現(xiàn)代食品工業(yè)的特點是大規(guī)模流水線作業(yè),機械化和自動化程度高。在食品貯藏和流通階段,溫度條件常常不能達到理想條件,而且在一些落后國家和地區(qū),冷鏈系統(tǒng)還有待完善,冷鏈流通中常常發(fā)生冷凍食品在一段時間內(nèi)暴露在一較高溫度。由于品質(zhì)劣變速率與溫度有很高的相關(guān)性,即使其他因素(如通過合理包裝等)達到較好的水平,也不能保證食品品質(zhì)。理想情況下,成本合理有效的方法是維持溫度的恒定,或者監(jiān)測冷鏈流通中單個食品個體的溫度情況以得到食品的真實質(zhì)量狀態(tài)。符合兩者之一就會滿足流通中質(zhì)量控制要求。針對前者就要改進冷鏈條件,更新設(shè)備;常見的是對后者的監(jiān)測。為此食品科技工作者開發(fā)了時間-溫度記錄儀(指示器)(time-temperature indica tors,TTI),以監(jiān)控單個的食品包裝,同時這種時間溫度記錄儀(指示器)還有很多其他功能。時間溫度記錄儀(指示器)是一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低、能夠記錄時間溫度變化的儀器。它既可以放在食品箱和冰箱內(nèi),也可以貼于食品或食品包裝上,能夠指示所監(jiān)視的食品經(jīng)歷的溫度變化過程,進而可能根據(jù)溫度變化過程估計食品的變質(zhì)范用和剩余貨架期。時間溫度指示器也可監(jiān)視在整個冷藏鏈中是否有違規(guī)的情況發(fā)生,如將食品處于過高的溫度環(huán)境內(nèi)、制冷系統(tǒng)發(fā)生故障、食品溫度升高等。TTI的工作原理基于機被作用、化學(xué)和酶反應(yīng),如臨界型、積分型、擴散型、聚合反應(yīng)型、酶反應(yīng)型等,溫度變化過程通常以機械變形、顏色顯影或顏色變化移動等可視反應(yīng)來顯示。這些反應(yīng)在冷凍食品冷藏鏈流通中是不可逆的。
l.溫度記錄儀(temperature recorder)應(yīng)用在冷藏鏈中較廣泛的是溫度記錄儀,其主要功能是記錄流通過程中溫度的變化,并具有溫度上下限報警功能。當(dāng)今,應(yīng)用在冷藏鏈中的溫度記錄儀品種繁多,例如Ryan公司的Tmp Mentor和Data Mentor,。Ball公司的Datatrace Micropack Tracer等,無論體積大小,功能只限于記錄溫度和溫度報警,不能預(yù)測剩余貨架期。
2.臨界溫度指示器臨界溫度指示器(critical temperature indicator, CTT)只給出一個溫度值和一個時間值,即能表明商品陳列溫度是否高于(低于)設(shè)定的臨界溫度,并指示出食品已經(jīng)高于(或低于)臨界溫度的時間。如果時間過長則會引起食品品質(zhì)或安全性的改變。可見,這種指示器包含了一個時間量(幾分鐘直至幾個小時),其表現(xiàn)形式可以是指示的顏色變化。只有在食品溫度超過臨界溫度的時間達到設(shè)定的時間時才會有所指示,并不能對食品剩余貨架期進行預(yù)測。圖11·14所示為3M公司的Monitor Mark按鈕式臨界溫度指示器(CTI)的反映示意圖。圖11-14()表示食品正常保存下的狀態(tài),圖11-14(b)表示食品溫度高于37℃超過1h的顏色狀態(tài)。此時,指示器的顏色變化表明了食品的品質(zhì)已經(jīng)改變,不能再食用。
3.臨界溫度/時間積分器臨界溫度/時間積分器(critical temperature/ time indicator,CTTI)用于指示食品陳列期間高于臨界參考溫度的累積時間-溫度歷程,適用于超過臨界溫度以上以一定速率發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)。這種反應(yīng)可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的食品在臨界溫度條件下的陳列時間。與CTI的主要區(qū)別是,CT-TI將超過臨界溫度的溫度值及其與時間的積分效應(yīng)反映出來,但也只反映出商品所經(jīng)歷的部分時間溫度歷程。
4.擴散型時間溫度指示器擴散型指示器是根據(jù)物質(zhì)的擴散特性而設(shè)計的。物質(zhì)的擴散速度與溫度相關(guān),溫度越高,擴散速度也越高。圖11-15為
3M公司的Monitor Mark擴散型指示器混合進程圖。指示器是由兩片墊板組成的封閉盒體。盒體分為兩室a和b,室a內(nèi)貯藏脂防酸酯和藍色的酞酸酯混合物,室b內(nèi)有一條長的吸液芯帶,吸液芯帶可作為化學(xué)混合物擴散用的軌道。室與室b之間由聚酯膜層隔開。當(dāng)溫度高于化學(xué)混合物熔點時,聚酯膜就會熔化,指示器即被“激活”,化學(xué)混合物將沿者軌道向右擴散,通過五個“藍眼”(blue eye)和位標(biāo)就可以知道食品的接觸溫度的歷程和剩余貨架期。當(dāng)位標(biāo)為“5”的“藍眼”變?yōu)樗{色時,表示食品已到了貨架期終點。