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酸敗是指油脂的不飽和成分受空氣中氧氣、水分或霉菌的作用發生自動氧化，生成過氧化物進而降解為揮發性醛、酮、羧酸的復雜混合物，並產生難聞的氣味。本文從三個方面分析了碗（桶）狀包裝對方便面酸敗的影響，並對相關防控方法做了簡明介紹，希望可以為實際生產提供些許幫助和指導，減少因包裝問題而引發的方便面酸敗事件。 |
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酸敗,碗（桶）裝方便面,水,氧氣,抗壓
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摘要：酸敗是指油脂的不飽和成分受空氣中氧氣、水分或霉菌的作用發生自動氧化，生成過氧化物進而降解為揮發性醛、酮、羧酸的復雜混合物，並產生難聞的氣味。本文從三個方面分析了碗（桶）狀包裝對方便面酸敗的影響，並對相關防控方法做了簡明介紹，希望可以為實際生產提供些許幫助和指導，減少因包裝問題而引發的方便面酸敗事件。
關鍵詞：酸敗、碗（桶）裝方便面、水、氧氣、抗壓
作者：濟南蘭光機電技術有限公司
近期，國內某大型方便面企業因其產品被檢測出“酸價超標”而處於輿論的風口浪尖。酸價是對化合物（例如脂肪酸）或混合物中游離羧酸基團數量的一個計量標准，是衡量方便面食品中油脂劣變程度的重要指標。強制性國家標准GB 17400- 2003《方便面衛生標准》規定， 油炸面酸價不得超過1.8 mg/g，酸價超標意味著方便面存在原料油質量較差、循環用油、防腐劑添加過多或包裝不合理等一種或多種問題，進而引發游離脂肪酸增加，是方便面酸敗的重要表現。接下來筆者以碗（桶）裝方便面為對象，從包裝材料的角度分析導致方便面酸敗的成因及防控方法。
酸敗理論
酸敗是指油脂的不飽和成分受空氣中氧氣、水分或霉菌的作用發生自動氧化，生成過氧化物進而降解為揮發性醛、酮、羧酸的復雜混合物，並產生難聞的氣味。在這一化學過程中，油脂的水解性酸敗和氧化性酸敗對方便面的品質影響最大。
水分是油脂中脂肪酶活化分解油脂的條件，油脂水分含量增加促進水解反應，生成大量的甘油和游離脂肪酸。與此同時，該類脂肪酸繼續被空氣中的氧氣氧化，分解成低級的短碳鏈的醛、酮類物質和羧酸混合物。油脂酸敗將大大降低食品的營養成分，如導致脂溶性維生素A、D、E、K以及胡蘿卜素等失去功效，其生成物不僅會使油脂散發難聞的哈喇味，若食用酸敗的油脂更容易誘發諸多疾病，輕者嘔吐腹瀉，重者損傷肝髒、破壞肌體酶系統，更有引發癌癥的風險。
由包裝材料引起方便面酸敗的三種情形
根據酸敗理論分析，碗（桶）裝方便面發生酸敗變化的主要原因在於水分和氧氣對油脂的共同作用，因此控制方便面水分和氧氣含量是應對酸敗問題的關鍵點。事實上，油炸過程已將面餅原有的水分充分汽化，而封裝技術既對內部氣體含量進行了精確控制又阻斷了外界水、氣的進入，那麼引起碗（桶）裝方便面酸敗的水分和氧氣從何而來呢？筆者針對這個問題作了以下分析：
1. 在包裝完好的情況下，外界水分透過包裝材料滲漏到內部，促進方便面油脂酸敗。
碗（桶）裝方便面進入流通環節後，外部包裝便開始承擔抵御外界環境侵襲的責任。在方便面包裝完好的情況下，倘若包裝材料防水滲漏性能較差，那麼外界雨水、露水或其他液態水就會透過包裝材料滲漏到包裝內部，促進了方便面的水解性酸敗，因此包裝材料優良的防水滲漏性能是預防方便面酸敗的前提。
2012年6月1日正式施行的GB/T 27591-2011《紙碗》標准對食用性紙碗“水的滲漏性能”指標進行了新的要求和試驗方法表述，是判斷紙碗（桶）類包裝的水滲漏性能是否合格的重要參照標准。試驗者可將95℃士5℃的水加入紙碗（桶）內，水加至離碗（桶）口平面約6mm處，然後將紙碗（桶）放在一塊乾玻璃板或平板上。靜置30min後，觀察玻璃板或平板上是否有滲漏出的水印。每次測定5只紙碗（桶），若有一個出現滲漏現象，則判定該類紙碗（桶）“水的滲漏性能”不合格，無法達到防水滲漏的目的。
2. 在包裝完好的情況下，外界水蒸氣和氧氣透過包裝材料滲透到內部，加速方便面油脂酸敗。
雖然包裝材料可以抵擋住外界水分的滲漏，但在微觀世界裡，外界高濃度側的水/氧分子源源不斷碰撞包裝材料的外壁並緩慢溶解到材料中，通過內部擴散，最終在材料的另一側解析出來，如圖1。此滲透過程無時無刻不在發生，所以即使包裝材料具備優異的防水滲漏性能，也不能以此判定該材料水蒸氣滲透性能和氧氣滲透性能同樣優良。隨著兩種滲透過程的持續，水、氧分子的日積月累，會在一定程度上加速面餅油脂酸敗。
圖1.滲透過程
因此，准確把握包裝材料的水蒸氣滲透速率和氧氣滲透速率是應對這一情況的最佳方法。碗（桶）裝方便面所選用的包裝材料主要有淋膜紙、鋁箔紙或者紙漿加工後材料，此類材料皆是在紙的基礎上經過不同的工藝加工而成，其水蒸氣透過性能和氧氣透過性能差異較大，可借助水蒸氣透過率測試儀和氧氣透過率測試儀獲取性能參數，具體方法如下。
測試者從同一批次方便面桶體上裁取圓形試驗用試樣，裝夾到底部裝有液態水的透濕杯中，而後將透視杯放入水蒸氣透過率測試儀的支架上（圖2）。試驗中，試樣將透濕杯分隔為高濕區和相對乾燥區，水蒸氣在濕度差的作用下透過試樣進入相對乾燥區，在這一過程中，儀器會對透濕杯進行周期性稱重，當透濕杯重量隨時間的變化量趨於穩定時，可判定試樣兩側達到滲透平衡，進而計算出試樣的水蒸氣透過率等數值。
圖2. 裁取試樣、透濕杯稱量
氧氣透過率測試采用壓差法原理，測試者將制取好的圓形試樣放置在氧氣透過率測試儀的上下測試腔之間，先後對下腔和和整個系統進行抽真空以達到規定的真空度，掃除殘餘空氣對測試精度的影響。接著關閉下腔，向上腔充入一定壓力的純乾氧氣，使試樣兩側形成一個恆定的壓差，氧氣在壓差梯度的作用下，由上腔向下腔滲透，通過對下腔壓強波動的監測處理，從而得出試樣氧氣透過率等參數數值。
圖3. 氧氣透過率測試
3. 外壓導致包裝材料變形，甚至壓潰，外界水分和氧氣侵入，加速方便面油脂酸敗。
碗（桶）裝方便面在運輸、倉儲過程中，粗暴的裝載和堆碼行為會對方便面外包裝造成一定的擠壓，並使底部包裝受到來自上部貨物的持續壓力，當壓力超過包裝可承受的范圍時，下層包裝便被壓潰，水分和氧氣趁虛而入，進而為方便面油脂酸敗提供了充分的條件。因此碗（桶）類方便面包裝良好的抗壓潰能力是抵御外界壓力沖擊的首要因素。
如何來斷定紙碗（桶）型包裝的抗壓能力是否達到要求，GB/T 27591-2011《紙碗》提供了最新的試驗標准，據此可設計如下試驗測試紙碗（桶）型包裝的抗壓性能：
首先，准備試樣。將待測紙碗（桶）應在GB/T10739規定的條件下放置至少4小時，並保持該環境條件至試驗結束。其次，調試試驗器具。在智能電子拉力試驗機上裝置尺寸不小於100mm*100mm的上下壓板夾具，壓板應滿足：（1）兩板間平行度偏差應不大於1:2000；（2）兩板橫向晃動量應不大於0.05mm。第三，啟動試驗。將試樣碗（桶）口朝上/朝下放在上夾具壓板中間位置，啟動發動機驅動上下夾具以12.5mm/min士2.5mm/min的運行速度向相反方向移動，使試樣受壓直至壓潰，通過顯示屏直接讀取壓力值。第四，計算結果。該項試驗要求每種樣品測試10個試樣，按照5個試樣碗（桶）口朝上，其餘碗（桶）口朝下的方式逐一測量，取測試結果數據的平均值為該類紙碗（桶）性包裝的抗壓力值。
圖4. 抗壓測試裝置示意圖
碗（桶）型包裝生產工藝要點
通過試驗測試可以客觀發現方便面包裝存在的質量問題，但若要從根源上控制方便面酸敗的速率和進程，則需從包裝生產工藝上進行改進。目前，淋膜成型和紙漿模塑是方便面碗（桶）的主要生產工藝，其中後者因其獨特的環保性在近年逐漸興起，主要采用加入化學助劑的可完全回收循環使用的植物纖維漿或廢棄紙品為基材，通過制漿、模具成型、熱壓乾燥整形制成碗（桶）狀紙制品。材料厚度不均是造成包裝透水、透氣和抗壓性差的基本因素，因此在生產中首先要保證成型環節模具具備合理的開孔率和足夠的沈入漿料的深度；其次要設計科學的包裝結構和漿料比例。另外，碗（桶）狀紙制品的防水性能要取決於紙漿中加入的防水劑等助劑的比例，從質量和成本的角度出發，加入4%的防水劑和0.05%的助留劑一般可獲得較為良好的防水效果。
隨著“酸價超標”事件的發生發展，方便面品質管理將會納入到國家和公眾重點關注的要事中來，相應的，包裝的責任和意義將更加凸顯。本文從三個方面分析了碗（桶）狀包裝對方便面酸敗的影響，並對相關防控方法做了簡明介紹，希望可以為實際生產提供些許幫助和指導，減少因包裝問題而引發的方便面酸敗事件。