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        食品保質期的試驗方法和標示規則

        放大字體  縮小字體 發布日期:2024-03-21  來源:食品研發與生產
        核心提示:食品保質期的試驗方法和標示規則
         一、保質期確定方法[1]
         
               保質期雖是一個人為日期,但不是隨意規定的。如果制定的時間太短,消費者一次只能購買一點,食品就會因為物流存儲的麻煩而沒有市場競爭力。如果制定的時間太長,食品因存放過久導致營養遞減,同時微生物或有害物的滋生又會對人體造成潛在危害,另外企業還要自行承擔保質期報廢的風險。
         
               規定食品保質期即要考慮到客戶對保質期限的要求,又要與產品本身的各種理化指標相銜接,還要與本企業的設備處理能力相聯系。為合理有效地制定保質期,就必須要了解清楚產品的分類和特性,確定合適的包裝形式和儲存條件,通過系列的測定、試驗觀察和專業的評判分析后,制定出合理的保質期。
         
        1、分析產品特性 
         
               盡管食品多種多樣,內在成分也千差萬別,但具體到某一種食品總有著該類別食品的特有屬性。食品分類系統作為科學規范食品分類體系的一個標準性文件,是我國目前制定企業標準、進行食品安全認證的主要依據性文件。
         
               遵循“大類→亞類→次亞類→小類”的分類線索,通過查閱文獻資料及權威的研究資料,或參考同系列同類產品的消費者認知,尋找出有相同化學變化的相關特質;再參照其他公司同類產品設定的保質期限,以及本企業該類產品的歷史積累數據,即可初步獲悉某類食品所共有的內源性和外源性的物質成分,進而判斷出在保質期內容易引起該類食品變質的各種化學反應,以及導致反應發生的主要影響因素。 
         
               食品可大致分為富含蛋白質、脂類、碳水化合物(糖類)、維生素、水等幾大類。由于食品中蛋白質、脂肪、水分等內在成分及其含量的不同,影響其保質期的因素也各不相同。
         
               通常,富含脂肪的食品因為油脂的氧化分解或聚合而容易酸;果蔬類食品因為酶促褐變而導致色澤和風味的衰;含糖量較高的食品因為化學水解或美拉德反應而導致質構、色澤和風味的劣;不容易導致微生物腐敗的冷藏或冷凍食品,雖然能夠減緩各類化學反應的速率,卻不能真正阻止其發生,相反還會因為水分的遷移、凍傷的形成而改變狀態和口感。表1 整理了日常生活中常見的一些預包裝食品的產品特性。
         
         
               對于飲料、果醬/果餡等水分活度較大的產品,常溫儲存過程中最容易出現的是菌落總數超標;而固體飲料、調味粉等水分活度較小的產品,則容易吸潮導致水分及菌落總數超標;富含油脂的廣式月餅、耐烘西點醬,容易酸敗變質而使酸價和過氧化值升高。耐烘西點醬、酸奶等需要冷藏或冷凍的產品,會由于儲存條件控制不當,尤其是溫度的波動而導致組織狀態和風味口感的劣變。 
         
               隨著工藝革新、技術處理和質量管理手段的不斷提升,速凍餃子、慕斯蛋糕等多組分的multi-domain food system 食品,在儲存期內所產生的質量問題,不單單局限于理化或微生物指標引發的品質安全問題,而是由水分和內在各組分的趨同平衡所引發出的油水分離、質構破壞、風味口感不穩定等感官方面的品質優劣問題。 
         
               保質期包括儲存條件和期限,同時也會受到包裝材料的影響。同樣是調味醬,玻璃瓶裝的會比塑膜裝的保質時間長,是因為塑料包材的透濕透氧問題容易導致醬料產品的氧化和酸敗。只有在了解清楚產品的內在成分和特點的基礎上,才能為產品設定好合適的包裝材料和儲存方式,進而開展有針對性的保質期試驗。 
         
        2、明確關鍵變質因素(內在因素)和試驗變量(外在因素) 
         
               影響保質期的因素很多,內因是技術保質期的決定因素,外因是市場保質期的決定因素。研發人員在研發新產品或對已有產品的配方工藝進行改進的過程中,通過對產品特性的全面分析和經驗預期來商定產品的分類、執行標準及配方框架,此時已能較準確地預估出哪種化學反應可能是引起食品質量損失的主要因素,哪些變質因素會引致消費者所不能接受的產品品質衰敗,反映食品內在成分及其含量不同的關鍵變質因素及相應的理化/微生物控制指標也就基本確定。 
         
               食品一旦離開加工過程就意味著影響保質期的內因基本確定,其變質速率主要取決于食品在分配銷售環節中所經歷的外界因素,包括環境條件、包裝方式、儲存方式等。
         
               盡管其中的相對濕度、光照、包裝中的氧氣含量、環境中的微生物群等,可在產品的研發設計階段通過適當的包裝技術達到較好的控制,但儲存運輸中溫度的變化,會對微生物的存活繁殖、酶促化學反應速率、食品質構變化等有著極為重要的影響,溫度成為產品形成商品進入市場流通后的重點關注項目。 
         
               也就是說,在研發階段的技術保質期中已對包裝形式事先明確的情況下,儲存條件中的溫度應是保質期觀察試驗中的關鍵變量,大多需要圍繞溫度(至少兩個)及保持時間來制定實施方案。 
         
               在新產品上市之前的研發階段,依據不同的產品特性和生產、儲運、銷售環節中劣變機制的研究,快速準確地預測出食品保質期是非常重要的。針對表1中常見預包裝食品的關鍵變質因素,表2列舉了常用的保質期試驗變量及其條件設置參考。
         
         
               對于水分活度較大的產品,盡管在加工過程中都有經過殺菌,但在產品的儲存過程中,會由于包材的密閉性和儲存條件的波動而出現產品發霉變質的情況,在設計保質期試驗時,可圍繞溫度、包裝材料和光照等分別進行。 
         
                而針對溫度變量的加速試驗方法看似大同小異,但實際應用起來可采用最有利于微生物生長的溫度37~38℃,保存并定期觀察產品的微生物指標,尤其是菌落總數的變化情況;45℃對比5℃冷藏可用來預測“無色食品的變黃,有色食品的褪色”的變色及組織狀態的穩定性問題。
         
               而對于成分復雜的多相食品,除了溫度、包裝及其密閉性和光照等條件,還可借助于離心分離、高溫烘烤等輔助手段,來判定食品的沉淀、分層等組織狀態(質構)的穩定性問題。 
         
        3、試驗方案的制定實施和評估 
         
               保質期試驗的方法有很多,表3列舉了常見的幾類。月餅、酸奶等保質期比較短的產品,通常會采用穩定性試驗。而要求上市很快、保質期較長的新產品,研發人員不可能對產品的保質期進行實際的測定,大多時候會制定破壞性試驗,即在設定的溫度下,間隔相應的時間,觀察關鍵指標的變化趨勢。
         
               比如果某類產品在特定的3個月條件下各項指標都很穩定,對試驗過程及結果進行評估后可外推至一般的儲藏條件下1~3 年。
         
         
               在研發新產品或對已有產品的配方或工藝改進的過程中,經處理后不易滋生微生物而腐敗變質的食品,加速試驗也難以解決時間限制問題。為了較準確地預計產品的保質期,不得不利用短時間內的破壞性試驗(ASLT 試驗)進行比較、預估,通過借鑒相關的保質期數據,在積累一定試驗數據的基礎上,推估可能的保質時間。
         
               不管是在加速或破壞性實驗中,還是在實際貨架情況下的觀察實驗中,如何判定食品質量變化及其指標的確定極為重要。作為普通消費者,判定食品質量的好壞是感官評判其可接受程度,而在新產品研發中,通常是要明確選擇對感官質量影響較大的某一物理、化學、生物反應來精確量化質量標準。測試方向一旦錯誤,一切都要重新進行,更加耗費時間。
         
               需要注意的是,不論是破壞性試驗、建立數學模型,還是阿倫尼烏斯公式,理論上都很有道理,實際上會比較復雜且耗時,需要數學模型和數據支持。多年來的研發經驗認為,沒有公式可套,沒有很簡單的方法來得出保質期是多少。
         
               “多少度放多少天就相當于多少個月的保質期”是不可能也不準確的,最好的辦法還是要模擬實際情況在研發階段踏踏實實地做產品的保質期觀察實驗。依據經驗和觀察初步確定產品的保質期,然后結合產品的特性和環境,依據保藏實驗的結果最終確定。 
         
        4、一種產品的保質期試驗方法舉例[2] 
         
        4.1 試驗產品與數據模型
         
        試驗產品:即將進入市場的軟面包。
         
        數據模型:根據式(1)和式(2)計算。
         
        f2=f1Q10△ T/10(1)
         
               式(1)中:f1為最高試驗溫度T1時,每次測試之間的時間間隔(如天數,周數);f2為較低試驗溫度T2時,每次測試之間的時間間隔;△ T 為(T1-T2)℃;將溫差為10 ℃的兩個任意溫度下的保質期的比率定義為Q10。
         
        f2=f1Q10△ T/10(1)
         
        式(1)中:f1為最高試驗溫度T1時,每次測試之間的時間間隔(如天數,周數);f2為較低試驗溫度T2時,每次測試之間的時間間隔;△ T 為(T1-T2)℃;將溫差為10 ℃的兩個任意溫度下的保質期的比率定義為Q10。 
         
        θs(T1)s(T2)×Q10ΔT/10(2)
         
        式(2)中:θs(T1)為指定溫度T1 下的貨架壽命;θs(T2)為特定溫度T2 下的貨架壽命;△ T 為T1 與T2的溫度差。
         
        4.2 步驟及結果
         
        4.2.1 試驗目的
         
               為了了解相應產品的保質期,確保投入市場后可以得到較好應用。 
         
        4.2.2 分析食品的成分,確定食品質量影響因素
         
                試驗分析發現該產品中的油脂含量較高,從該方面來看,溫度變動很可能對該產品形成威脅,造成軟面包變質。
         
        4.2.3 選擇恰當的包裝,保護貨架期產品
         
               本產品采用小包裝形式上架,每一個小包裝產品重量大約在20 g。
         
        4.2.4 確定最適溫度
         
               針對適宜溫度進行詳細試驗,了解不同溫度下的產品保存時間,如此也就可以為產品的貨架期進行保障,確保產品的銷售具備更高效益。 
         
               試驗表明在37 ℃時產品的保存效果比較理想,同時應確保周圍環境的濕度維持在60% 左右。 
         
        4.2.5 測試食品的變動狀態
         
               考慮產品的特性,決定對47 ℃下存儲的食品每2 d進行一次檢測,Q10則暫定為2,由公式得出f2(30 ℃)=1×210/10約為2,即30 ℃下每2 d 測試1 次。
         
        4.2.6 動力學參數的檢測
         
               試驗結果表明,產品如果始終處于37 ℃環境下,可以穩定保存5~6d,之后將出現變質問題,處于47℃,僅能保存2d。 
         
        4.2.7 推測分析儲藏條件
         
               針對37 ℃和47 ℃的不同貨架期產品的壽命進行計算分析,得出相應Q10的數據結果,并且從濕度方面進行具體計算,得出如下結果:
         
        θs(T1)=θs(T2)×Q10ΔT/10=5×2.51.7=24 d
         
        θs(T1)=θs(T2)×Q10ΔT/10=6×31.7=39 d
         
              通過計算得出,如果將產品的溫度控制在20 ℃,濕度保持在60%左右,可以維持產品保質期24 ~39 d。
         
         
        二、食品保質期的標示規則[3]
         
               《預包裝食品標簽通則》(以下簡稱“通則”)第4.1.7 項對食品保質期標示規則進行了規定,F詳述如下。
         
                標示位置根據《通則》第4.1.7.1 項的規定,應清晰標示預包裝食品的生產日期和保質期。
         
                如日期標示采用“見包裝物某部位”的形式,應標示所在包裝物的具體部位。日期標示不得另外加貼、補印或篡改。 
         
                標示順序根據《通則》第4.1.7.3 項規定,應按年、月、日的順序標示日期,如果不按此順序標示,應注明日期標示順序。 
         
                標示形式《通則》附錄C《部分標簽項目的推薦標示方式》,其對日期的標示明確如下:日期中年、月、日可用空格、斜線、連字符、句號等符號分隔,或不用分隔符。年代一般應標示為4位數字,小包裝食品也可以標示2位數字。月、日應標示2位數字。 
         
        以生產日期為2020年3月20日為例標示形式如下:
         
        一是2020年3月20日;
         
        二是20200320;
         
        三是2020/03/20;
         
        四是20200320;
         
        五是20日3月2020 年;
         
        六是3月20日2020 年;
         
        七是(月/日/年):03202020;03/20/2020;03202020。 
         
               《通則》附錄C《部分標簽項目的推薦標示方式》對保質期的標示進行規定,可以有如下標示形式:
         
        (1)最好在⋯⋯之前食(飲)用;⋯⋯之前食(飲)用最佳;⋯⋯之前最佳;
         
        (2)此日期前最佳⋯⋯;此日期前食(飲)用最佳;
         
        (3)保質期(至)⋯⋯;保質期××個月(或××日,或××天,或××周,或××年)。 
         
               組合食品標示筆者將同一預包裝內含有多個標示生產日期及保質期的單件獨立預包裝食品的情形稱為組合食品。根據《通則》4.1.7.2規定,當同一預包裝內含有多個標示了生產日期及保質期的單件預包裝食品時,外包裝上標示的保質期應按最早到期的單件食品的保質期計算。外包裝上標示的生產日期應為最早生產的單件食品的生產日期,或外包裝形成銷售單元的日期;也可在外包裝上分別標示各單件裝食品的生產日期和保質期。 
         
               根據《〈預包裝食品標簽通則〉(GB7718-2011)問答》第十八項對于“銷售單元包含若干標示了生產日期及保質期的獨立包裝食品時,外包裝上的生產日期和保質期如何標示”明確規定“可以選擇以下三種方式之一標示:
         
               一是生產日期標示最早生產的單件食品的生產日期,保質期按最早到期的單件食品的保質期標示;
         
               二是生產日期標示外包裝形成銷售單元的日期,保質期按最早到期的單件食品的保質期標示;
         
               三是在外包裝上分別標示各單件食品的生產日期和保質期!
         
         
        三、總結
         
               保質期作為企業對消費者的承諾,不是隨意規定的,也不能簡單地通過計算獲得,更沒有現成的數學模型能夠快速套用。保質期是專業技術人員依據產品特性、在限定的儲存條件下,確定關鍵因素,制定實驗方案,通過相應的品質評定后確定下來的。
         
               在產品研發階段及生產環節,關注最多的是技術保質期,產品上市后,還要根據貨架實際抽樣的結果以及顧客投訴等信息,驗證保質期的有效性,以確保產品的市場保質期或商業儲存期。只有綜合考慮生產和銷售環節的要求,以科學的風險評估為前提,才能為食品制定科學合理的保質期限。
         
         
        資料來源:
         
               [1] 孫楚楠,楚炎沛.華中科技大.制定食品保質期的試驗方法探討.現代面粉工業.2019 年第1 期
         
               [2] 郭春華.天津阿爾發保健品有限公司.現代食品
         
               [3] 李明揚.北京市食品藥品監管局.中國醫藥報/2018 年/6 月/1 日/第003 版
        編輯:foodqm

         
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