Простейшим в концептуальном отношении методом ускоренного тестирования срока хранения является «метод начальной скорости» [2]. Его применяют во всех случаях, когда существует возможность отслеживать процесс порчи с помощью очень точного и чувствительного аналитического метода. Этот метод должен обеспечивать измерение минимальных изменений в степени развития порчи за достаточно короткий период времени в реальных условиях хранения. В таком случае имеется возможность получения кинетических данных о начальной скорости процесса порчи на его самой ранней стадии. Для прогнозирования фактического срока хранения необходимо оценить зависимость процесса порчи от времени. Для химических реакций об этой зависимости можно судить на основании порядка реакции (n). Если контролировать изменение концентрации С некоторого компонента, то кинетическое уравнение может быть записано в следующем виде:
Формула(14.1) (С. 380)
где kкинетическая константа, а τ – время. Обозначим показатель порчи (D)как:
Формула(14.2) (c. 380)
При таком показателе порчи его зависимость от времени всегда будет линейной:
Формула (14.3) (c. 380)
где d0 – начальный уровень показателя порчи.
При использовании метода начальной скорости к проведению ASLT уравнение (14.3) – единственная необходимая кинетическая модель. Очевидно, что процесс экстраполяции (после оценки значения К по начальной скорости) выполняется весьма просто. Срок хранения продукта tS определяют по уравнению:
Формула 14.4 (с. 381)
О порядке реакций для основных процессов пищевой порчи имеются опубликованные данные. Большинство химических реакции, вызывающих порчу пищевых продуктов, подчиняются кинетике пулевого или первого порядка. Значение интенсивности (скорости) порчи в этих случаях составляет:
нулевой порядок (n = 0) dD = dС; (14.5)
первый порядок (n = 1) dD = dС/C.(14,6)
Соответственно, зависимость интенсивности (скорости) порчи от времени будет линейной или полулогарифмической.
Если порядок реакции неизвестен, то для его эмпирической оценки может использоваться простая процедура ускоренного тестирования. В этом случае может применяться простейший вариант кинетического моделирования, использующий для ускорения процесса порчи любой подходящий кинетически действующий фактор (см. следующий раздел).
Метод начальной скорости может обеспечить идеальное ускоренное тестирование срока хранения. Его преимуществом является получение кинетических данных за относительно короткое время в реальных условиях хранения. Для этого необходима лишь простейшая кинетическая модель, требующая только знания порядка реакции.
Пример использования достаточно чувствительного аналитического метода для определения скорости потребления кислорода при окислении обезвоженных пищевых продуктов приведен в работе [3]. Широко используемые манометрические методы являются мало чувствительными для небольших изменений содержания кислорода на фоне его избытка над поверхностью продукта [4]. Поэтому скорость потребления кислорода лучше определять посредством оценки изменений массы кислорода, адсорбированного или поглощенного продуктом [5]. Так как эта масса значительно меньше измеряемой манометрическим методом, данные о скорости потребления продуктом кислорода были получены в течение нескольких суток.
Это убедительно свидетельствует о необходимости использования и других методов ускоренного тестирования срока хранения. При отсутствии достаточно чувствительного и точного метода измерений для обеспечения обнаружения изменений статистически значимым методом процесс порчи должен продолжаться достаточно долго. Минимальное время, необходимое для получения необходимых данных, зависит от точности и чувствительности аналитического метода; в худшем случае оно будет весьма продолжительным. В определенной степени ускоренное тестирование срока хранения необходимо для преодоления недостатков применяемых в промышленности методов, и поэтому для сокращения сроков проведения ASLT большое значение имеет выбор надежных аналитических методов контроля (мониторинга) процесса порчи.
