食品工艺学复试课件

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v 问题一 什么是食品的变质？v 问题二 食品变质腐败有哪些现象？v 问题三 引起食品变质腐败的主要原因是什么？1. 食品的腐败变质v 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用以维持生命和身体健康。v 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。 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 酸败的食用油举例 食品在保藏过程中的变质v蛋白质的分解 导致鱼、肉、蛋类食品的腐败变质；v脂肪的氧化 导致坚果的 “ 走油 ” 、咸鱼、冻肉 “ 哈喇 ” 味；v淀粉的老化 导致糕点的 “ 回生 ” ；v果蔬的呼吸、蒸发、后熟 导致过熟、萎蔫、组织软化、品质下降；v 1.1.定义 v 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1.2.按照变质可能性将原料分类v极易腐败原料 （ 1天 2周 ） 肉类和大多数水果和部分蔬菜；v中等腐败性原料 （ 2周 2月 ） 柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜。v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。2. 食品腐败变质的主要原因v生物学因素v化学因素v物理因素v其他 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2.1生物学因素 2.1.1.微生物 微生物广泛分布于自然界，食品中不可避免的会受到一定类型和数量的微生物的污染，造成食品的腐败与变质。而且，由微生物污染所引起的食品腐败变质是最为重要和普遍的。 引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、酵母菌、霉菌。v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； 食品成分发生变化的同时，产生毒素或致病。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 2.1生物学因素 2.1.2.害虫和啮齿动物v危害性 增加食品的贮藏损耗，污染食品，甚至传染疾病。v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。v啮齿动物： 对食品危害最大的啮齿动物是老鼠。 2.2 化学因素v酶的作用 酶促褐变、呼吸作用、 v非酶化学反应 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 2.2.1.酶的作用v酶是生物体内的一种特殊蛋白，具有高度的催化活性；v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。v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。 a.酶促褐变v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。v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。 v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。v呼吸作用是在酶的参与下进行的一种缓慢的氧化过程，使食品中复杂的有机物质被分解成简单的有机物质，并放出热量。 v有氧呼吸 消耗营养物质， 产生呼吸热 温度 呼吸作用 加速衰老v无氧呼吸 消耗营养物质 产生有害物质 机体中毒 加速劣变b.呼吸作用 2.2.2.非酶化学反应 v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。v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a.非酶褐变a.非酶褐变v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 。 v影响羰氨反应的因子 基质的浓度和水分 pH值 温度 褐变抑制剂a.非酶褐变v 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。v 抗坏血酸褐变作用 是指抗坏血酸自动氧化分解为糠醛和 CO2，而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；营养物质损失：氨基酸、还原糖和抗坏血酸。c.氧化作用v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。v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。v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d.淀粉的老化v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； 淀粉粒与水共同加热 糊化，称为 -淀粉； 在 30 以下温度 时， -化的淀粉部分恢复为 -淀粉。即产生了淀粉的老化。v影响淀粉老化的因素 水分、温度、 pH值、淀粉分子形态、糊化条件和共存物质。e.与包装容器发生的化学反应v罐头内壁的电化学腐蚀阳极： Fe Fe2+2e 阳极： Fe Fe2+2e阳极： Fe Fe2+2e阴极： 2H+2e H2阴极： 2H+2e H2阴极： 2H+2e H2v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。2.3 物理因素v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。v主要因素有： 温度 水分 光 氧气 机械损伤2.3 物理因素v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 （ Vant Hoff） 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：k(t+10)、 kt分别表示在 (t+10) 和 t 时的反应速率常数 。 由阿雷尼 乌 斯 (Arrhenius)方程可知：E:活化能； R:气体常数；T:热力学温度； A:频率因子 。T的微小变化可导致 k的较大改变 。温度对微生物的影响温度对微生物的影响温度 ） 对 微生物的影响121 蒸汽在 1520 分 钟 内 杀 死 绝 大多数微生物包括芽 孢116 蒸汽在 3040 分 钟 内 杀 死 绝 大多数微生物包括芽 孢110 蒸汽在 6080 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82-93 杀 死 细 菌、酵母和霉菌的生 长细 胞66-82 嗜 热 菌生 长60-77 牛奶 30分 钟 巴氏 杀 菌， 杀 死所有主要致病菌 （ 芽 孢 菌除外 ）16-38 大多数 细 菌、酵母和霉菌生 长 旺盛10-16 大多数微生物生 长迟缓4-10 嗜冷菌适度生 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2.3.物理因素v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。v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。v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。v机械损伤小结v食品原料属生物材料，导致食品变质腐败的原因错综复杂，有生物学、化学和物理因素，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