Memmert箱体
在食品稳定性试验中的应用
保质期是食品及其原料的关键属性,确保在特定时段内产品维持安全可食用性,且物理、化学、感官及微生物特性符合预设标准的时限长短。动力学建模通过实时监测安全指标、质量参数及环境因子,结合精准的保质期预测模型,开展加速试验或者综合稳定性试验,一系列Memmert温控设备可以辅助调控并维持温湿度等环境条件在一个较高的水平,用以高质量地预测并验证食品保质期。
最新发布的GB 7718-2025《预包装食品标签通则》(该标准有两年过渡期,将于2027年3月16日实施)给保质期的定义为“预包装食品在食品标签标明的贮存条件下,保持品质的期限”,要同时明确标示“贮存条件”、“生产日期”和“保质期到期日”等,此外还推荐了一个“消费保存期”概念,由厂家选择自愿标示。
从保质期的定义可以看出,两个基本要素缺一不可,贮存条件与保质期限。如果贮存不当,保质期限很可能会发生变化,往往是缩短,甚至丧失安全保障,导致食品风险。GB 28050-2025 《食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》(该标准也有两年过渡期),完善优化了食品营养标签的要求,比如增加强制标注“油盐糖”。
保质期的预测模型
食品和饮料产品的标签仅为消费者提供预期保质期的粗略参考,静态标签未考虑可能缩短产品保质期的实际因素(如贮存温度不当),易引发食品安全风险与浪费。保质期预测技术的进步将提升食品供应链的安全性、可靠性和可持续性,其中动力学模型的选择与数据分析技术的优化对预测保质期、应对环境条件变异及实现实时监测至关重要。
食品保质期受多重内源性与外源性因素制约,微生物、物理、化学特性,包装材料和包装方式,生产工艺,车间环境条件,预期的使用方式和货架形式,贮存和运输条件等,都会对保质期带来不同程度的影响。需通过科学方法评估加工及储运过程中的保质期动态变化。感官评价、理化分析及分散检测技术是识别食品有害变化的有效手段,而动力学模型则用于解析食品劣变反应机制。
工作中常用的保质期预测模型有三种。
1、微生物生长动力学模型——这个模型的基本假设是 微生物的肆意蔓延是导致食品变质的主要原因之一,那么跟踪特定腐败菌的生长态势,就可以预测食品保质期,常见的是Gompertz 模型及其衍生模型。
2、感官预测模型——鉴于温度对食品保质期的关键作用,食品关键指标劣化的速率仅是时间与温度的函数,且与温度呈正相关,那么就可以用Arrhenius公式来构造模型。GB/T38493—2020/ISO 16779:2015《感官分析 食品货架期评估(测评和确定)》规范了加速产品变化的储存条件及测试流程。
3、化学反应动力学模型——针对食品劣变仅以脂肪氧化、美拉德反应以及蛋白质变性等等化学变化为主的情形时,Arrhenius公式无疑是最恰当的。由其推理出来的Q10 模型(温度升高10℃,反应速率加快一倍)可用于描述温度对食品保质期的影响。
食品稳定性试验
实际操作层面,动力学建模仍然是保质期预测的核心方法,其模型筛选与数据分析技术的适配性直接影响预测结果的可靠性——需在保质期预测时综合考虑原料特性及环境因素的动态变化。综合文献可知,预测食品保质期有参照法、文献法和试验法,当没有可供参考的资料或文献时,就需要采用试验法,通过科学的食品稳定性试验方案,结果经计算预测确定食品保质期。食品稳定性试验方案通常由加速性破坏实验、长期稳定性试验、包装稳定性试验及挑战试验组成。
1、加速试验——假设保质期长短仅由温度决定(风险微生物的滋生也是受温度影响),且食品关键指标(营养成分、感官、理化及微生物指标等)随时间的劣化过程符合Arrhenius公式。筛选出影响因素后,选定两个温度(如,37℃/47℃,简便节约时间,但误差较大)或多个温度(如25℃/35℃/45℃/55℃/65℃等,较为准确,但费时费力)条件进行试验,对结果进行数学统计分析后,预测出保质期。
2、长期试验——对于保质期较短的,或者项目时间比较充裕,可通过模拟实际贮存、运输、销售、
食用等过程中的温湿度、和/或光照等环境条件参数,定期考察样品的各项关键指标,一旦出现不可接收的劣变,即为保质期。
3、影响因素试验——主要是包材与挑战试验。包材稳定性试验适用于对食品包装保护性能的研究或评价,其结果可用于不同包装形式的相同类别的食品;挑战试验适用于对全新的食品保质期影响因素(如全新配方、全新工艺等)的研究,或针对某食品保质期影响因素(如微生物、包装等)可能引入的风险进行的挑战性条件的测试或研究。
另外,根据GB 25596—2025《食品安全国家标准 特殊医学用途婴儿配方食品通则》,该类食品应参照《特殊医学用途配方食品稳定性研究要求(试行)(2017修订版)》要求组织开展稳定性研究。
Memmert箱体在食品稳定性试验中的应用
不管用哪种技术路线进行稳定性试验,均需要必要的仪器设备来维持稳定的温湿度及光照条件,
(食品稳定性试验中温湿度技术要求一览表)
保质期是食品及其原料的关键属性,确保在特定时段内产品维持安全可食用性,且物理、化学、感官及微生物特性符合预设标准的时限长短。动力学建模通过实时监测安全指标、质量参数及环境因子,结合精准的保质期预测模型,可深度优化食品供应链库存周转机制与减废策略。未来通过严格验证确保模型的适用性与预测精度,避免在预测保质期时产生误导性数据。结合现代追踪技术的新型分析工具可实时实地检测食品的安全与质量属性,配合精准预测模型,有望实现食品剩余保质期的动态评估。比如开发能真实反映产品劣化进程的智能指示器与传感器;基于原位实时监测数据,通过云计算动态计算产品剩余保质期;以剩余保质期为决策依据的供应链优化管理等。
此外,为了推进数字化转型,Memmert推出myChamber手机应用APP,可以实现分组管理、远程监控、实时获取试验箱运行数据,及时接收报警通知信息等(水浴产品除外)。
参考文献
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GB 7718-2025食品安全国家标准 预包装食品标签通则
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GB 28050-2025 食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则
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GB 25596—2025食品安全国家标准 特殊医学用途婴儿配方食品通则
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特殊医学用途配方食品稳定性研究要求(试行)(2017修订版)
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