食品的腐败变质

加热杀菌保藏干燥和脱水保藏食品的化学保藏法 塑料橡胶金属玻璃纸质搪瓷 定义分类原理机理 定义分类途径使用原则存在问题 第十章食品的腐败变质 第三节食品添加剂 一 食品的腐败变质的含义食品腐败变质是指食品在以微生物为主的各种环境因素作用下食品的组成成分被分解 破坏 失去或降低食用价值的一切变化 以及感官性质所发生的各种变化 食品腐败变质实质上是食品中的蛋白质 碳水化物与脂肪等成分的分解过程 其程度常因食品种类 微生物的种类 微生物的数量以及其它条件的影响而异 食品腐败变质的几种类型1 酸败 发酵 腐败 二 食品腐败变质的几种类型 1 腐败 食品的蛋白质成分在厌氧条件下被微生物分解 产生以恶臭为主的变化 2 酸败 食品的脂肪成分被微生物分解产生脂肪酸和甘油等酸性物质 使食品失去原有的正常气味和滋味的现象 3 发酵 食品的碳水化合物被微生物分解成酸 醇和气体的变化 三 微生物引起食品腐败变质的原因与机理 一 微生物引起食品腐败变质的原因1 微生物因素 主要指细菌 霉菌 酵母菌属等微生物因素对食品的营养成分进行分解 破坏 2 环境因素 主要指温度 湿度 阳光 空气 水分等环境因素为微生物提供分解 破坏食品营养的条件 3 食品本身因素 主要指食品本身所含的酶类 营养成分 水 等 二 常见食品腐败变质的机理1 新鲜果蔬和果汁的腐败变质开始引起新鲜水果变质的微生物是酵母菌和霉菌 引起蔬菜变质的主要是酵母菌 霉菌和少数细菌 2 乳及乳制品的腐败变质为微生物所腐败变质 鲜乳中污染微生物主要来源于乳房内的污染微生物和环境中的微生物 微生物引起炼乳变质 一是产生凝乳 使炼乳凝固成块 二是产气乳 使炼乳产气 使罐膨胀爆裂 三是由一些分解酪蛋白的芽孢杆菌作用 使炼乳产生苦味 3 肉 鱼 蛋类的腐败变质肉类腐败变质 先是由于乳酸菌 酵母菌和其他一些革兰氏阴性细菌同时可产生各种异味 如哈喇味 酸味 泥土味和恶臭味等 四 食品腐败变质的结果 一 感官性状改变 二 降低食品营养 三 引起中毒或潜在性危害 五 鉴定食品的腐败变质的指标鉴定食品腐败变质是以感官性状并配合一定的物理 化学和微生物指标三方面进行判定 一 感官鉴定1 色泽变化 2 气味变化 3 口味变化 4 组织状态变化 二 实验室检验食品腐败变质的过程 实质上是食品中蛋白质 碳水化合物 脂肪的分解变化过程 其程度因食品种类 微生物种类和数量及环境条件的不同而异 1 微生物检验2 理化指标 1 蛋白质 2 脂肪 3 碳水化合物 一 低温保藏与食品质量低温保藏的原理 一是低温可以降低或停止食品中微生物的增殖速度 二是温还可以减弱食品中一切化学反应过程 一 食品的藏的方法 低温保藏包括两种方法包括冷藏和冷冻两种方法 1 冷藏2 冷冻 1 冷藏 是指在食品不冻结状态下 1 10 的低温贮藏 冷藏无冻结过程 新鲜果蔬类和短期贮藏食品常用此法 新鲜果蔬通常不宜冷冻 温度过低 会引起果蔬冻伤 新鲜果蔬的冷藏最好与环境湿度 大多为85 95 和空气成分 气调保藏法 相结合 冷藏和冷冻 2 冷冻保藏 冷冻 冻藏 是指食品在冻结状态下 大多在 18 以下 的低温贮藏 冷冻是将保藏物降温到冰点以下 使水部分或全部呈冻结状态 动物性食品常用此法 冷冻的效果好于冷藏 但食品在冻结过程中 不仅使微生物的活动受到抑制甚至死亡 食品的品质也会有所下降 二 食品的加热杀菌保藏 一 微生物的耐热性及影响加热杀菌的因素食品的腐败常常是由于微生物和酶所致 食品通过加热杀菌和使酶失活 可久贮不坏 但必须不重复染菌 因此要在装罐装瓶密封以后灭菌 或者灭菌后在无菌条件下充填装罐 食品加热杀菌保藏的方法主要有 常压杀菌 巴氏消毒法 加压杀菌超高温瞬时杀菌微波杀菌远红外线加热杀菌欧姆杀菌 1 常压杀菌 常压杀菌即100 以下的杀菌操作 巴氏消毒法只能杀死微生物的营养体 包括病原菌 但不能完全灭菌 现在的常压杀菌更多采用水浴 蒸汽或热水喷淋式连续杀菌 2 加压杀菌 加压杀菌常用于肉类制品等中酸性 低酸性罐头食品的杀菌 通常的温度为100 121 在罐头行业中 常用D值和F值来表示杀菌温度和时间 D DRT 值 是指在一定温度下 细菌死亡90 即活菌数减少一个对数周期 所需要的时间 分钟 121 1 的D值常写作Dr 嗜热脂肪芽孢杆菌的Dr值为4 0 4 5min A型和B型肉毒梭状芽孢杆菌的Dr值为0 1 0 2min F值 是指在一定基质中 在121 1 下加热杀死一定数量的微生物所需要的时间 分钟 在罐头特别是肉罐头中常用 由于罐头种类 包装规格大小及配方的不同 F值也就不同 故生产上每种罐头都要预先进行F值测定 3 超高温瞬时杀菌 超高温瞬时杀菌根据温度对细菌及食品营养成分的影响规律 热处理敏感的食品 可考虑采用超高温瞬时杀菌法 即UHTST ultrahightemperatureforshorttimes 杀菌 简称UHT 该杀菌法既可达到一定的杀菌要求 又能最大程度地保持食品品质 4 微波杀菌 微波杀菌的机理 热效应 食品中污染的微生物细胞在微波场的作用下 其分子被极化并作高频振荡 产生热效应 高温使蛋白质 核酸发生变性 从而使菌体死亡 非热生化效应 微波使微生物生化过程中产生大量的电子 离子 使微生物生理活性物质发生变化 电场也使细胞膜附近的电荷分布改变 导致膜功能障碍 使微生物细胞的生长受到抑制 甚至死亡 另外 微波还可以导致细胞DNA和RNA分子结构中的氢键松弛 断裂和重新组合 诱发基因突变 4 微波杀菌 5 远红外线加热杀菌 远红外线是指波长为2 5 1000um的电磁波 食品的很多成分对3 10um的远红外线有强烈的吸收 因此食品往往选择这一波段的远红外线加热 远红外线加热杀菌的特点 热辐射率高 热损失少 加热速度快 传热效率高 食品受热均匀 不会出现局部加热过度或夹生现象 食物营养成分损失少等 远红外的杀菌 灭酶效果是明显的 日本的山野藤吾曾将细菌 酵母 霉菌悬浮液装入塑料袋中 进行远红外线杀菌试验 远红外照射的功率分别为6KW 8KW 10KW 12KW 试验结果表明 照射10分钟 能使不耐热细菌全部杀死 使耐热细菌数量降低105 108个数量级 照射强度越大 残活菌越少 但要达到食品保藏要求 照射功率要在12KW以上或延长照射时间 远红外加热已广泛应用于食品的烘烤 干燥 解冻 以及坚果类 粉状 块状 袋装食品的杀菌和灭酶 6 欧姆杀菌 欧姆杀菌是一种新型的热杀菌方法 1 欧姆加热杀菌 是利用电极 将电流直接导入食品 由食品本身介电性质所产生的热量 以达到直接杀菌的目的 一般所使用的电流是50 60Hz的低频交流电 对于带颗粒 粒径小于15mm 的食品 采用欧姆加热 可使颗粒的加热速率接近液体的加热速率 获得比常规方法更快的颗粒加热速率 约1 2 s 缩短了加工时间 使产品品质在微生物安全性 蒸煮效果及营养成分 如维生素 保持等方面得到改善 因此该技术已成功地应用于各类含颗粒食品杀菌 如生产新鲜 味美的大颗粒产品 处理高颗粒密度 高粘度食品物料 2 欧姆杀菌的特点 不需要传热面 热量在固体内部产生 适合于处理含大颗粒固体产品和高粘度的物料 系统操作连续 平稳 易于自动化控制 维护费用 操作费用低 6 欧姆杀菌 三 高温工艺对食品质量的影响1 蛋白质的主要变化 2 脂肪的变化 3 碳水化合物的变化 主要包括淀粉的糊化 老化 褐变和焦糖化 4 维生素和无机盐 水溶性维生素流失损失 5 其它影响 发生色变 香变等现象 三 食品的干燥和脱水保藏 一 食品的干燥脱水保藏的原理其原理是降低食品的含水量 使微生物得不到充足的水而不能生长 二 食品干燥 脱水方法食品的干燥脱水保藏主要有 日晒 阴干 喷雾干燥 减压蒸发和冷冻干燥等 四 食品的化学保藏法化学保藏法包括盐藏 糖渍 醋藏 酒藏和防腐剂保藏等 盐藏和糖藏都是根据提高食物的渗透压来抑制微生物的活动 醋和酒在食物中达到一定浓度时也能抑制微生物的生长繁殖 防腐剂能抑制微生物酶系的活性以及破坏微生物细胞的膜结构 1 盐藏 原理 1 提高渗透压 使细胞原生质浓缩发生质壁分离 2 降低水分活度 不利于微生物生长 3 减少水中溶解氧 使好气性微生物的生长受到抑制等 各种微生物对食盐浓度的适应性差别较大 嗜盐性微生物 如红色细菌 接合酵母属和革兰氏阳性球菌在较高浓度食盐的溶液 15 以上 中仍能生长 无色杆菌属等一般腐败性微生物约在5 的食盐浓度 肉毒梭状芽孢杆菌等病原菌在7 10 食盐浓度时 生长也受到抑制 通常 食盐浓度在15 以上时 可抑制多数细菌的生长 但一般霉菌对食盐都有较强的耐受性 如某些青霉菌株在25 的食盐浓度中尚能生长 由于各种微生物对食盐浓度的适应性不同 因而食盐浓度的高低就决定了所能生长的微生物菌群 例如肉类中食盐浓度在5 以下时 主要是细菌的繁殖 食盐浓度在5 以上 存在较多的是霉菌 食盐浓度超过20 主要生长的微生物是酵母菌 2 糖藏 原理 增加食品渗透压 降低水分活度 抑制微生物的生长 糖腌渍法常用于水果制成果脯保藏 原料是蔗糖 因它渗透压低 只有用高浓度才可抑制微生物生长 如浓度低于70 就不能抑制肉毒杆菌和酵母菌 一般微生物在糖浓度超过50 时生长便受到抑制 但有些耐透性强的酵母和霉菌 糖浓度应高达70 以上 果脯腌渍蔗糖浓度一般大于70 果酱等因其原料果实中含有有机酸 在加工时又添加蔗糖 并经加热 在渗透压 酸和加热等三个因子的联合作用下 可得到非常好的保藏性 但有时果酱也会出现因微生物作用而变质腐败 其主要原因是糖浓度不足 若添加少量酸 如食醋 微生物的耐渗透力将显著下降 3 防腐剂保藏 防腐剂按其来源和性质可分成有机防腐剂和无机防腐剂两类 有机防腐剂包括有苯甲酸及其盐类 山梨酸及其盐类 脱氢醋酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类 丙酸盐类 双乙酸钠 邻苯基苯酚 联苯 噻苯咪唑等 此外还包括有天然的细菌素 如Nisin 溶菌酶 海藻糖 甘露聚糖 壳聚糖等 无机防腐剂包括有过氧化氢 硝酸盐和亚硝酸盐 二氧化碳 亚硫酸盐和食盐等 各种有机保藏剂的每日允许摄取量 用于食品的一切化学物质必须无毒 要经长期的动物试验 对其毒性状