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yongyuan734

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[交流] 【原创】食品的营养素损失及保质期的相关计算【已搜无重复】

最近新学的食品保藏原理，但是发现很少有参考书上有相关营养素损失和保质期的相关计算公式，所以我就总结了一下，发在这里，与大家共享。

食品储藏效果可以用食品储藏后的质量水平与入储时质量水平相比
较的结果来衡量。若食品入储时的质量为Q。，储藏结束时的质量
为Q′，则储藏效果（η）可用下式表示：
η= Q′/ Q。（3-1）
食品储藏中营养素的损失
食品在储藏中营养素（即营养成分）的损失情况，对食品储藏效果
的好坏具有重大的影响。依式（3-1），若Q′远低于Q。，η值
小，其储藏效果就差；反之，营养素损失少者，η值就较大，储藏
效果就较好。
由于食品成分的多样性与不稳定性，加上微生物的活动及各种
环境因素的影响，使食品的化学变化十分复杂，对于某一反应而
言，各种环境因素对反应速度的影响均集中于反应速度常数k值。
食品营养素的损失，大多数属于一级反应，即损失速度与营养素的
浓度成正比。其动力学方程为：
-dC/dt=kC (3-2)
式中：C为营养素的浓度；
t为储藏时间；
-dC/dt为营养素在储藏过程中的损失速度；
k为反应速度常数。
设t=0时，C=C。，则式（3-2）积分，经整理可得：
ln C/ C。=-kt (3-3)
式3-3表明：营养素保存百分率（C/ C。）的自然对数对时间作图，
是斜率为-k的一条直线（见图3-1）。显然，储藏的时间越长，营养
素的保存率就越低。由式3-3可得：
C=C。·e-kt (3-4)
根据式（3-4），可作出储藏过程中营养素浓度与时间的关系图
（见图3－2）。由C=1/2C。代入式（3-4）就可求得营养素损失一
半的时间——半衰期（t1/2）：
t1/2＝ln2/k＝0.693/k (3-5)
如果营养素的损失速度与其浓度无关，则是属于零级反应，即：
-dC/dt=k (3-6)
当t＝0时，C＝C。，式(3-6)积分，可得到营养素浓度与时间的
关系：
C= C。-kt (3-7)
由C=1/2C。代入式（3-6）就可求得营养素的半衰期：
t1/2＝C。/2k (3-8)
食品的储藏期限是指食品从开始储藏至其失去商品价值的时
间，也称为食品的储藏寿命。
食品的种类繁多，储藏条件又不一样，其质量在储藏中的变化
是复杂的。但就变化的趋势来看，除了高度酒等小数食品在储藏期
间其质量是逐渐提高外，绝大多数食品在储藏过程中，其品质是逐
渐下降的。设储藏开始时食品的品质为Q。，经过时间ts，品质下
降到Ot，如果品质低于Ot，食品就失去商品价值（如色泽和外观恶
化，内部呈现异常的口味和气味等），则称了ts为食品的储藏期限
或储藏寿命。
在食品的储藏期限内，食品质量的平均下降速度（V）可用下式表
示：
V= (Q。-Ot)/ ts ts=(Q。-Ot)/ V (3-9)
食品的储藏寿命与储藏效果是两个不同的概念。ts与t′也是两个各
具有不同意义的数值，ts可能大于、小于或等于t′。但储藏寿命与
储藏效果又有密切的关系，食品在不同的环境条件下储藏，储藏效
果好的，其储藏寿命必然较长；储藏效果差的，其储藏寿命必然较
短。因此在实践中，常常用在不同环境条件下储藏寿命的长短来判
断不同条件下食品储藏效果的优劣。
二、食品储藏寿命的计算
大多数食品在储藏期间，以Q。的质量为最高，Oτ的质量最低，
设Q。＝1，Oτ=0，则式（3-9）可写为：
ts＝1/V (3-10)
显然，食品质量下降的速度与储藏温度的关系最为密切，温度越
高，下降的速度越大。由于食品的种类不同，其组织结构、化学成分
等各种影响因素不同，其质量下降的速度与温度的关系并不完全一
样。就同一种食品而言，其质量也是由多方面的内容组成的，不同质
量（如色泽、气味、滋味、维生素含量等）的变化速度与温度的关系
也不一样。它们之间的关系，可以通过具体的储藏试验或利用实际储
藏中的有关数据，根据不同温度条件下，食品质量的下降速度，以速
度对温度作图来确定。速度与温度的关系式有下列几种类型：
V=m+KT
V＝m·TK
V＝m·Ke
V＝m·e－K/T
V＝m/（K-c）
上式中：T和C均代表温度，T的单位是绝对温度（K），C的单
位是摄氏温度（℃）；V是在不同温度下食品质量的变化速度；m
和K是待定常数，可以通过实验数值，用最小二乘法确定。
上式分别代入式（3-10），就可得到食品储藏寿命与储藏温度之
间的关系：
ts=1/（m+KT）
ts=1/m·T-K
ts=1/m·K-e
ts=1/m·eK/T
ts=K/m-1/m· C
为了把储藏寿命与温度的关系表示为直线关系，上式分别改写为：
1/ts=m+KT
lgts=lg1/m-KlgT
lgts=lg1/m-(lgK) ·C
lnts=ln1/m+K/T
肉制品的储藏寿命τs与温度C之间有如下关系：
ts=A·10-0.05C (3-11)
式中温度C的范围为-6℃～-20℃；A为实验系数，牛肉、羊肉：
A=2.15，猪肉：A=1.78，鸡：A=1.58，鹅、家兔：A=1.26。
两边取对数，可得：
lgts=lgA-0.05C (3-12)
以lgts对C作图就是牛肉的储藏寿命（ts）与（C）的关系图，简称
为t-C图。
t-C图中的直线称为食品质量等值线，即食品在直线上任意一
点对应的储藏条件（温度和时间）下保藏，食品的质量是相同
的。
根据食品的t-c关系图，可以预测食品在一定温度下，所能允许
的储藏期限；也可以根据食品需要储藏的时间，选择合适而安全的
储藏温度。
食品在质量等值线下方各点所示的温度、时间条件下储存，将
是安全的；若在等值线上方的条件下储存，则是不安全的
[search]保质期计算[/search]

[ Last edited by kidy008 on 2009-3-31 at 22:37 ]

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