光的影响：如何保障食品品质？

（一）光照对食品的变质作用

光对食品品质的影响很大，它可以引发并加速食品中营养成分的分解，发生食品的腐败变质反应，主要表现在几个方面：促使食品中油脂的氧化反应而发生氧化性酸败；使食品中的色素发生化学变化而变色；使植物性食品中的绿、黄、红色及肉类食品中的红色发暗或变成褐色；引起光敏感性维生素如维生素B和维生素C的破坏，并与其他物质发生不良化学变化；引起食品中蛋白质和氨基酸的变性。

1.维生素的光分解　维生素对光照（尤其是紫外线）敏感，表5-1为维生素B2在水溶液中的光分解程度与pH的关系。由表中可知，维生素B2的光分解程度随pH的升高而增加，当维生素B2与维生素C共存时可抑制其光分解，而维生素C则因与维生素B2共存而更容易分解，如牛奶经日光暴晒后维生素C显著减少，就是因牛奶中维生素B2促使维生素C的光分解。

表5-1　维生素B2在不同pH溶液中用人工光照30min后的存留率

2.光线对蛋白质及氨基酸的影响　蛋白质也可因日光、紫外光照射而变化。酪蛋白溶液在荧光物质存在下经日光照射，其中的色氨酸分解而使其营养价值下降；卵蛋白经紫外光照射，其黏度虽无变化，但表面张力减小，这是与热变性不同的一种蛋白质变化。

氨基酸中因光引起分解的是色氨酸，其溶液经日光暴晒后着色而变褐，经紫外光照射可生成氨基丙酸、天冬氨酸、羟基邻氨基苯甲酸。另外，色氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸等如与荧光物质、维生素B2、荧光黄素等共存时，经日光暴晒将引起光分解，但此光分解反应可在CO2、N2环境中得到抑制。硫脲、维生素C亦可阻止此反应。

（二）光照对食品的渗透规律

光照能促使食品内部发生一系列的变化是因其具有很高的能量。光照下食品中对光敏感的成分能迅速吸收并转换光能，从而激发食品内部发生变质的化学反应。食品对光能吸收量愈多、转移传递愈深，食品变质愈快、愈严重。

食品吸收光能量的多少用光密度表示，光密度越高，光能量越大，对食品变质的作用就越强。根据Beer-Lamber定律，光照食品的密度向内层渗透的规律：

式中　Ix——光线透入食品内部x深处的密度；

Ii——光线照射在食品表面处的密度；

μ——特定成分的食品对特定波长光波的吸收系数。

显然，入射光密度越高，透入食品的光密度也越高，深度也越深，对食品的影响也越大。

食品对光波的吸收量还与光波波长有关，短波长光（如紫外光）透入食品的深度较浅，食品所接收的光密度也较少，反之，长波长光（如红外光）透入食品的深度较深。此外，食品的组成成分各不相同，每一种成分对光波的吸收有一定的波长范围；未被食品吸收的光波对食品变质没有影响。

图5-2为光谱图。

图5-2　光谱图

（三）包装避光机理和方法

要减少或避免光线对食品品质的影响，主要的防护方法：通过包装将光线遮挡、吸收或反射，减少或避免光线直接照射食品；同时防止某些有利于光催化反应因素，如水分和氧气透过包装材料，从而起到间接的防护效果。

根据Beer-Lamber定律，透过包装材料照射到食品表面的光密度：

式中　Io——食品包装表面的入射光密度；

xp——包装材料厚度；(www.xing528.com)

μp——包装材料的吸光系数。

将此式代入式（5-1）得光线透过包装材料透入食品的光密度：

光线在包装材料和食品中的传播和透入的光密度分布规律见图5-3：包装材料可吸收部分光线，从而减弱光波射入食品的强度，甚至可全部吸收光波而阻挡光线射入食品内。因此，选用不同成分、不同厚度的包装材料，可达到不同程度的遮光效果。

图5-3　包装食品对光的吸收

a.包装材料对光线的阻挡吸收　（1.包装材料　2.食品）
b.光线透过包装材料后对食品的渗透　（1.短波长光波　2.长波长光波）

图5-4是几种食品软包装材料透光率比较曲线。由图可知，不同包装材料其透光率不同，且在不同的波长范围内也有不同的透光率。大部分紫外光可被包装材料有效阻挡，而可见光能大部分透过包装材料。同一种材料内部结构不同时透光率也不同，如高密度PE和低密度PE。此外，材料的厚度对其遮光性能也有影响，材料越厚，透光率越小，遮光性能越好。

图5-5是3种不同玻璃透光率比较曲线，说明同种材料不同着色处理产生不同的遮光效果。

图5-4　光线对于几种柔软性包装材料的穿透作用

1.高密度PE，厚89μm　2.蜡纸，厚89μm
3.PVDC，厚28μm　4.PET，厚36μm
5.氯化橡胶，厚36μm　6.醋酸纤维素，厚25μm
7.低密度PE，厚38μm

图5-5　光线对3种玻璃的穿透性能

1.琥珀色玻璃，厚3.0mm
2.透明乳　白色玻璃，厚3.0mm
3.窗户透明玻璃，厚3.02mm

食品包装时，可根据食品和包装材料的吸光特性，选择一种对食品敏感的光波具有良好遮光效果的材料作为该食品的包装材料，可有效避免光对食品质变的影响。为了满足食品不同的避光要求，可对包装材料进行必要的处理来改善其遮光性能，如玻璃一般采用加色处理，从图5-5中已知：有色玻璃抵抗紫外光的能力相对较强，对可见光也有较好的遮光效果。有些包装材料可采用表面涂覆遮光层的方法改变其遮光性能。在透明的塑料包装材料中，也可加入着色剂或在其表面涂敷不同颜色的涂料，达到遮光效果。