速率；3)QS为该种果仁在该贮藏条件下的货架期。 ln[POVc]－ ln[POV0] Qs＝—————————— e-4105.8/T+9.1823 ln[POVc]－ ln[POV0] Qs＝—————————— e-3748.4/T+8.2605 ln[POVc]－ ln[POV0] Qs＝—————————— e-3175.2/T+6.7724 ln[PO37－ ln[POV0] Qs＝—————————— e-3128.8/T+6.8243 图 2 花生仁和核桃仁分别在露空和真空条件下 Arrhenius方程 回归曲线 Fig.2 Arrhenius equations of POV in peanut and walnut kernels stored in a vacuum or atmospheric environment － 2.5 － 3.5 － 4.5 － 5.5 － 6.5 花生真空贮藏 花生露空贮藏 核桃真空贮藏 核桃露空贮藏 ln k 1/T 0 . 00 3 0 0 . 00 3 1 0 . 00 3 2 0 . 00 3 3 0 . 00 3 4 0 . 00 3 5 0 . 00 3 6 0 . 00 3 7 活化能 E A是品质因子发生变化所需克服的能垒， 可表示化学反应发生的难易程度，E A值越小，发生该 化学反应所需攻克的能垒越低，化学反应越易进行[16]。 由表 2可以看出，真空贮藏下脂肪氧化的 EA均大于露空 贮藏的 E A，说明真空贮藏时，脂肪发生氧化需要克服 更高的能垒，因此反应不易进行，理论上证明了真空 条件可以延缓脂肪氧化。其原因可能是不同浓度的氧气 对脂肪氧化的影响效果不同[ 1 3 ]，露空环境中含氧量较 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 2012, Vol. 33, No. 14 食品科学 ※包装贮运294 高，此时氧化速率与氧浓度无关；反之，真空包装内 氧气含量低，此时氧浓度成为影响脂肪氧化的关键因 素，氧化速率与氧浓度呈正相关，故通过真空包装实 现的低氧氛围可有效延缓氧化酸败的发生。 在真空和露空贮藏条件下，核桃仁的 EA均小于花 生仁的 E A，说明在相同贮藏条件下，与花生仁相比， 核桃仁的脂肪更容易发生氧化酸败，稳定性更差，这 与前述贮藏期 POV变化规律的结论一致。由于 EA与反 应物质本性有关，故推测这种稳定性的差异是由核桃仁 和花生仁成分不同造成的，主要是脂肪含量、脂肪酸 组成和脂肪酸本身稳定性的差异。 首先，花生仁的脂肪含量低于核桃仁，花生仁的 脂肪含量为 40%～50%，而核桃仁中脂肪高达 65%；此 外两者脂肪酸组成也有差异，花生仁中不饱和脂肪酸 (UFA)含量约为 80%，UFA中 50%为单不饱和脂肪酸 (MUFA)，多不饱和脂肪酸(PUFA)仅为 30%，而核桃仁 中 UFA含量高达 90%，UFA中约 70%以上为 PUFA， MUFA含量小于 20%；PUFA主要成分不同，花生仁中 PUFA主要成分为亚油酸(二烯酸)，亚麻酸(三烯酸)含量 很少(小于 0.5%)除亚油酸外，而核桃仁中亚麻酸含量达 11%～16%。由于不饱和脂肪酸结构中的双键不稳定， 因此脂肪组成中双键数目越高，饱和度就越低，越易 形成自由基[17]。核桃仁不仅脂肪含量和UFA含量高于花 生仁，且富含亚油酸、亚麻酸等共轭多不饱和脂肪酸 使其脂肪饱和度低，故更易发生氧化酸败。此外，两 种果仁中均含有某些天然抗氧化剂(如生育酚、单宁、 低聚原花青素等[17])，也会对两种果仁的货架期产生复杂 影响。 2.4 货架期预测模型的验证与评价 根据标准NY/T 420— 2009《绿色食品：花生及制 品》相关规定，确定花生仁中 POV最大允许值为 0.25g/ 100g(19.7meq/kg) ；根据标准GB 16326— 2005《坚果食 品卫生标准》中相关规定，确定核桃仁中的 POV 最大 允许值为 0.08 g/kg(6.4meq/kg)。将规定的 POV最大允许 值作为贮藏终点控制值[POVc]，带入表 2货架期预测公 式，即可得到相应贮藏条件下的货架期预测值，货架 期实测值则通过 POV的测定结合感官评定来确定。表 3 为真空和露空条件下核桃仁和花生仁分别在 T ＝ 40℃ (313K)与 T＝ 50℃(323K)贮藏时的货架期预测值和实测 值。表 3结果显示，真空和露空条件下花生仁和核桃仁 在 40℃和 50℃贮藏时货架期的预测值和实测值间的误差 不超过 10%，表明该模型可较好的对真空和露空两种贮 藏方式、温度范围为 0～50℃内贮藏的花生仁和核桃仁 的货架期进行预测。从表 3 还可看出，50℃的预测误 差较 40℃的稍大，结合前面反应动力学的结果(温度 高，贮藏过程 POV 的变化趋向偏离一级反应)，可以 认为该货架期预测模型公式在较低贮藏温度条件下的 准确性更佳。对于花生仁和核桃仁的贮藏试验，在 0～50℃温度范围内，在较高温度条件下贮藏可达到 加速的效果。 品种 贮藏类型 贮藏温度/℃ 货架期预测值/d 货架期实测值/d 相对误差/% 花生仁 真空 40 94 89 5.62 露空 40 74 71 4.23 核桃仁 真空 40 62 63 1.59 露空 40 46 48 4.17 花生仁 真空 50 62 68 8.82 露空 50 52 49 6.12 核桃仁 真空 50 45 41 9.76 露空 50 37 35 8.82 表 3 真空和露空条件下花生仁和核桃仁在 40℃和 50℃货架期的 预测值和实测值 Table 3 Predicted and actual shelf life of peanut and walnut kernels stored in a vacuum or atmospheric environment at 40 or 50 ℃ 3 结 论 3.1 对于真空和露空两种贮藏方式下的花生仁和核桃 仁，在不同贮藏温度条件下，随贮藏时间延长 POV 均 呈上升趋势，且 POV 增长速度与贮藏温度呈正比；相 同温度条件下核桃仁的 POV增长速度比花生仁快。 3.2 通过对Arrhenius方程得到的 EA值进行比较可知， 对同一种果仁，真空贮藏的 EA大于露空贮藏的 EA，理 论上证明了真空贮藏可延缓脂肪氧化；相同贮藏条件 下，核桃仁的 EA大于花生仁的 EA，理论上证实了相同 贮藏条件下核桃仁的脂肪稳定性更差，更容易发生氧化 酸败。 3.3 以 POV为指标的果仁脂肪氧化反应的反应速率(kT) 和反应温度(T)的关系遵循Arrhenius方程，lnkT和 1/T呈 线性关系，其相关系数均大于 0.95。 3.4 真空和露空条件下花生仁和核桃仁在 40℃和 50℃ 贮藏时货架期的预测值和实测值间的误差不超过 10%， 表明该模型可较好地预测花生仁和核桃仁的货架期，且 该预测模型在较低贮藏温度条件下的准确性更佳；在较 高温度条件下贮藏试验可达到加速的效果。 参 考 文 献 ： [1] 吕巨智, 梁和, 张智猛, 等. 花生仁的营养成分及保健价值[J]. 中国 食物与营养, 2009, 15(2): 50-52. [2] 中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所. 食物成份表[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1998. Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 295※包装贮运 食品科学 2012, Vol. 33, No. 14 [3] 郗荣庭, 刘孟军. 中国干果[M]. 北京: 中国林业出版社, 2005. [4] 刘晓丹, 谢晶. 番茄的质量因子分析及货架寿命预测[J]. 食品科技, 2006, 31(9): 65-68. [5] 张丽平, 余晓琴, 童华荣. 动力学模型预测板鸭货架寿命[J]. 食品科 学, 2007, 28(11): 584-586. [6] KULCHAN R, BOONSUPTHIP W, SUPPAKUL P. Shelf-life predic- tions of packaged cassava-flour-based baked product by using empirical models and activation energy for water vapor permeability of polyolefin films[J]. Journal of Food Engineering, 2010, 100(3): 461-467. [7] GIMENEZ A, VARELA P, SALVADOR A, et al. Shelf life estimation of brown pan bread: A consumer approach[J]. Food Quality and Preference, 2007, 18(2): 196-204. [8] KANAVOURAS A, COUTELIERIS F A. Shelf-life predictions for pack- aged olive oil based on simulation[J]. Food Chemistry, 2006, 96(1): 48- 55. [9] 陶菲, 郜海燕, 陈杭君, 等. 不同包装对山核桃脂肪氧化的影响[J]. 农业工程学报, 2008, 24(9): 303-305. [10] 赵功玲, 路建锋, 苏丁. 三种加热方式对油脂品质影响的比较[J]. 中 国粮油学报, 2006, 21(5): 113-116. [11] 王炜, 李鹏霞, 梁丽松, 等. 不同贮藏温度对核桃脂肪酸氧化的影响 [J]. 西北林学院学报, 2008, 23(6): 159-161. [12] 赵声兰, 李涛, 蔡绍芬, 等. 几种抗氧化剂对核桃油抗氧化性能的研 究[J]. 食品科学, 2002, 23(2): 135-138. [13] 郝利平, 杨剑婷. 贮藏因素对核桃脂肪酶活性与油脂酸价的影响[J]. 农业工程学报, 2005, 21(5): 170-172. [14] LABUZA T P, SHAPERO M, KAMMAN J. Prediction of nutrient losses[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 1978, 2(2): 91- 99. [15] LABUZA T P, FU B. Growth kinetics for shelf-life prediction: theory and practice[J]. Journal of Industrial Microbiology, 1993, 12(3): 309- 323. [16] 菲尼马. 食品化学[M]. 王璋, 许时婴, 江波, 译. 3版. 北京: 中国轻工 业出版社, 2003: 849-850. [17] PAN Yingming, ZHU Jinchan, WANG Hengshan, et al. Antioxid ant activity of ethanolic extract of Cortex fraxini and usein peanut oil[J]. Food Chemistry, 2007, 103(9): 913-918.