甜玉米真空包装技术及货架期预测模型研究

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甜玉米因其营养丰富和风味独特鲜美受到越来越多的消费者青睐。在贮运与销售过程中,甜玉米的食用及销售价值与感官品质及营养成分的变化直接相关,而真空包装技术则是改善其贮藏品质、延长其货架期的关键。本文在探讨甜玉米品质变化机理的基础上,确定了可以表征该产品变质的关键指标;根据不同膜厚和灭菌时间下真空包装甜玉米在贮藏期间关键指标变化趋势的对比与分析,确定了真空包装袋的最佳厚度及高压蒸汽灭菌的最佳时间;通过恒温加速试验探讨产品品质与贮藏温度的关系,并建立了产品的货架期预测模型;利用Gompertz模型对真空包装甜玉米贮藏期间微生物的生长动态进行拟合,得到不同温度下微生物的生长动力学模型,并在此基础上建立了货架期预测模型。主要研究内容如下:(1)以甜玉米为研究对象,对其进行真空包装,抽真空时间20 s,封口时间1.2 s,封口冷却1.8 s,选择不同膜厚和灭菌时间研究真空包装甜玉米品质的变化。结果发现:在23℃贮藏49天后,使用120μm真空袋包装、经过10 min灭菌处理的甜玉米感官及营养品质都要优于其它处理组。综合考虑贮藏期间各项指标的变化,120μm真空袋包装灭菌10 min处理能减缓玉米籽粒的褐变程度,使抗坏血酸和可溶性糖含量维持在一个相对较高的水平,从而有效保持甜玉米原有的食用品质和外观品质。(2)在甜玉米品质变化机理的基础上,确定评价真空包装甜玉米产品品质的关键指标,分别是色泽、硬度、可溶性蛋白质、可溶性糖和抗坏血酸。在此基础上研究了23℃、33℃、43℃下真空包装甜玉米的品质变化规律,结果表明:随着贮藏时间的延长,甜玉米籽粒发生褐变,籽粒硬度增大,甜玉米的可溶性蛋白质含量呈现先增加后减少的变化趋势,可溶性糖和抗坏血酸含量均随着时间的延长而减少。随着贮藏温度的递增,可溶性蛋白质、可溶性糖和抗坏血酸各指标的变化速率相应增大。23℃贮藏条件下,可溶性蛋白质、可溶性糖和抗坏血酸等营养成分下降缓慢,贮藏80天时甜玉米的色差值为0.8,含水量为74.8 g/100 g,抗坏血酸为15 mg/100 g,可溶性蛋白质为4.3 mg/g,可溶性糖为51 mg/g,可溶性固形物为10%,均优于33℃、43℃下甜玉米的各项指标。可见环境温度的控制在贮藏过程中十分重要,低温能够有效保持甜玉米的营养成分,建议真空包装甜玉米贮藏于低温阴凉环境。在Arrhenius理论的基础上,基于甜玉米色泽变化建立了货架期预测模型,得到20℃下真空包装甜玉米的预测货架期约为252天。(3)测定23℃、33℃和43℃下真空包装甜玉米在贮藏过程中微生物的数量变化情况,利用Gompertz模型对其生长动态进行拟合,得到不同温度下微生物的生长动力学模型,该模型能很好地拟合真空包装甜玉米中微生物的生长状况。此外,利用平方根模型得到微生物生长的二级模型,拟合结果表明二级模型能较好的描述温度与最大比生长速率和延滞期之间的关系,最后,建立了真空包装甜玉米在23℃~43℃条件下的货架期预测模型。
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