如何降低氧氣對果凍貨架期的影響

How to reduce the influence of oxygen on the shelf life of the jelly

濟南蘭光機電技術有限公司

Abstract: The article analyzed the influence of oxygen that browning and microbial action on the shelf life of jelly. To control the amount of oxygen in the packaging, barrier properties of jelly cup, barrier properties of sealing film and sealing performance are the main controlling factors. In this article, testing methods are introduced, hoping for useful for the actual production.

Key Words: jelly packaging; metamorphism; oxygen permeability; shelf life

　　果凍是青少年普遍喜愛的一種零食消遣品，然而，近年來果凍的負面新聞卻層出不窮，從塑化劑到食品添加劑，到“皮革明膠”，再到防腐劑，每一條有關果凍的新聞無疑都在引發人們對果凍安全性的懷疑與懮慮，果凍一度陷入信任危機中。民以食為天，食以安為先，隨著物質生活的逐漸富裕，食品安全已然成為消費者最為關心和關注的問題。如何提高食品質量，保證食品安全，消除消費者疑惑，重獲消費者信心，成為食品行業最需要解決的問題，果凍行業也不例外。

　　在諸多問題中，有關防腐劑的議論從未停歇。其實，添加防腐劑最直接並且唯一的目的就是抑制微生物繁殖，延長果凍貨架期。而防腐劑卻並不是唯一的延長貨架期的解決方案。本文通過分析影響果凍貨架期的原因，探討通過控制氧氣滲透來延長果凍貨架期的方法。

　　果凍的主要生產原料為卡拉膠、魔芋膠、白糖、水、果汁及其他輔助添加材料。果凍貨架期面臨的兩大問題主要為顏色褐變和變質。

一、氧氣對果凍貨架期的影響

1、顏色褐變

　　果凍褐變是指果凍在加工和儲藏過程中顏色發生改變的現象，該問題不僅影響果凍的外觀、風味，還會造成其營養價值的喪失。果汁是果凍褐變的物質基礎。褐變可分為酶促褐變和非酶促褐變兩種類型。

　　果凍褐變是兩種褐變共同作用的結果。酶促反應的過程為果凍中的多酚類物質在多酚氧化酶的催化下轉化成三羥基化合物，繼而在氧氣的作用下生成羥基醌，羥基醌聚合生成黑色素物質，導致果凍顏色改變。可見，氧氣是酶促褐變的必需條件之一。而非酶促褐變中的維生素C氧化、多元酚氧化縮合反應也都離不開氧氣的參與。因此，要抑制果凍褐變必須控制果凍中的氧氣含量。

2、果凍變質

　　微生物作用是引起果凍變質的最主要原因。果凍中的卡拉膠、魔芋膠等均屬於碳水化合物，可被微生物分解為單糖、醇、醛等低糖物質，發生酸發酵。果凍變質後不僅失去了其應有的風味，喪失了營養價值，而且其因變質產生的物質還會影響人體健康。

　　一般情況下，果凍中都會加入酸度調節劑來改善果凍的風味，同時改變果凍的PH值，以達到抑制酶的活性，阻止氧化和褐變的目的。果凍的PH值一般在4.5以下，偏酸性。通過查閱資料可以看出（見表1），在酸性環境下，微生物中的細菌不易繁殖。因此，在正常儲存條件下，引起果凍變質的主要原因為霉菌和酵母菌。而霉菌和酵母菌的生存是需要氧氣的。所以，要延緩果凍的變質，就要控制果凍產品中的微生物的數量與活性，減少果凍與氧氣的接觸。

表1：微生物適宜生長PH條件

二、采用高阻隔材料降低氧氣對貨架期的影響

　　通過對果凍貨架期間易出現的品質問題的分析，可以得出，微生物和氧氣是影響果凍品質保持度的重要因素，需要采取對應的防控措施來延長果凍的貨架期。

　　理論上，經過殺菌工藝後，果凍中的菌落數應該已經能控制在標准要求范圍以內，然而，由於實際生產時，果凍在冷卻、包裝過程中與環境接觸時間較長，仍然可能污染到少量的微生物。如果成品包裝中進入氧氣，則為微生物提供了良好的繁殖環境，果凍很快就會變質。通過使用高阻隔果凍杯和封口膜，可以很好地隔絕果凍內容物與空氣中的氧氣。

　　高阻隔性是指包裝材料對氣體、水分及其他分子滲透通過材料分子間隙的阻止能力，阻隔性是材料的自身屬性，與材料結構、厚度、生產工藝及使用環境有關。果凍杯較多使用聚丙烯PP材料，材質較厚，可以起到定形和提高阻隔性的作用。而封口膜常采用PET/PET/PE、PET/CPP、PET/VMPET/PE、NY/CPE等復合材料來保證其阻隔性能。對於果凍產品來說，包裝材料的阻隔性能是否能夠滿足內容物的要求需要通過先進儀器來檢驗。本文通過對常見的幾款果凍包裝的透氧性進行檢驗來介紹其阻隔性的檢測方法。

　　本次試驗選擇等壓法測試果凍杯透氧量，儀器采用濟南蘭光機電技術有限公司的OX2/230氧氣透過率測試儀；選擇壓差法測試封口膜的透氧量，儀器采用濟南蘭光機電技術有限公司的VAC-V2壓差法氣體滲透儀。因為果凍一般在常溫下儲存，所以試驗條件選擇實驗室環境（23℃，50%RH）。

　　測試方法：選擇四種品牌的果凍，分別編號為1#果凍、2#果凍、3#果凍和4#果凍。其中1#果凍、2#果凍和3#果凍為國內知名果凍品牌的產品。通過試驗分別測試四種果凍包裝的氧氣透過量。測試時，將果凍杯開口向下安裝在容器封口裝置上，用愛牢達膠水將果凍杯與容器封口裝置連接處密封，如圖1，靜置4h以上，待膠水凝固後，將樣品裝到OX2/230的控溫箱內，用鋁箔袋將容器封口裝置托盤以上的部位包好，開始試驗。此時，果凍杯內側為流動的高純載氣，果凍杯外側與鋁箔袋之間的空間中流動的為高純氧氣。測試時，由於果凍杯內外側存在氧氣濃度差，氧氣由外向果凍杯內滲透，通過測試載氣中氧氣的濃度即可就是果凍杯的氧氣透過量。

　　測試果凍杯封口膜的氧氣透過量時，只需選擇平整無褶皺的封口膜，將其平整地鋪在VAC-V2的上下腔之間即可開始試驗。此時，上腔為高純氧氣，下腔為真空，氧氣由上腔向真空側滲透，通過檢驗下腔氧氣的壓力即可計算封口膜的氧氣透過量。

圖1 果凍杯試樣裝夾示意圖

　　根據筆者本次試驗測試，1#果凍、2#果凍、3#果凍的杯體透氧量在0.002~0.02ml/pkg·day的范圍內，4#果凍杯的氧氣透過量為0.02052ml/pkg·day。除4#果凍杯外，其他三種果凍杯封口膜的透氧量在0.5~1.5cm³/㎡·24h·0.1MPa之間。可見4#果凍的包裝阻氧性明顯較差。查看四種果凍的保質期，發現均標注為9個月，而4#果凍包裝的阻隔性卻較1#果凍、2#果凍、3#果凍的相差近10倍。4#果凍在貨架期間的產品質量令人擔懮。果凍生產廠家需要提高封口膜厚度或改進包裝材料阻隔性，由此降低氧氣對貨架期的影響，避免因包裝質量帶來的貨架期質量問題，進而避免造成品牌負面影響。詳細測試結果見表2。

表2：果凍杯氧氣透過量測試結果

三、不可忽視的密封性測試

　　對於一個包裝來說，完整性是最基本的質量要求。如密封工序未做好，就喪失了包裝的基本作用。因內容物中液體成分的存在及貨架期的要求，杯式果凍對密封性的要求較高。在正式生產前，應對包裝的密封工藝參數是否合適進行檢驗，並排查密封處是否存在薄弱部位。

　　測試方法為：將封口膜與杯體熱封成型，在封口膜圓心處用電烙鐵烙出一個圓孔，用雙面膠將密封墊圈固定在圓孔上，然後將LSSD-01泄露與密封強度測試儀的充氣探針經密封圈從圓孔處插入果凍杯中，打開氣源即可開始試驗。多測幾次試樣，觀察破裂壓力和破裂部位，如壓力較小則說明包裝的耐壓性差或者密封性不良，且破裂部位即是包裝或者密封的薄弱部位。

四、結語

　　包裝作為果凍的第一道保護屏障，在貨架期方面有著舉足輕重的作用。采用高阻隔性包裝材料，配合檢測儀器對包裝整體密封性進行質量檢測，是降低氧氣作用、延長果凍貨架期的健康環保的有效措施。本文從褐變和微生物作用兩方面分析了氧氣對果凍貨架期的影響，提出從果凍杯阻隔性、封口膜阻隔性和密封性三個方面來對包裝中的氧氣量進行控制，並簡要介紹了測試方法，希望能為實際生產提供防控幫助與指導，為果凍回歸到健康食品的懷抱提供一條思路。

　　雖然果凍需要有高阻隔性的包裝，但是目前並沒有明確的阻隔性測試標准規定。2006年5月1日起實施的國家標准GB 19883-2005《果凍》規定了原料、感官、淨含量偏差、規格、理化、砷、鉛、銅、微生物、添加劑、食品營養強化劑等方面的要求，也涉及到了包裝要求，但僅限於籠統的要求清潔、無毒、無異味、封口嚴密，沒有對包裝材料提出具體要求。各企業應該根據自身產品的阻隔性要求、預期貨架期長短來制定內部包裝質量控制標准，合理平衡生產成本與貨架期安全。

參考文獻：

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