加速货架期试验（accelerated shelf-life testing，ASLT）：采用加速某已知环境因素，使得产品的腐败比正常速度更快，从而在短时间内预测出产品的货架期。该方法要求，环境条件对产品货架期的影响可以量化。在食品上使用的加速手段主要有：提高温度、增加湿度、光照等，其中温度加速试验使用较为广泛。
（一）加速货架期试验基本原理
ASLT方法的基本假设就是温度、湿度、空气和光照等外部因素对食品腐败反应速率的影响可以应用化学动力学的方法进行量化。通过控制一个或多个外部因素使其处于一个比正常条件更高的水平，那么腐败反应速率则会加强，短时间内就能实现食品的腐败，因为这些外部因素对食品腐败反应速率的影响是可以量化的，通过本节所述动力学模型由加速反应的结果就可以计算出在正常条件下的真实货架期。
所用公式如下：
式中 θs——在ts温度下的货架期；
θ0——在to下的货架期；
EA——活化能（J/mol）；
R——理想气体常数［5.314J/（K·mol）］；
b——吸湿等温线的斜率。
通过加速实验，可以测算出公式中相关动力学参数，并且得到在加速试验温度条件（to）下的货架期（θo），那么代入上述模型公式则可以计算出在实际贮藏温度（ts）条件下的货架期（θs）。货架期与温度的关系见图5-28。
图5-28 货架期与温度的关系
在反应级别确定的情况下，反应的速率常数与货架期成反比。因而通过计算任何两个相差10℃温度下的货架期的比值，就可以求出Q10的值。
式中 θst——温度为t℃的货架期；
kt——温度为t℃时反应的速率常数；
θst+10——温度为t+10℃的货架期；
kt+10——温度为t+10℃时反应的速率常数。
在表5-15中可以看出Q10对货架期预测的重要性。某产品在50℃下的货架期为2周，当Q10为2时，那么它在20℃下的货架期为16周，但如果Q10为2.5时，那么在20℃下的货架期就会成倍增加（31.3周）。因此Q10发生一点变化，则导致产品货架期的巨大改变。罐头食品的Q10一般为1.1～4，脱水产品的Q10一般为1.5～10，冷冻产品的Q10一般为3～40。
表5-15 Q10对货架期的影响
（二）ASLT方法的步骤
食品加速货架期的试验依照以下步骤：
①确定产品的微生物学安全性和质量参数。
②选择关键变质反应，哪些会引致产品品质衰退且消费者所不能够接受。
③决定作为判定产品货架期结束的因素指标，并确定试验测试因素指标（感官评价或仪器测试）。
④选择包装材料并进行系列测试，选择或确定最为经济有效的包装。
⑤选择要加速试验的外部因素。ASLT试验中最常用的是温度加速试验，其温度的选择见表5-16（至少选择两个温度）。
表5-16 ASLT温度加速试验中最常用的测试温度
⑥确定在每个测试温度下的货架期。使用坐标曲线，记录在测试温度下产品的货架期，如果未知Q10值，必须进行全面的ASLT测试。
⑦确定测试的次数，公式如下：
式中 f1——在最高测试温度t1下的测试间隔时间；
f2——在较低测试温度t2下的测试间隔时间；
△t— t1与t2的摄氏温度差。
⑧计算所需测试样品的数量，包括每个测试条件下的样品数和对照组的样品数。(www.xing528.com)
⑨在进行ASLT方法时，为了方便处理数据，可以适当的增加或减少取样量。
⑩测试每个贮藏条件下的参数，算出k或θs，通过上述数学模型估算出在实际贮藏条件下产品的货架期。如果结果表明该产品的货架期至少与公司预期的一样长，那么该产品有可能满足市场要求。
（三）ASLT应用举例
1.脱水产品 脱水蔬菜中，脂肪的氧化水解、非酶褐变以及叶绿素的降解都是主要的变质反应。脱水水果则主要发生非酶褐变反应。例如在30℃和40℃下对绿豆切片和洋葱切片进行加速腐败试验，当水分活度为0.56时，发现在40℃时，洋葱的货架期比20℃时缩短11倍，30℃则缩短3.5倍。
2.冷冻食品 冷冻食品通常贮藏于-18℃，其加速试验一般在-10℃或-8℃下进行，这使得冷冻食品货架期的预测能在几周或几个月内完成。-8℃一般作为冷冻肉类ASLT加速试验的最高温度。此外，应该知道有些产品比如冷冻培根存在的所谓“逆稳定”现象，其贮藏在-5℃的质量反而比-25℃下更好。在进行冷冻食品的ASLT加速试验时，应该考虑产品中的冰晶形成，冰的形成会使未冷冻水相的浓度增加，因为腐败反应由温度和浓度共同决定，此时反应速率会因水相浓度的增加受到影响。当低于-7℃时，未冻结水相浓度的相对变化比较小，当在0～-7℃的温度时，除了一些特殊的系统外，反应速率一般会增加，因此，在温度高于-7℃时，还未有广泛适用的方法来预测低温冷藏食品的货架期。
3.罐藏食品 罐藏食品一般不易发生微生物腐败，如果产品在加热灭菌工序之后冷却处理不充分，会在较高温度贮藏时发生嗜热菌腐败。罐藏食品中常出现的变质反应往往限制在产品自身组织的变化，如变色、变味和营养下降。肉类罐头最易出现的变质问题是由于罐头内壁腐蚀而产生氢气，发生胀罐。产品在37.8℃下进行加速试验，当Q10为1.3时，发现产品在37.8℃时的货架期仅是在4.4℃时的40%。
4.易氧化产品 在所有的ASLT方法中，温度是最常用到的加速因素。根据脂肪氧化的总活化能（EA）来分析温度对脂肪氧化速率的影响。上述测试的一个最基本假设就是在有抗氧化剂和没有抗氧化剂时，EA都是相同的，事实上无抗氧化剂时EA要比有抗氧化剂时低。另外，一些常用到的加速因素包括氧分压、反应物底物接触、添加催化剂。这些因素的影响通常没有温度影响那么重要，但用金属容器包装的高脂肪产品除外，金属对产品的污染是影响货架期的最重要因素。
应该说明：应用ASLT方法预测包装食品的实际货架期都会受到一些限制；加速实验只是一种快速评价货架期的方法，不能代替正常的贮藏实验。因此，对于某一特定食品，需要在实际环境条件下测试产品货架期，才能证实ASLT预测的货架期。如果在预测模型下推断的货架期与实际的货架期一致，ASLT就可以应用于该产品加工与包装中参数的确立。另外，ASLT方法只适用于温带气候，对于那些在热带气候中生产的或销往热带地区的食品，其所处的环境温度一般为30～40℃，在仓库和运输车中会更高，ASLT方法将不能代表在热带环境中食品发生的腐败反应，不能用于预测货架期。
思考题
1.包装食品在流通过程中可能发生的质变有哪些？有哪些环境因素对食品品质产生影响？
2.光照怎样对食品产生变质作用？包装时怎样考虑减少光线对食品品质的影响？
3.氧气对食品品质有哪些显著影响？包装时怎样考虑减少或避免这些影响？
4.简要说明环境微生物对食品二次污染的可能途径及可能造成的危害。
5.试分析因包装发生的环境变化对食品微生物的影响。
6.试列举包装食品的微生物控制方法。
7.为什么采用HTST或UHT能有效地保全食品原有的营养和风味质量？
8.试说明微波灭菌的机理，分析其特点及可能产生的局限性。
9.试说明食品的褐变及变色、主要影响因素及包装控制方法。
10.试说明包装食品产生异味的主要因素及控制方法。
11.试说明包装食品的油脂氧化方式、影响因素及其控制方法。
12.何谓食品的等温吸湿曲线？何谓食品的临界水分值？
13.就食品包装原理与方法上，分析保证食品安全品质应采用的控制技术措施。
14.分析影响食品货架期的因素，试举例说明。
15.试说明水汽敏感型和氧气敏感型食品货架期的预测方法。
16.试说明加速货架期试验（ASLT）基本原理和方法。
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