食品加工工艺学（全套课件543P）

食品加工工艺学 绪 论 自然界生长的可供人们食用的各种动植物统称为 食物 。 经过加工制作的食物统称为 食品 ，尤指具有一定规模的集约化加工。 食品加工工艺基础 绪论 果蔬 肉禽 乳类 水产 谷物 按原料种类分 食品加工工艺基础 绪论 罐制 干制 冻结 腌制 辐照 发酵 焙烤 保鲜 按加工方法分 按加工方法分按加工方法分食品加工工艺基础 绪论 一次功能 营养性，维持生命； 二次功能 嗜好性，风味享受； 三次功能 保健性，调节机能。 食品加工工艺基础 绪论 保留可食部分，有效利用原料； 赋予安全性； 赋予营养与功能性； 提高嗜好性； 提高保藏性； 赋予方便性； 改善经济性。 食品加工工艺基础 绪论 食品保藏狭义概念 是指为了防止食品腐败变质而采取的技术手段。 食品保藏广义概念 为了延长食品的货架寿命，采取的合理的科学的加工工艺和加工方法。 食品加工工艺基础 绪论 第一章 引起食品变质腐败的主要因素 第二章 食品变质腐败的抑制 第三章 食品的低温保藏技术 第四章 食品罐藏技术 第五章 食品的干制保藏技术 第六章 食品的辐照保藏技术 第七章 食品的腌制保藏技术 食品加工工艺基础 绪论 主要参考书 食品保藏原理与技术 曾名涌主编 . 化学工业出版社， 2009年 食品工艺学导论 马长伟 等主编 2002年版 食品技术原理 赵晋府主编 2002年版 食品加工与保藏原理 曾庆孝主编 2002年版 食品工艺学 夏文水主编 2007年版 食品工艺学 周家春主编 2008年版 食品加工工艺基础 绪论 主要参考资料 中文核心期刊 ： 食品科学 食品与发酵工业 食品工业科技 食品与生物技术学报 中国粮油学报等 英文核心期刊 ： 品加工工艺基础 绪论 网络辅助教学 网络教学平台 工大首页 斛兵学苑 网络教学平台 或输入域名 输入用户名及密码 （ 与“教学管理系统”相同 ） 登陆 点击 食品加工工艺基础 进入。 校精品课程网站 2007年精品课程 食品工艺学 绪论 作业 题目 浏览网络教学平台 本课程“作业”栏目 要求 每人选择一题； 篇幅不少于 3000字，严禁抄袭； 统一用课程设计专用纸誊写，不可打印； 论文务必在 4月 30日之前上交 。 食品加工与保藏新技术的综述性论文 食品加工工艺基础 绪论 引起食品变质腐败的主要因素及其作用 第一章 第一章 引起食品变质腐败的主要因素及其作用 问题一 什么是食品的变质？ 问题二 食品变质腐败有哪些现象？ 问题三 引起食品变质腐败的主要原因是什么？ 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 1. 食品的腐败变质 民以食为天，食品是人类生存的物质基础，它提供给人类所需要的各种营养和能量。人们每天必须摄入一定数量的食品以维持生命和身体健康。 食品易受到外来的和内在的因素作用而发生变质腐败，每年由于食品的腐败变质引起的浪费是十分惊人的。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 1. 食品的腐败变质 感官品质的下降 营养价值的损失 安全性的降低 食品表面的微生物 食品内部的酶 空气中的氧 腐败、不能食用 发霉的豆瓣 腐败的禽肉 腐烂的苹果 酸败的食用油 （ 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 举例 食品在保藏过程中的变质 蛋白质的分解 导致鱼、肉、蛋类食品的腐败变质； 脂肪的氧化 导致坚果的“走油”、咸鱼、冻肉“哈喇”味； 淀粉的老化 导致糕点的“回生”； 果蔬的呼吸、蒸发、后熟 导致过熟、萎蔫、组织软化、品质下降； 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 食品的腐败变质是指食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。 1. 食品的腐败变质 控制品质的下降 防止腐败的发生 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 极易腐败原料 （ 1天 2周 ） 肉类和大多数水果和部分蔬菜； 中等腐败性原料 （ 2周 2月 ） 柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜。 稳定的原料 （ 28月 ） 粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 2. 食品腐败变质的主要原因 生物学因素 化学因素 物理因素 其他 机械损伤、环境污染、农 /兽药残留、滥用添加剂和包装材料等。 微生物 啮齿动物 害虫 食品腐败变质 温度 水分 光照 氧化 酶类 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 微生物广泛分布于自然界； 新鲜食品是微生物的良好培养基； 微生物分泌各种酶类和毒性物质，导致食品腐败变质； 引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、酵母菌、霉菌。 微生物引起食品变质的特点 食品种类不同，引起变质的微生物种类不同； 环境条件不同，变质快慢程度不同； 引起食品成分发生变化的同时，产生毒素或致病。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 部分食品腐败类型和引起腐败的微生物 食 品 腐败类型 微 生 物 糕点 霉变和酸败 沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌、黄曲霉、毛霉、青霉、镰刀霉 糖浆 产生粘液发酵呈粉红色发霉 产气肠杆菌、酵母属 接合酵母属 玫瑰色微球菌 、曲霉属 、青霉属 新鲜果蔬 软腐病、炭疽病、青霉病、黑霉菌腐烂 根霉属、欧文氏杆菌属 、葡萄孢属、黑曲霉 、假单胞菌属 新鲜肉 变酸、变黏、产生异味、变绿色 假单胞菌属、微球菌属、乳杆菌属 明串珠菌属 家禽 变黏、产生异味 假单胞菌属、产碱菌属 浓缩桔汁 失去风味 乳杆菌属、明串珠菌属、醋杆菌属 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 害虫： 种类繁多，分布广，躯体小，体色暗，繁殖快，适应性强。 主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。 啮齿动物： 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠。 危害： 增加食品的贮藏损耗，污染食品，甚至传染疾病。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 学因素 酶的作用 酶促褐变、蛋白质的酶解 、糖元的酵解 非酶褐变 氧化作用 脂肪、色素、维生素等的氧化。 淀粉老化 与包装容器发生的化学反应 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 与食品变质有关的酶类： 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、氧化酶等。 酶对食品质量的影响 多酚氧化酶催化酚类物质氧化，引起褐色聚合物的形成 。 果胶酶促使果蔬植物中的果胶物质分解，使组织软化。 脂肪氧化酶催化脂肪氧化，导致食品产生异味。 抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸氧化，导致营养素的损失。 （ 教材 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 例：酶促褐变 定义 在酚酶的作用下，使果蔬中的酚类物质氧化而呈现褐色，这种现象称为酶促褐变。 酶促褐变的机制 酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。 酶促褐变发生的必要条件 ： 适当的酚类底物、多酚氧化酶和氧等。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 定义 在食品贮藏与加工过程中，常发生与酶无关的褐变作用，称为非酶褐变。 非酶褐变的机制 基本上已知有三种类型的机制在起作用： 羰氨反应褐变作用 焦糖化褐变作用 抗坏血酸氧化褐变作用 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 羰氨反应褐变作用 (美拉德反应 ) 羰氨反应是食品中的氨基与羰基经缩合、聚合生成黑色素 (也叫类黑精 )和某些风味物质的反应 。 影响羰氨反应的因子 基质的浓度和水分 温度 褐变抑制剂 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 焦糖化褐变作用 是指糖类受高温 （ 150 至 200 ） 影响发生降解作用，降解后的物质经聚合、缩合生成粘稠状的黑色物质 （ 焦糖或酱色 ）的过程。 抗坏血酸褐变作用 是指抗坏血酸自动氧化分解为糠醛和 糠醛与氨基化合物又可发生羰氨反应。 非酶褐变对食品的影响 颜色变化； 营养物质：氨基酸、还原糖和抗坏血酸的损失。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 脂肪的酸败 游离脂肪酸被 氧化 ，生成过氧化物，过氧化物继续分解产生有刺激的“哈喇”味 ； 油脂在酶的作用下 分解 为甘油和脂肪酸，游离脂肪酸进一步氧化，甘油也被氧化产生异味物质。 油脂酸败的影响因素 温度、光照、氧气分压、水分、金属离子、脂氧合酶等。 维生素的降解、色素的氧化也导致食品的色泽、风味和营养价值降低。 自动氧化过程 脂肪水解过程 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 淀粉老化的机理 在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常紧密，即 淀粉粒与水共同加热 糊化，称为 在 60 以下温度 时， 产生了淀粉的老化。 影响淀粉老化的因素 水分、温度、 粉分子形态、糊化条件和共存物质。 例： 淀粉老化 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 例 罐头内壁的电化学腐蚀 阳极： 2e 阳极： 2e 阳极： 2e 阴极： 2H+2e阴极： 2H+2e阴极： 2H+2e花青素与金属罐壁的反应、含硫蛋白质与锡、铁反应发生变色。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 理因素 物理因素是促进微生物生长繁殖、诱发或加快食品发生化学反应而引起变质的外在原因。 主要因素有： 温度 水分 光 氧气 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 理因素 温度 微生物的生长、酶促反应、化学反应等无不受到温度的制约。 根据范特霍夫 （ t 规则 ,温度与食品成分的热破坏反应速率以及微生物生长速率的关系均可以用温度系数表示： 10(10 k(t+10)、 t+10) 和 t 时的反应速率常数 。 由阿雷尼乌斯 (程可知： )/( E:活化能； R:气体常数； T:热力学温度； A:频率因子 。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 温度对微生物的影响 温度 ） 对微生物的影响 121 蒸汽在 15 20分钟内杀死绝大多数微生物包括芽孢 116 蒸汽在 30 40分钟内杀死绝大多数微生物包括芽孢 110 蒸汽在 60 80分钟内杀死绝大多数微生物包括芽孢 100 海平面的纯水沸腾温度；很快杀死营养细胞，但不包括芽孢 82死细菌、酵母和霉菌的生长细胞 66热菌生长 60奶 30分钟巴氏杀菌，杀死所有主要致病菌 （ 芽孢菌除外 ） 16多数细菌、酵母和霉菌生长旺盛 10多数微生物生长迟缓 4冷菌适度生长，个别致病菌生长 0 水结冰；普通微生物停止生长 18 细菌休眠 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 水分 水分与微生物生长关系密切，多数化学反应、酶促生化反应必须在水中进行。 水分的蒸发使鲜活食品的外观萎缩，鲜嫩度下降。 光 脂肪的氧化、色素的褪色、蛋白质的凝固等均会因光线的照射而促进反应。 氧气 氧直接参与氧化反应，对食品的营养成分、色泽、风味造成损失，同时还是需氧菌生长的必须条件。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 小结 食品原料属生物材料，导致食品变质腐败的原因错综复杂，包括： 生物学因素、化学因素、物理因素和其他因素 。 也可以分为： 食品内部原因 酶引起的、自身生命活动引起的、食品成分间相互化学反应、食品成分的逸散等。 食品外部原因 污染微生物引起的、环境条件 （ 温度、光、氧气 ） 引起的 、机械损伤、外源污染物等 引起食品变质的主要原因可归纳为： 微生物污染、酶促生化反应、非酶化学反应 。 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 第一章思考题 什么是食品的变质？ 常见食品的变质主要由哪些因素引起？ 试述引起食品腐败变质的生物学因素及其特性。 试述引起食品腐败变质的化学因素及其特性。 温度、水分和 第一章引起食品变质腐败的主要原因及其作用 食品变质腐败的抑制 食品保藏基本原理 第二章 第二章 食品变质腐败的抑制 食品保藏基本原理 问题一 食品保藏的基本原理是什么？ 问题二 如何利用 温度 、 水分活度 、 问题三 什么是栅栏技术，在食品保藏中有何作用？ 第二章 食品变质腐败的抑制 概述 食品保藏的基本原理 制生 停止食品中一切生命活动和生化反应，杀灭微生物，破坏酶的活性。 （ 无生机原理 ） 抑生 抑制微生物和食品的生命活动及生化反应，延缓食品的腐败变质。 （ 假死原理 ） 促生 促进生物体的生命活动，借助有益菌的发酵作用防止食品腐败变质 。 （ 不完全生机原理 ） 第二章 食品变质腐败的抑制 假死原理 无生机原理 假死原理 概述 基于保藏原理的基本手段 抑制微生物活动的保藏方法 加热、冷冻、干制、腌制、防腐剂 利用发酵原理的保藏方法 发酵、腌制 运用无菌原理的保藏方法 罐藏、冷杀菌、无菌包装 维持食品最低生命活动的保藏法 冷藏、气调 不完全生机原理 第二章 食品变质腐败的抑制 温度与微生物的关系 （ 1） 微生物的耐热性 细菌 种类 最低生长温度/ 最适生长温度 / 最高生长温度/ 嗜热菌 中温性菌 低温性菌 嗜冷菌 30 40 5 15 5 5 10 5 50 70 30 45 25 30 12 15 70 90 45 55 30 35 15 25 产芽孢菌 非芽孢菌 芽孢 营养细胞 嗜热菌芽孢 厌氧菌芽孢 需氧菌芽孢 耐热程度： 第二章 食品变质腐败的抑制 温度与微生物的关系 （ 2） 微生物高温死亡的原因 加热使微生物细胞内蛋白质凝固而死亡 ; 加热对微生物有致毒作用 ; 加热使微生物体内脂类物质的性质发生变化。 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物耐热性的因素 污染的种类、污染的数量、生理状态与所处的环境 。 酸度 、水分活度、脂肪、盐、糖、蛋白质、植物杀菌素。 温度、时间 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物耐热性的因素 污染的种类：各种微生物的耐热性各有不同。 嗜热菌芽孢的耐热性最强 污染的 数量 ： 初始活菌数越多，全部杀灭所需的时间就越长。 生理状态与所处的环境 稳定生长期的营养细胞 对数生长期的营养细胞 成熟的芽孢 未成熟的芽孢 较高温度下培养的微生物耐热性较强 第二章 食品变质腐败的抑制 酸度： 热性越低； 高酸性 性 中酸性 低酸性 .0 酸性 低酸性低酸性 酸性 第二章 食品变质腐败的抑制 酸度 食品种类 常见腐败菌 杀菌要求 低酸性 、蟹、贝类、禽、牛肉、猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆 嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌 高温杀菌105121 中酸性 菜肉类混合制品、汤类、面条、无花果 酸性 枝、龙眼、樱桃、苹果、枇杷、草莓、番茄酱、各类果汁 非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌 沸水或 100 以下介质中杀菌 高酸性 8%） 则对微生物的抵抗力有削弱作用。 糖：糖的浓度越高，越难以杀死食品中的微生物。 注意： 高浓度糖液对微生物有抑制作用。 第二章 食品变质腐败的抑制 蛋白质：食品中蛋白质含量在 5%左右时，对微生物有保护作用。 植物杀菌素：有些植物的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用 。 如辣椒、大蒜、洋葱、芹菜、芥末、花椒等 。 第二章 食品变质腐败的抑制 温度 、时间 微生物的致死时间随杀菌温度的提高而成指数关系缩短。 温度 蛋白质凝固速度 微生物的耐热性 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 4） 微生物的耐热性的表示方法 不同的微生物对热的耐受能力不一样，但高温对微生物数量减少的影响存在一个相似的可预测的变化模型，这就是微生物的耐热特性曲线。并由此派生出相关的耐热特性参数。 力致死时间曲线 第二章 食品变质腐败的抑制 在某一热处理温度下，单位时间内，微生物被杀灭的比例是恒定的 。 /式中： N 残存微生物的浓度 （ 单位容积的数量 ） 热处理时间 k 反应速率常数 对上式积分，设 =0 时，某种微生物残存数量为 ： 微生物热致死反应的一级反应动力学方程 第二章 食品变质腐败的抑制 热力致死速率曲线 方程： D（ 指数递减时间 (在 一定的 环境和热力 致死温度 条件下，杀灭 某种 微生物 90%的菌数所需要的时间。 1 (4D 101 100 102 103 104 105 热力致死速率曲线 D N D 2D 3D 第二章 食品变质腐败的抑制 讨论： 与原始菌数无关； 菌种及环境的性质有关； 表达： 5 表示：在 110 条件下，杀灭 90%的某种微生物需要 5分钟。 第二章 食品变质腐败的抑制 部分食品中常见腐败菌的 第二章 食品变质腐败的抑制 热力指数递减时间 若原始菌数为 104，由热力致死速率曲线方程： D（ 可知 ： 第二章 食品变质腐败的抑制 热力指数递减时间 在 某一加热温度 下，使微生物的数量 减少到 10 D（ 10 表示： 在某一致死温度下，原始菌数减少到百万分之一，需要10分钟。 菌数减少到 10 第二章 食品变质腐败的抑制 105 110 115 120 101 102 100 t（ ） 热力致死时间曲线 (方程 ： t Z（ ） Z 其中 ： 和 分别代表 t 和 热力致死时间 ( 在某一 恒定温度 下， 将食品中的某种微生物活菌 全部杀死 所需要的最短时间。 热力致死时间曲线 第二章 食品变质腐败的抑制 热力致死时间曲线 性质 不同的微生物有不同的 一种微生物只有在相同的环境条件下才有相同的 耐热性常数 )：热力致死时间降低一个对数循环，致死温度升高的度数。 t Z（ ） t（ ） 105 110 115 120 101 102 100 Z 热力致死时间曲线 (用 方程 第二章 食品变质腐败的抑制 热力致死时间曲线 微生物数量有关，与微生物的种类有关。 时间组合的杀菌强度。 例 ： 在 121 条件下， 用 1 改用 110 、 10 能否达到原定的杀菌目标 ？ 设 Z=10 ， 由 10（ t） /Z 得=10 10(11010= 1明未能全部杀灭细菌。 第二章 食品变质腐败的抑制 热力致死时间曲线 由 t Z（ ） 当 121 （取标准温度时） t（ ） 105 110 115 120 101 102 100 Z 热力致死时间曲线 (第二章 食品变质腐败的抑制 关于 表达 ： ， 当 21 , Z=10时，可直接以 一定的 标准致死温度 条件下，杀灭 一定浓度 的某种微生物所需要的 加热时间 。 当 微生物和食品的种类不同而异，一般必须通过试验测定。 对于低酸性食品，一般取 21 ， Z=10 对于 酸性食品， 一般取 00 ， Z=8 第二章 食品变质腐败的抑制 关于 当 n时， 在实际的杀菌操作中，若 残存菌数就足够小，可以把达到某种可接受的安全“杀菌程度”定为杀菌终点。 例： 12D 最低肉毒杆菌致死温时； 对 F0= 第二章 食品变质腐败的抑制 c. 值三者之间的关系 仿热力致死时间曲线 由于 用起来不方便， 以 到以下方程： Z（ 2 102 101 105 110 115 120 t（ ） 100 D Z 仿热力致死时间曲线 (第二章 食品变质腐败的抑制 c. 值之间的关系 的关系 ： （ （ 1） 的关系 ： F 10（ （ 2） F、 D、 当 n 时， ， n D，则： F n D 10（ （ 3） 10 第二章 食品变质腐败的抑制 小结： 微生物耐热特性的表示方法 热力致死速率曲线 D（ ， n D 热力致死时间曲线 t Z（ ） F10（ 121 t） /Z 仿热力致死时间曲线 Z（ 2 值之间的关系 F n D 10（ ： 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 1） 低温和微生物的关系 嗜冷菌 嗜温菌 嗜热菌 都有一定的正常生长繁殖的温度范围。 当 T ， 微生物活力下降 ； 当 T ，新陈代谢减弱，呈休眠状态 ； 当 T ，生命活动停止，出现死亡 。 微生物的耐冷性 球菌类 G 杆菌； 酵母菌、霉菌 细菌 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 2） 微生物低温损伤的原因 温度下降 酶的活性减弱 ； 破坏了各种生化反应的协调一致性； 冰晶体改变了细胞内外的性状； 冰晶体对微生物细胞的机械损伤。 微生物活力下降或死亡 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物低温损伤的因素 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物低温损伤的因素 产毒菌 腐败菌 1234很少全死区段 食品缓慢腐败区 温度越低，微生物的活动能力也越低。 第二章 食品变质腐败的抑制 注意： 低温可起到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。 一般认为，低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物低温损伤的因素 冻结前，降温越迅速，微生物的死亡率越高； 冻结点以下，缓冻将导致剩余微生物的大量死亡，而速冻对微生物的致死效果较差。 结合水分含量高，微生物在低温下的稳定性相应提高； 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物低温损伤的因素 急速冷却时，水分有可能迅速转为过冷状态而避免结晶。 高水分、低 外线等可促进微生物低温损伤，糖、盐、蛋白质等介质对微生物有保护作用。 时间 /d 时神灵杆菌细胞的死亡情况 1 过冷介质 2 冰冻介质 第二章 食品变质腐败的抑制 （ 3） 影响微生物低温损伤的因素 微生物的数量随低温贮藏期的延长而减少。 可加速微生物的损伤或死亡。 第二章 食品变质腐败的抑制 温度与酶的关系 的钝化作用及酶的热变性 最适温度 随着温度的升高，酶催化反应加速；同时，温度的升高，酶受热变性而失活，导致反应速度减慢。 综合两个方面的结果 ,得到最适温度区。 大多数酶在 3040 范围内显示最大活性。 酶催化反应速率和酶失活速度与温度的关系均可以用温度系数表示。 温度酶活力曲线 第二章 食品变质腐败的抑制 温度与酶的关系 的钝化作用及酶的热变性 酶的热稳定性 可以用酶的热失活曲线及相应的 例：已知过氧化物酶热失活温度系数 由 得： Z 26 过氧化物酶的热失活时间曲线 10第二章 食品变质腐败的抑制 讨论 高温对酶活的损害程度低于细菌芽孢。 采用高温短时杀菌时，酶的钝化将成为首要的问题。 酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标。 （ 如 ： 乳碱性磷酸酶、植物过氧化物酶 ） 过氧化物酶的热失活时间曲线 第二章 食品变质腐败的抑制 影响酶热稳定性的因素 a. 酶的种类 酶的分子愈大和结构愈复杂，它对高温就愈敏感。 b. 温度 当温度超过 40 后，酶将迅速失活； 当温度超过最适温度后，酶催化反应速率急剧降低。 温度对酶稳定性的影响 温度对酶催化反应速度的影响 受热破坏的最低点 第二章 食品变质腐败的抑制 酶的热失活反应 甜玉米中的过氧化物酶在 88 下 的失活曲线 残余活力（对数值）加热时间 /s 表酶的热不稳定部分的失活 表酶的热稳定部分的失活 酶活力的 再生 与酶的热稳定部分难以钝化有关。 第二章 食品变质腐败的抑制 影响酶热稳定性的因素 c. 加热速率 加热速率愈快，热处理后酶活力再生的愈多。 d. 大多数酶的最适 8范围内，超出这一范围，酶的热稳定性降低。 食品 失活条件 茄子 ，加热 6s 樱桃 ， 加热 6s 不同来源的氧化酶的耐热性 第二章 食品变质腐败的抑制 影响酶热稳定性的因素 e. 水分含量 食品水分含量愈低，其中的酶对热的耐性愈高 。 f. 食品成分 蛋白质、脂肪、碳水化合物等都可能会影响酶的耐热性 。 温度 / 游离油酸/3% 7% 0% 脂酶在不同温度下的热失活与水分之关系 第二章 食品变质腐败的抑制 在一定范围内，酶活性随温度的下降而降低 酶作用的效果因原料而异； 食品中酶活性的温度系数大约为 23。 注意： 低温可抑制酶的活性，但不能使其钝化； 酶的浓度效果可能导致催化反应速度加快。 解冻时 ,酶活可能会骤然增强。 温度 / 反应速度 温度对酶活性的影响 第二章 食品变质腐败的抑制 低温对反应速度的影响 温度降低，反应物质分子的碰撞速度减缓，反应速度受到抑制。 低温对呼吸作用的影响 温度降低，果蔬呼吸作用减弱，可延长保藏期。 低温下的水分蒸发作用 温度越低，果蔬的蒸腾量越小。 温度系数越高，低温保藏的效果就越显著。 浓度效果与温度效果呈负相关； 对某些食品会产生低温冷害。 低温冷害问题 二章 食品变质腐败的抑制 色泽风味变化 脂肪氧化、美拉德反应 营养素变化 氨基酸损失、维生素 （ 泛酸 ） 的损失。 其他变化 蛋白质变性、淀粉糊化、蔬菜和水果软化。 破坏食品中的嫌忌成分，如禽类蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。 第二章 食品变质腐败的抑制 食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关系。 但仅仅依据食品中的水分含量还不足以预言食品的稳定性。 如： 花生油 干基含水量 ） 时可变质 ，淀粉 20 （ 干基含水量 ） 不易变质 。 鲜肉与咸肉、鲜菜与咸菜的水分含量相差不多，保藏效果差别很大。 第二章 食品变质腐败的抑制 食品中的水分 微生物生长繁殖只能利用游离水； 生化反应需要的是游离水； 水与食品的非水成分之间结合的强度不同，以水分含量作为衡量腐败变质的指标是不可靠的。 结合水 游离水 物理化学结合水 化学结合水 表面湿润水 毛细管水 第二章 食品变质腐败的抑制 食品在密闭容器内测得的蒸汽压 (p)与同温下测得的纯水蒸汽压 (比。 描述为： 结合水的蒸汽压远低于游离水的蒸汽压； 食品中结合水的含量越高，水分活度就越低。 0 1之间 。 第二章 食品变质腐败的抑制 温度与 )( 热力学温度， R： 气体常数， H： 食品含水量下的等量吸 收热 （ 可以用纯水的汽 化潜热表示 ） 。 ( （ 温度范围： 2 40 ） 的升高成正比例升高 ， 且含水量越低，温度对 )1(第二章 食品变质腐败的抑制 在恒定温度下，食品水分含量与其水分活度之间的关系由水分吸附等温线反映。 区：结合水 （ 0 ； 区：多层水 （ A单分子层结合水， B多分子层结合水； 区：游离态水 （ 。 区域 、 的水仅占生鲜食品总含水量的 5 左右，而区域 占 95 左右。 A B 水分含量（g水/W 水分吸附等温线 000011)(.方程计算：单层结合的水量用详见教材 二章 食品变质腐败的抑制 部分食品的水分活度值 品 肉、鲜鱼、鲜奶、鲜奶油、新鲜果蔬、果汁 煮肠类、蒸煮火腿、部分加工奶酪、浓缩奶、面包 香肠、发酵香肠、牛肉干、生腌火腿、切达干酪、甜炼乳 点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪 便面、糖果和巧克力制品、饼干、休闲食品、干制蔬菜 第二章 食品变质腐败的抑制 微生物类群 最低 微生物种类 最低 大多数细菌 大多数酵母菌 大多数霉菌 盐性细菌 嗜干霉菌 耐高渗酵母 降低水分活度，使食品的 生物的生长繁殖就会受到抑制。 第二章 食品变质腐败的抑制 水分活度与微生物增殖率的关系 1. 30 金黄色葡萄球菌 2. 30 纽波特沙门氏菌 3. 30 梅氏弧菌 微生物的生长发育在不同水分活度下存在明显的差异。 不同微生物对水分活度变化的敏感性有差异。 第二章 食品变质腐败的抑制 实验结果表明： 降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖，同时也使微生物的耐热性增加 （ 。 注意 ： 干制过程虽是加热过程，但是它并不能代替杀菌。 脱水食品并非无菌。 水分活度 细菌芽孢在 110 的 型 营养成分、 气分压、二氧化碳浓度、温度和抑制物等环境因素愈不利于生长，微生物生长的最低 第二章 食品变质腐败的抑制 微生物在不同的生长阶段，所需的水分活度阈值也不一样。 芽孢梭菌发芽生长的最低 要形成芽孢的 黄曲霉菌生长最低 产黄曲霉素最低 产毒菌的产毒量一般随水分活度的降低而减少。 食品中的产毒菌在干制前如果没有产生毒素，干制后也不会产毒；如果在干制前已经产毒，干制过程将很难破坏这些毒素。 第二章 食品变质腐败的抑制 水分活度与酶的关系 每一种酶都存在一个最小水分活度； 水分活度在中等偏上范围内增加，酶活性增加，减小 会抑制酶的活性； 当食品中水分不足以形成单分子吸附层时，酶活受到完全的抑制； 参见 15 25 下脂酶活性与 第二章 食品变质腐败的抑制 水分活度与酶的关系 水分活度对磨碎大麦芽和 2 卵磷脂混合物中卵磷脂的酶催化水解速率的影响 注意： 干制食品中的酶并没有完全失活，仅靠减小 第二章 食品变质腐败的抑制 水分活度与其他变质因素的关系 水分活度与氧化作用的关系 水分活度低于单分子层水分时，脂质极易遭受氧化酸败； 水分活度增加到 肪自动氧化速率减小； 水分活度为 肪氧化速度逐渐加快； 当水分活度大于 化速度将有所下降。 参见 17 37 下猪肉的脂质氧化与 第二章 食品变质腐败的抑制 水分活度与其他变质因素的关系 水分活度与非酶褐变 （ 的关系 ，反应速度减小； 1018 微波、红外线 紫外线、 射线 第二章 食品变质腐败的抑制 基本概念 放射性