食品品质有感观品质、风味成分、营养素等指标,食品安全有农药残毒、重金属含量、微生物污染等指标。品质指标是一种俗称,指与产品质量有关的主要指标,包含了感官、部分营养、部分理化等指标。
(一)感观品质和风味成分指标
感官质量是指运用人体的感觉器官,对食品进行质量优劣的评价,包括外观质量评价和内在质量的品尝鉴定两方面的内容,综合了视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉感知的信号。食品的感官指标,例如外形、色泽、滋味、气味、均匀性等往往是描述和判断产品质量最直观的指标。
感官指标不仅体现对食品享受性和可食用性的要求,而且还综合反映对食品安全性的要求。一般食品的感官特性被分为5类。
1.外观(视觉)
仅仅以视觉观察色泽、光滑度、透明度、缺陷、腐烂程度、大小和形状等指标,属于外观品质,例如对新鲜果蔬观察打分。涉及多个感知信号的多项或综合评价才是感官品质。
外观检测主要有评估打分和仪器检测两类。不同食品所使用的仪器检测指标差异很大。例如大米的外观品质指标主要有:粒形、碎米率、整精米率、透明度、碾精度、垩白粒率、垩白度、黄米病斑率、裂纹率、大米留胚率、糯米的阴米率、异品种和杂质等。而果蔬的外观品质指标主要有:大小、形态、色泽、光泽度、转色百分率、褐变面积、斑点面积等。各类食品都有自己的特定指标。常见的检测方式有用分级流水线或分级卡分选果蔬大小,或用尺子测量大小,用色差仪测定色泽等。
食品最重要的感官品质是色香味。外观中色泽非常重要。食品的色泽主要有叶绿素、类胡萝卜素、血红素、花青素、红曲色素等。有机物质能吸收光线是因为含有π键,其激发电子所需的能量比较低。含有此π键的物质在紫外光区和可见光区内(200~700nm)具有吸收峰,这种含有π键的基团叫发色团。属于这种基团的有碳和碳、碳和氧、碳和硫、氮和氮、氮和氧之间的双键。
如果物质只含有一个这样的基团,那么其吸收的波段在200~400nm,还是无色。如果分子有两个或两个以上发色团,形成共轭体系,那么可以使其吸收峰向长波方向移动,从而显示出颜色。有些基团本身吸收波段在紫外区,但与发色基团连接时,会使整个分子对光波的吸收向长波方向移动,从而使这些物体显色。这些基团被称为助色团。食品贮藏中色泽的主要变化,是结合离子的变化,例如叶绿素的镁离子被替代,血红素的铁离子变价。而花色苷的褪色是由于π键的变化。
2.气味(嗅觉)
食品挥发性物质被嗅觉感受到,产生气味。令人愉悦的气味是香气,厌恶的气味是臭气。香气一般指鼻子感受外界气体,食品进入口腔咀嚼过程会产生挥发性物质,并与滋味结合。广义的风味包含嗅觉的香味和味觉的滋味,狭义的风味仅包含香气、留香、浓郁。
人对气味的受体在五官中是最多的。香味对于食品的品质非常重要。其评价也分两种,一是嗅觉评价,二是仪器测定。目前已经开发电子鼻检测气体,这仪器采用10根左右的不同气敏电极分析气味成分,用化学计量法综合分析信息后,再输出评价结果,适用于与参比食品的比较。另外就是用气相色谱(GC)、气质色谱(GCMS),气质离子漂移色谱(GC-IMS)等检测。GC需要标准品,用于定量;GC-MS根据数据库,可以分析各种气味成分;GC-IMS类似GC-MS,可惜缺少庞大的数据库。GC-IMS和电子鼻属于快速检测仪器。
官能团和气味有关,含有醇羟基(—OH)、醚基(—O—)、巯基(—SH)、硫醚基(—S—)、氨基(—NH2)、羰基(>C=O)、羧基(—COOH)、酯基(—COOR)等官能团的化合物,都有各自类似的气味。在同系物中,通常都是低碳原子数成员的气味强烈,高碳原子数成员气味则逐渐减弱。例如低级酯类,通常都具有水果香气味,高级酯类则无气味。气味与分子结构和同分异构体也有关系。活体食品贮藏中气味变化主要与生理代谢有关,非生命食品存在化学变化,香气基团都是走向更加稳定的基团。
3.滋味(味觉)
滋味也叫口味。按中国传统说法,味有酸、甘、苦、辛、咸五种基本味(原味),而在西方则有酸、甜、苦、咸四种原味。在食品科学界,一般把后者作为基本味。按照习惯,把单纯性的味觉分为酸、甜、苦、辣、咸、涩等类型。美国化学家(沙伦贝格,Shallenberger)对食品的酸味、甜味、咸味、苦味形成机理进行了解释。
在食品贮藏保鲜过程中,这些物质的滋味可以通过口腔品尝打分,也可以使用仪器检测。滴定有机酸代表酸味,或用pH仪测定pH值了解酸度。用折光仪测定可溶性固形物,代表糖度;也已经开发了近红外建模无损检测果蔬的糖度。用比重计测定盐的浓度。苦味、辣味、鲜味、涩味需要用高效液相色谱仪(HPLC)等仪器检测对应成分含量。另外水分虽然没有味道,但是对品质影响极大,用烘干法或者用仪器测定水分活度。(www.xing528.com)
味形成机理
4.流变(触觉)
流变指在外力作用下物体的变形和流动。食品流变指食品在应力(损伤)、温度(热处理)、湿度(吸水、失水)、衰老(细胞壁降解)等作用下产生的与时间有关的变形和流动,主要有黏度、稠度、质地等概念。
(1)黏度和稠度
黏度是阻碍流体流动的性质,是体现物质内摩擦力的总和,是流动阻力的一种量度,也被称为剪切黏度或者剪切依赖性黏度。稠度是对物质本身所处状态的描述,两者并不一样,比如有的东西很稠但是不黏,但针对流动讲,绝大多数情况下,两者要表达的意思基本是一致的。大部分液体食品是非牛顿流体,流体在获得能量克服一个屈服应力值以后,流动才能发生。黏度是流体食品的质量指标。常见的指标是剪切黏度,特殊情况下测定延伸黏度、体积黏度。食品稠度的测定一般用黏度计代替。
(2)质地
质地指食品的结构性质,与人的触觉有关。当我们对食品用手握、压、挤,用嘴咬、嚼时,会获得一定的感受,这种感受与视觉、味觉、嗅觉和听觉相结合,使我们对食品及其质地有了更深一层理解。例如对于饼干、梨,食用时要求脆,不可以发绵。脆度是关键指标。对于固体食品质地的指标有硬度、脆度、剪切力、弹力等,这些都可以使用质构仪检测。
5.声音(听觉)
咀嚼食品时,一些固体食品会产生声音。作为品质指标,声音目前缺少检测。不过一些果蔬成熟度可以通过声音判断出来。例如用手敲击西瓜,根据声音可以知道西瓜是否成熟,因此人们开发出超声波仪器检测西瓜成熟度。
(二)营养指标
蛋白质、脂肪酸、淀粉、必需氨基酸、不饱和脂肪酸、功能因子、维生素C含量等都是营养指标。不同食品差别很大,例如绿叶蔬菜,我们关注的营养指标是维生素C,所以其一般是必须检测的指标,而对叶菜的脂肪含量,一般都不检测,因为其含量很少,并非是摄入脂肪的主要食物来源。对于保健食品,需要关心的是功能因子的含量变化。因此,在食品贮藏过程中需要检测的营养指标主要根据有关标准及行业对该类食品检测的惯例确定。
(三)理化指标
食品品质和营养指标只是揭示食品的状态,尚不足以揭示食品发生变化内在的原因。所以,在食品保鲜上还会检测一些代谢指标、化学变化指标。例如检测果蔬呼吸强度、可溶性蛋白含量、细胞膜电渗漏性(相对电导率)、自由基含量、抗氧化酶活力等。
还有一些食品理化指标,例如挥发性盐基氮含量是动物性食品腐败变质的指示性指标,其氮含量越高,表明氨基酸被破坏得越多,营养价值等越差,国标中已经将其作为鱼类和肉类贮藏期限的限制因子。此时,实际上有机胺类含量很高,这些成分对人体有一定毒性,但是又不如那些危害性很大的毒物。在这类食品的贮藏保鲜中,对这些指标都是检测的。
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