Como é definido atualmente o prazo de conservação dos alimentos? Quanto tempo é esperado para os novos produtos da empresa? Será possível atender às exigências? Como melhorar o não cumprimento dos requisitos? Qual é a vida útil dos produtos antigos? Todos estão incontáveis e nem mesmo o departamento de qualidade tem conclusões. Em seguida, tome as bebidas como exemplo, falando sobre os fatores de influência, ensaios acelerados e ensaios de longo prazo.
A tecnologia de produção e embalagem de bebidas está evoluindo constantemente, aumentando a vida útil das bebidas. Além disso, tendo em conta a crescente diversidade das categorias de bebidas e formas de embalagem, bem como a expansão do escopo de venda, a vida útil das bebidas precisa ser determinada por métodos científicos. Assim, como uma previsão uniforme, razoável, precisa e rápida determinar a vida útil das bebidas tornou-se uma prioridade para os pesquisadores e desenvolvedores atuais de bebidas.
Atualmente, a determinação da vida útil das bebidas depende principalmente da experiência ou de testes simples, sem métodos científicos e padronizados. Com a globalização do marketing de produtos de bebidas, as mudanças na vida útil das bebidas em diferentes condições climáticas também estão ganhando atenção. E países vastos como a China, muitas vezes atravessam várias faixas climáticas, de modo que os produtos vendidos apenas no país também devem considerar a vida útil de diferentes faixas climáticas. Tabela 1 do clima internacional:
Tabela 1 Cinturão climática internacional
Imagens
As regiões moderadas são principalmente a Rússia, o Reino Unido, o Canadá e a Europa do Norte; Subtropical: Estados Unidos, Europa Ocidental (Portugal-Grécia), Japão; Zonas tropicais secas: Sudão, Irã e Iraque; As zonas tropicais úmidas incluem Filipinas, Indonésia, Brasil, Gana e Nicarágua. A maioria das regiões da China são subtropicais e algumas regiões são tropicais úmidos, por isso o método de teste a longo prazo da vida útil das bebidas pode ser usado nas seguintes condições experimentais: temperatura de 25 ± 2 ° C e umidade relativa de 60% ± 10%.
01 e
Principais problemas de qualidade durante a vida útil das bebidas
Atualmente, há duas categorias principais de problemas de qualidade durante a vida útil das bebidas, uma categoria é biológica, ou seja, os próprios micróbios e seus metabólicos causam deterioração, precipitação e turbidez do produto; Outra categoria é não-biológica, ou seja, decoloração do produto devido a alterações físicas e químicas na composição da bebida, latas convexas, garrafas vazadas, estratificação e precipitação. Os problemas de qualidade mais frequentes são detalhados nas Tabelas 2 e 3:
Tabela 2 Problemas com a qualidade das bebidas causados por micróbios durante a validade
Tabela 3 Problemas de qualidade das bebidas não biológicas durante a validade
02 e
Experiência de fatores de influência
O experimento de fatores de impacto é realizado em condições mais intensas do que o teste acelerado, como luz, temperatura, umidade, ácido, álcali, oxidação, etc., para entender a manutenção da qualidade da bebida nas condições correspondentes acima e fornecer informações de referência para o design da fórmula da bebida, o processo de produção, a embalagem, as condições de armazenamento, etc. Experimentos de fatores de influência de bebidas geralmente requerem apenas um lote de amostras, se os resultados do experimento forem incertos, dois lotes de amostras devem ser adicionados.
Atualmente, os testes de conservação de bebidas são frequentemente realizados com experimentos de alta temperatura, experimentos de alta umidade e experimentos de luz intensa.
Método de teste de alta temperatura
Coloque as bebidas seladas em embalagens comerciais limpas ou em embalagens comerciais aproximadas, mantenha-as a 60 ° C por 10 dias, amostre-as no quinto e último dia e verifique-as de acordo com os indicadores de validade das bebidas. Se a bebida tiver sofrido alterações de qualidade inaceitáveis nos 10 dias após a colocação, o experimento deve continuar em 40 ° C, conforme indicado acima. Se não houver mudanças de massa inaceitáveis a 60 ° C, o experimento a 40 ° C não será mais realizado. Este experimento analisa a estabilidade do armazenamento e do transporte de bebidas nos trópicos e também durante a logística de verão.
Método de Experimento de Alta Umidade
O selo da bebida é colocado em uma embalagem comercial limpa ou em uma embalagem comercial aproximada, colocado a 25 ° C, umidade relativa de 90% ± 5% por 10 dias, amostragem no 5º e último dia, de acordo com os indicadores de validade da bebida. Este experimento de alta umidade é geralmente aplicável apenas a bebidas sólidas. Condições de umidade constante podem ser usadas caixas de teste de umidade termostática. Há bebidas na fase de transporte marítimo durante o processo logístico, e também é possível usar caixas de teste de névoa salina para examinar a resistência à corrosão dos recipientes. Este experimento é importante para bebidas com garrafas de plástico PET semitransparentes ou recipientes metálicos, que podem analisar a estabilidade e a resistência à corrosão ao mesmo tempo que examinam a vida útil da bebida.
Método de Experimento de Exposição à Luz Forte
Coloque as bebidas seladas em embalagens comerciais ou semelhantes a embalagens comerciais em caixas de teste de iluminação equipadas com lâmpadas fluorescentes (iluminação analógica das prateleiras) ou lâmpadas de xenão (iluminação analógica do dia) ou outros dispositivos de iluminação apropriados durante 10 dias em condições de iluminação de 4500 ± 500xl, com o objetivo de verificar as alterações sensoriais da bebida no dia intermediário e no último dia. Qualquer fonte de luz com saída semelhante ao padrão de emissão D65/ID65 é opcional. O experimento examinou principalmente a estabilidade da bebida durante o período de venda nas prateleiras.
Além disso, experimentos como ácidos, álcalis e oxidação podem ser projetados, conforme necessário, para explorar o impacto desses fatores na qualidade da vida útil da bebida e analisar a interação dos componentes da bebida.
03 e
Acelerar testes destrutivos
Os ensaios destrutivos acelerados são ensaios destrutivos de qualidade realizados em condições específicas com o objetivo de entender as mudanças físicas, químicas e biológicas de uma bebida em um período curto de tempo, fornecer uma base experimental para o design de fórmulas de bebidas, avaliação da qualidade e embalagem, transporte, armazenamento, etc., e prever a estabilidade da amostra inicialmente.
Os ensaios destrutivos acelerados são geralmente realizados com mais de três lotes de amostras colocadas em embalagens idênticas ou semelhantes aos produtos comercializados. As condições gerais de colocação de referência à droga química (preparação) são 40 ± 2 ° C, umidade relativa de 75% ± 5%, o tempo de colocação é de seis meses.
Os testes geralmente incluem três pontos de tempo iniciais, intermediários e finais. De acordo com a experiência de pesquisa e desenvolvimento, se os resultados de testes destrutivos acelerados previstos podem aproximar-se do ponto crítico de mudanças na qualidade da vida útil da bebida, o aumento da frequência de detecção deve ser considerado no design do experimento. O teste pode ser interrompido se houver uma anormalidade significativa nos sentidos ou indicadores da bebida, ou seja, uma mudança significativa na qualidade da bebida durante a validade.
Além disso, para algumas bebidas que necessitam de conservação refrigerada (5 ℃ ± 3 ℃) as condições de ensaio acelerado de 25 ± 2 ℃, umidade relativa de 60% ± 5%, se houver mudanças significativas na qualidade nos primeiros 3 meses do ensaio acelerado, manifestadas como anormalidades sensoriais ou indicadores evidentes, o impacto das condições de armazenamento no transporte ou no processo de manipulação deve ser avaliado; Se necessário, pode adicionar um lote de amostras, aumentar a frequência de amostragem e realizar testes dentro de 3 meses; Se houver alterações perceptíveis inaceitáveis nos sentidos ou indicadores nos primeiros três meses, o teste acelerado destrutivo pode ser interrompido. As condições de colocação dos ensaios acelerados para bebidas congeladas não são atualmente fundamentadas.
O método mais amplamente utilizado e eficaz atualmente para prever o período de prateleira de alimentos é o modelo de Arrhenius, usado para descrever o impacto de diferentes temperaturas sobre as mudanças na velocidade de reações químicas relacionadas com alimentos. A equação do modelo de Arrhenius é:
Na fórmula: k é a constante de velocidade; k0 é uma constante relacional; E é a energia ativadora; R é constante de gás; T é a temperatura absoluta.
Na fórmula anterior, o grau de influência da temperatura sobre a reação química é expresso por Q10. Em reações químicas gerais, a velocidade de reação dobra para cada aumento de 10 ° C, ou seja, Q10 geralmente é de 2. A relação entre dois valores de conservação arbitrariamente diferentes de temperatura de 10 ° C e Q10 tem a seguinte fórmula:
Q10=Tempo de conservação a temperatura T/(T+10)
Normalmente, o período de conservação do Q10 da bebida é calculado com a escolha de duas temperaturas e a frequência com que os experimentos são realizados a ambas as temperaturas. A fórmula é a seguinte:
Na fórmula: ΔT é a diferença de temperatura entre as duas temperaturas experimentais T1 e T2, e f1 é o intervalo de tempo entre o teste na temperatura T1; f2 é o intervalo de tempo entre os testes à temperatura T2. Para Q10 com duas diferenças de temperatura diferentes de 10 ° C, a fórmula acima é:
Na fórmula: ΔT é a diferença de temperatura entre T1 e T2, θs (T1) é a vida útil a uma temperatura específica T1; θs(T2) é a vida útil a uma temperatura específica T2.
04 e
teste longo prazo
O objetivo dos testes de longo prazo de bebidas é estudar a estabilidade da qualidade das bebidas sob as condições de armazenamento previstas, bem como fornecer referência para a embalagem, o ambiente de armazenamento e a duração de conservação das bebidas. Em geral, os testes de longo prazo precisam ser realizados em condições de armazenamento próximas das bebidas reais.
O teste de longo prazo da bebida é geralmente selar a bebida em uma embalagem comercial limpa ou em uma embalagem comercial aproximada, em seguida, colocada em uma temperatura de 25 ± 2 ° C, umidade relativa de 60% ± 5%, ou temperatura de 30 ± 2 ° C, umidade relativa de 65% ± 5% no ambiente, o tempo de validade da amostra é geralmente de 12 meses. Isso é devido à diferença climática entre o sul e o norte do nosso país, e as bebidas vendidas em outros países devem ser consideradas com base na faixa climática em que se encontram.
As amostras de testes de longo prazo são geralmente selecionadas em 3 lotes, amostragem a cada 3 meses, amostragem no início da colocação, 3 meses, 6 meses, 9 meses, 12 meses, de acordo com os indicadores de teste de qualidade da vida útil da bebida para o teste.
Considerando que em experimentos reais, os dados de teste têm uma certa dispersão, então, na análise estatística dos dados, geralmente deve ser organizado de acordo com o limite de confiança de 95%, de modo a obter um período de validade eficaz.
Se os resultados da análise estatística dos três lotes selecionados são menores, a média é a vida útil da bebida, e se os resultados da análise estatística dos três lotes selecionados são maiores (valor de P ≤ 0,25), a duração mínima do lote é a vida útil da bebida. Se os dados indicarem pequenas mudanças nos resultados, indicando que a bebida é estável, não será feita análise estatística.
Em casos especiais, algumas bebidas precisam ser refrigeradas ou congeladas. As condições experimentais de longo prazo para conservação refrigerada das bebidas são de 5 ± 3 ° C, e se houver uma mudança de qualidade inaceitável entre 3 e 6 meses durante o ensaio acelerado destrutivo, o período de conservação deve ser determinado de acordo com os dados de estabilidade do tempo de exame real. Para certas bebidas que necessitam de conservação congelada, as condições de ensaio a longo prazo são de -20 °C ± 5 °C, e a vida útil deve ser determinada de acordo com os dados de estabilidade do tempo de exame real sob as condições de colocação experimental a longo prazo.
05 e
Projetos de teste de validade
O foco do teste de validade de bebidas pode ser dividido em indicadores sensoriais, físico-químicos e microbiológicos, três aspectos principais para avaliar se a bebida está deteriorada. Os indicadores sensoriais são a base mais direta para avaliar a qualidade ou o sabor dos alimentos, os indicadores físicos e químicos determinam o conteúdo de ingredientes que a bebida deve alcançar e os indicadores microbianos medem o grau em que a bebida está contaminada por micróbios ou outras contaminações.
Para diferentes bebidas, os indicadores de exame não são exatamente os mesmos, como bebidas vitamínicas para se concentrar em indicadores químicos, bebidas carbonatadas para se concentrar na capacidade de gás de dióxido de carbono; Os indicadores microbianos envolvem segurança alimentar e, ao mesmo tempo em que prestam atenção aos indicadores patogênicos, também devem prestar atenção aos indicadores de bactérias indicadoras.
Quadro 4 Quadro de referência dos projetos prioritários
Nota: Substâncias instáveis referem-se a componentes-chave de natureza instável em bebidas, como o teor de vitaminas em bebidas vitamínicas, o teor de suco de frutas e vegetais em bebidas de suco de frutas e vegetais, a capacidade de dióxido de carbono em bebidas carbonatadas, etc.
Exemplo: Plantas e chá bebidas sólidas projetos de foco - Estudo de taxa de aglomeração
Bebidas sólidas vegetais são bebidas sólidas processadas com plantas e seus extratos (exceto frutas, vegetais, chá, café) como matéria prima principal, com ou sem adição de outros ingredientes e aditivos alimentares. Bebidas sólidas de chá são feitas com extrato líquido de chá ou seu extrato ou diretamente em pó de chá (incluindo pó de chá instantâneo, pó de chá moído) como matéria prima, com ou sem adição de outros ingredientes crus e aditivos alimentares, bebidas sólidas processadas.
O foco do ensaio de taxa de aglomeração de bebidas sólidas pode ser dividido em indicadores sensoriais, físico-químicos e microbiológicos, três aspectos principais para avaliar a deterioração da bebida. Os indicadores sensoriais são a base mais direta para avaliar a qualidade ou o sabor dos alimentos, os indicadores físicos e químicos determinam o conteúdo de ingredientes que a bebida deve alcançar, e os indicadores microbianos são indicadores para medir o grau em que a bebida está contaminada por micróbios ou outras contaminações.
Para diferentes bebidas, os indicadores de exame não são exatamente os mesmos, como bebidas vitamínicas para se concentrar em indicadores químicos, bebidas carbonatadas para se concentrar na capacidade de gás de dióxido de carbono; Os indicadores microbianos envolvem segurança alimentar e, ao mesmo tempo em que prestam atenção aos indicadores patogênicos, também devem prestar atenção aos indicadores indicativos de bactérias.
As características do produto de bebidas sólidas, geralmente com a situação de aglomeração do produto como foco do projeto, para bebidas sólidas vegetais e bebidas sólidas de chá, a taxa de aglomeração é um indicador importante da vida útil. Também é um indicador importante, o artigo analisa apenas a taxa de aglomeração, embora apenas uma parte da vida útil, mas as empresas podem usar isso como base para determinar a vida útil do produto.
Atualmente, a taxa de aglomeração de bebidas sólidas vegetais e bebidas sólidas de chá não tem regras uniformes, e a determinação rápida da taxa de aglomeração não tem métodos fixos. De acordo com o modelo Arrhenius, bebidas sólidas vegetais e bebidas sólidas de chá, por exemplo, podem ser usados métodos experimentais acelerados que permitem melhorias imediatas no processo, incluindo a formulação do produto, os parâmetros do processo, os materiais de embalagem ou a embalagem, por meio do cálculo da taxa aproximada de aglutinação dos produtos da empresa e a comparação com a taxa de aglutinação objetivo, por exemplo, a taxa de aglutinação não atingida, fornecendo assim novas ideias e base experimental para a rápida determinação da taxa de aglutinação durante o desenvolvimento de novos produtos.
Liu Jianwen e outros resultados do teste mostram que a taxa de aglomeração real de 5% do tempo do que a taxa de aglomeração aproximada de 5% sob as condições experimentais aceleradas é cerca de 5% mais tempo, os resultados do teste são precisos e confiáveis, a taxa de aglomeração do produto, se não atender aos requisitos prescritos, pode ser estendida pela melhoria do processo de produção do produto, a fórmula, o material de embalagem.
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Avaliação dos resultados dos ensaios de validade
Os estudos preditivos sobre a estabilidade da vida útil das bebidas são importantes para o desenvolvimento da indústria de bebidas, com base na análise e julgamento sistemáticos dos resultados experimentais de fatores de influência, testes acelerados de destruição e testes de longo prazo, combinados com as situações que as bebidas podem encontrar durante a produção e o transporte reais. Teste de vida útil de bebidas, pode fornecer bebidas sob a influência de vários fatores ambientais, sua qualidade muda ao longo do tempo, pode ser previsão científica rigorosa e determinar as condições de armazenamento, embalagem e vida útil de bebidas; Assim, a vida útil da bebida e as condições de armazenamento recomendadas são estabelecidas para garantir que a qualidade da bebida seja estável durante a vida útil.
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