3.3.1. Экспериментальная проверка срока хранения
При принятии решения о запуске пищевого продукта на рынок необходимо как можно больше знать о его поведении при хранении и, в частности, зависимость потери качества от температурных условий [14]. Критерии окончания срока хранения меняются в зависимости от специфических характеристик продукта и требований потребителя. При условии выполнения требовании пищевой безопасности сроки хранения многих переработанных быстро- и медленнопортящихся продуктов в основном определяют органолептические и микробиологические показатели качества [14]. Для продуктов с длительным сроком хранения, как, например, для большинства замороженных продуктов, потеря качества в основном вызывается медленно протекающими химическими реакциями, что зачастую не осознает потребитель. Если цель заключается в получении экспресс-оценки ожидаемого срока годности продукта, то обычно применяется метод ASLT (Accelerated Shelf-Life, Test, ускоренное испытание срока хранения). Принимая во внимание ограничения и возможные отклонения от модели Аррениуса, метод ASLT включает в себя всестороннее исследование продукта с использованием уравнения Аррениуса при повышенных температурах и экстраполяцию кинетических результатов на обычные условия хранения. Этот метод позволяет существенно снизить продолжительность экспериментов посредством увеличения скорости реакции, ответственных за снижение качества продукта. Методология ASLT ипоследовательность этапов определения срока годности описаны в работах [53, 55] и подробно рассматриваются в главах 15 и 16.
Определение продолжительности срока хранения и применение метода ASLT требуют глубокого знания состава пищевого продукта, параметров технологического процесса, факторов микробиологической безопасности, основных видов порчи и предполагаемых условий хранения. При правильном применении метода ASLT испытания, которые обычно продолжаются целый год, могут быть завершены в течение месяца, если температура испытаний повышена на 20°С. Время, затрачиваемое на определение продолжительности хранения методом ASLT, зависит от ЕАреакций, обусловливающих снижение качества пищевого продукта (табл. 3.3).
Таблица 3.3. Продолжительность тестирования пищевого продукта с низким содержанием влаги и предполагаемым сроком годности 2 года по методуASLT при хранении в нерегулируемых условиях и температурная чувствительность (ЕА) реакции, определяющей срок годности
ЕА,кДж/моль | Продолжительность теста ASLT при температуре 40°С, сут | Продолжительность теста ASLT при температуре 45°С, сут |
45 | 224 | 171 |
85 | 78 | 47 |
125 | 28 | 13 |
3.3.2. Влияние температуры на основные показатели срока хранения пищевого продукта
Обязательное условие для создания точной и падежной модели определения продолжительности хранения – тщательный выбор основного показателя, который отражает степень снижения качества пищевого продукта. Для описания процесса потери качества проводится кинетическое изучение химических, микробиологических и физических параметров с использованием соответствующих методов их измерения. Чтобы выявить наиболее значимые факторы безопасности, сохранности и общего качества продукта, используются опубликованные данные и результаты наблюдении, полученные в предварительных, ускоренных экспериментальных проверках и внимательно оцениваются химические, биологические и физические изменения [33]. В работе [32] представлены опубликованные до 1982 г. кинетические данные, представляющие интерес с точки зрения сроков годности пищевых продуктов, но обширная информация содержится и в последующих публикациях. Значительная часть этих данных не вполне пригодна для моделирования и прогнозирования продолжительности хранения для других условии и систем, так как они получены без использования системного кинетического подхода.
Примерами наиболее значимых факторов и показателей ухудшения качества, сигнализирующих об окончании срока годности при хранении пищевого продукта являются микробиологическая порча, окисление липидов, неферментативное потемнение и потеря витаминов. Характерные примеры исследований продолжительности хранения, основанные на измерении одного из вышеупомянутых показателей, приведены втабл. 3.4.
Дальнейшие усилия исследователей могут быть направлены на выявление зависимости кинетических характеристик выбранных реакций и органолептических свойств пищевого продукта, а также на установление предела, задающего нижнюю границу органолептического качества, приемлемого для потребителя. Учитывая сложность понятия общего качества продукта, представляющего собой сочетание различных факторов, следует заметить, что определение корреляционной зависимости между специфическими химическими показателями и органолептическими свойствами зачастую представляет собой далеко не простую задачу. При этом влияние каждого отдельного показателя на общее качество пищевого продукта может меняться в зависимости от конкретных условий хранения и различных уровней качества.