第五章食品的腌制.ppt

,一、概述：1.定义：是指用食盐、糖等腌制材料处理食品原料，使其渗入食品组织内，以提高其渗透压，降低其水分活度，并有选择性的抑制微生物的活动，促进有益微生物的活动，从而防止食品腐败，改善食品的食用品质、延长保质期的一种加工方法。,2.腌制类型1）根据腌渍材料分类：盐腌、糖渍、酸渍、糟渍以及混合腌渍2）根据腌渍过程分类：非发酵性腌渍：用盐量较高，没有乳酸发酵发酵性腌渍：用盐量较低，有乳酸发酵,二、腌渍1.理论基础：1）扩散：是指分子在不规则热力运动下固体、液体、气体浓度均匀化的过程。扩散的动力：浓度差，渗透压过程：总是从高浓度向低浓度转移，并持续到各处浓度平衡为止。,扩散系数D见课本188页公式5-4、5-5D=RT/N6r(m2/s）影响扩散速度因素：浓度梯度：成正比扩散系数：腌制剂种类：溶质分子大，扩散系数小葡萄糖蔗糖糊精温度：每增加1，增加2.6%粘度：增加，D减小,2）渗透：定义：是溶剂从低浓度经过半透膜向高浓度扩散的过程。半透膜是一种只允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜。如细胞膜。计算公式：=1/(100Mt)CRT见课本190页公式5-9,影响渗透压因素：温度：温度上升，渗透压上升，每增加1，渗透压会增加0.3-0.35%。溶质的摩尔浓度：成正比溶质的分子量：相同质量下，溶质分子量上升，渗透压下降。溶质解离系数：成正比。如NaCl10-15%时，渗透压3-6*105Pa，要达到相同渗透压。糖则需要达到60%。,3）食品的扩散渗透过程：食品的腌制过程就是扩散与渗透相结合的过程。这是一个动态的平衡过程，其动力就是由于浓度差的存在，当浓度差降低直至消失，扩散和渗透就达到平衡。,食品在腌制时，食品外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透作用就溶质的扩散作用，浓度会逐渐趋于平衡，其结果是食品组织细胞失去大部分自由水分，溶液浓度上升，水分活度下降，渗透压上升，从而抑制微生物的侵袭造成的腐败变质，延长了食品的保质期。,2.腌制防腐原理：1）腌制剂浓度与微生物关系：腌制中的微生物种类：细菌类（以乳酸菌为主）、酵母菌类以及霉菌类,腌制剂浓度与微生物生长盐腌：盐含量在1%以下，微生物的生理活动不会受到任何影响，在1-3%时，大多数微生物会受到暂时性的抑制，5%以下，最初有乳酸菌生长繁殖，随即有腐败菌繁殖，6-8%时，大肠杆菌、沙门氏菌和肉毒杆菌停止生长，8-10%时乳酸菌生长，可抑制腐败菌的生长但酵母消耗了乳酸，腐败菌再繁殖；15%时基本可繁殖细菌的繁殖，但葡萄球菌要20%才能被抑制；霉菌则达到20-25%才能被抑制。,糖渍：糖的种类及浓度是影响微生物生长的因素。相同浓度下：葡萄糖、果糖乳糖、蔗糖原因：单糖的分子量小，摩尔浓度高，相应的渗透压就高，对微生物的抑制作用就强。如抑制葡萄球菌需要葡萄糖40-50%，而蔗糖则需要60-70%。,不同浓度对微生物的抑制作用不同。1-10%的糖溶液促进微生物的生长，达到50%才会阻止大多数细菌的生长繁殖，要抑制酵母菌及霉菌则要达到65-75%。高浓度的糖液虽然有抑制微生物的作用，但霉菌与酵母菌耐糖浓度比细菌高得多，在糖渍食品中防止霉菌和酵母菌是主要的质量问题。,2）腌制的防腐作用：渗透压的作用当微生物细胞处在浓度不同的溶液中，会出现三种对微生物活动有影响的情况。C外=C内，P外=P内，等渗溶液，微生物保持原形，其他条件合适，微生物迅速生长繁殖。C外C内，P外P内，高渗溶液，细胞内水分向细胞外渗透，原生质紧缩，出现质壁分离。,质壁分离的结果是细胞的原生质脱水与细胞壁分离，使细胞变形，微生物的生长活动受到抑制，严重时会造成微生物的死亡。这就是腌制保藏的原理。高渗透压下，微生物的稳定性决定于微生物的种类，原因是微生物种类不同其原生质膜的通透性不同，因此对腌制剂浓度的反应也不同。1%食盐可产生0.83MPa渗透压，而大多数微生物细胞内的渗透压为0.3-0.6MPa。,降低水分活度食盐溶解于水解离为Na+和Cl-，并在其周围聚集一群水分子，形成水合离子。食盐浓度浓度越高，所吸引的水分子也就越多，这些被离子吸引的水变成结合水，导致自由水的减少，水分活度降低。糖类分子中含有羟基和氧桥，也可以与水分子形成氢键，从而降低水分活度。,毒性作用：食盐中含有的钠离子、镁离子、钾离子和氯离子在高浓度时能对微生物产生毒害作用，主要是由于钠离子能和原生质中的阴离子结合而产生毒害作用。对酶活性的影响：主要因为盐分和酶蛋白分子中的肽键结合后破坏了微生物蛋白质分解蛋白的能力。,氧浓度下降：盐水或糖溶液渗入组织内，使食品组织内氧气的溶解度下降，造成缺氧环境，不仅能防止营养成分的氧化，还能抑制好氧微生物的生长。,3.影响腌制的因素：1）食盐的纯度：食盐中的主要杂质有钙盐、镁盐及钾盐，这些杂质的存在会影响食盐的溶解度，还具有苦味，会引起腌制食品的味感变化，还会影响食盐向食品扩散渗透的速度。例如纯粹的二实验腌制平衡需要5.5天，若寒1%CaCl2就需要7天，含4.7%MgCl2则需要23天。,2）食盐的用量或盐浓度：扩散渗透的速度随盐浓度而异，一般说盐浓度越大或用盐量越高，食品中食盐内渗量就越大。盐浓度可以用密度计或波美计测定。,腌制时食盐用量要根据腌制目的、环境条件如气温、腌制对象、腌制品种和消费者口味而有所不同。一般来说，为了达到完全防腐的目的，要求食品内盐的含量至少在7%，而所用盐浓度至少要达到25%。腌制时气温低，盐用量可降低些，气温高，盐用量宜高不宜低。,但是，盐用量过高，就难以食用，例如用饱和盐水腌制的卤水板鸭就是一例。同时，高盐分的腌制品还缺少风味和香气。从消费者能接受的腌制品咸度看，盐分以2-3%为宜。现在国外的腌制品一般趋向于采用低盐浓度进行腌制。,3）温度：温度越高，扩散渗透速度越迅速，腌制时间就越短，但腌制温度越高，微生物生长就越快，对于易腐食品，还没有完成腌制就可能会发生腐败变质。就肉类，腌制温度应在10以下进行，鱼类最适宜腌制温度为5-7，蔬菜腌制温度可高些，如进行发酵，可在10以上，如作蜜饯可进行高温熬煮。,4）空气：缺氧时腌制蔬菜中必须重视的一个问题，只有缺氧时才能促进蔬菜腌制时进行乳酸菌的乳酸发酵，同时还能减少因氧化造成的VC的损耗。肉类腌制时，保持缺氧环境有利于避免因肉类暴露在空气中肉表明色素的氧化褪色。,4.腌制品的成熟1）成熟与品质定义：腌制过程中除腌制剂扩散渗透外，同时还存在化学和生化变化，这个过程称为成熟。包括：蛋白质及脂肪的变化（形成特有色泽、风味）、腌制剂均匀扩散的过程以及腌制剂与肉内成分反应的过程。,影响腌制时间的因素：制品种类、大小、包装方法、腌制方法、腌制剂用量和储存条件。影响腌制品成熟过程的因素：腌制温度、盐分用量及腌制品本身成分。成熟过程中的化学和生物化学的变化主要是微生物和腌制品本身酶的活动引起的，其原因是研制过程中腌制品种一部分可溶性物质渗透到盐水中，为微生物所利用，称为成熟腌制品风味的来源。,2）成熟过程色泽与风味腌制品的色泽肌红蛋白和血红蛋白为存在于动物体内的两种主要色素，血红蛋白存在于血内，担负向组织传送氧气的任务，肌红蛋白存在于肌肉组织内，为贮氧机构，并和含有铁的非蛋白部分-血红素络合，肌红蛋白每一个分子只有一个血红素结合，而血红蛋白每一个分子有四个血红素。,在有生命活动的组织内，呈还原态的暗紫色的肌红蛋白和血红蛋白与呈充氧态的鲜红色氧合肌红蛋白与氧合血红蛋白处于平衡状态。这两种色素中的铁都呈亚铁状态，氧化后其色素为高铁肌红蛋白，呈棕红色或深褐色。,暴露在空气中的鲜肉的表面因有氧合肌红蛋白存在而成鲜红色，在肉的深处，肌红蛋白处于还原状态，以致呈紫红色。只要肉内有还原物质存在，肌红蛋白就可以始终保持还原状态。如果还原物质完全消失，则就会有呈棕色的高铁肌红蛋白出现，肉的颜色就出呈现棕褐色。,肉类腌制添加的亚硝酸盐和硝酸盐，可以改善盐对肉色产生不良的影响。这不仅是为了防止鲜肉色素裂解，还能让色素和一氧化氮反应形成具有腌肉特色的稳定性色素。腌肉过程中亚硝酸盐和硝酸盐变化的途径，见课本201页图5-7.,腌制肉的发色反应是：亚硝酸盐形成的一氧化氮取代了血红素中与铁相连的水分子，形成等克分子的高铁肌红蛋白和一氧化氮肌红蛋白，一氧化氮肌红蛋白形成的速度和亚硝酸盐浓度成正比，直到达到5:1为止。一氧化氮肌红蛋白再在盐和加热条件下因珠蛋白变性而转变成一氧化氮亚铁血色原，成为比较稳定的色素。,腌制品的风味有人认为长期研制过程中形成的羰基化合物是腌制品香味来源之一，其中4-甲基-2-戊酮、2，2,4-三甲基乙烷和1,3-二甲苯可能是形成腌肉香味时直接作为单独的成分或间接作为增效剂。,现在认为腌肉的特殊风味是含有组氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、蛋氨酸等氨基酸和一氧化氮肌红蛋白等的浸出液，脂肪、糖和其他挥发性羧基化合物等少量挥发性物质以及在特殊微生物作用下糖类的分解物等组合而成。,5.食品腌制的方法1）盐腌：常用的腌制剂主要是食盐，还有糖、硝酸钠、亚硝酸钠及磷酸盐、抗坏血酸等。干腌法：利用干盐或混合盐，现在食品表面擦透，使之有汁液外渗，然后层层堆叠，各层之间均匀撒上食盐，依次压实，在外加压力或补加压力的条件下，依靠外渗汁液形成盐液进行腌制的方法。,其腌制过程是在食盐的渗透压和吸湿作用下，使食品中的水分渗出并溶解其中，形成盐溶液，称为卤水。腌制剂在卤水内通过扩散向食品内部渗透，比较均匀的分布在食品中。肉类：17-20%，冬天14-15%；蔬菜类：7-10，夏季14-15%特点：设备简单，操作方便，腌制品含水量低，营养成分流失较少；腌制不均匀，太咸，色泽差等金华火腿、咸肉、雪里红、萝卜干等常采用此法。,湿腌法：即用盐水对食品进行腌制。一般将腌制剂溶解，煮沸杀菌，冷却后，将食品浸没在腌制剂溶液中，使食品组织内的盐浓度与腌制剂溶液浓度相同为止。腌制剂浓度一般控制在15-20%。需要注意的是湿腌时食品中的水分会渗透出来使腌制剂溶液浓度下降，这要求在腌制过程中增添食盐，保持腌制剂溶液一定的浓度。,湿腌法的特点：肉质柔软，盐度适当腌制时间较长，劳动量大；制品的色泽与风味不及干腌法；蛋白质流失严重，水分多，不易保藏。主要腌制蛋类、肉类、蔬菜等。如扬州酱菜（黄瓜）、涪陵榨菜、腌渍藕等。,肌肉注射法：动脉注射：一般将针头插入腿股动脉切口内，再将腌制剂用注射泵压入。此法只能用来腌制前后腿。肌肉注射：直接将注射针头插入肌肉内注射盐水。适用于肉块的腌制。,注射盐水浓度一般16.5-17%，注射量占肉重的8-12%。特点：腌制速度快，得率比较高；但水分含量高，产品需要冷藏，或与其他方法结合使用。,混合腌制法：注射腌制与干腌或湿腌相结合。特点：色泽好、营养成分流失少、咸度适中。腌制方法的发展：预按摩法：腌制前采用60-100kPa/cm2压力预按摩，使肌肉中肌纤维彼此分离，增加肌原纤维间的距离使肉变松软，加快腌制速度。,无针头盐水注射：采用高压液体发生器将盐水直接注入原料肉中。高压处理：盐水注射前采用2000Bar高压处理，使分子间距增大，急性区域暴露，提高肉的持水性，改善肉的出品率和嫩度。,2）糖渍：保持原料组织形态：果脯蜜饯类：分为蜜制和糖煮蜜制：原料在浓度60-70&冷糖液中浸渍，不需要加热，适用于肉质柔软而不耐糖煮的果品。糖煮：将原料用热糖液煮制和浸渍，多用于肉质致密的果品。又可分为常压糖煮和真空糖煮。,凉果类：主要以梅、橄榄、李等果品为原料，先腌成盐坯，再将果坯脱盐，添加多种辅料，拌糖或糖液蜜制而成的半干态产品。破碎原料组织状态：主要有果酱、果冻、果泥三类。,三、食品的发酵保藏1.发酵的概念：借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。2.发酵的作用：提高了腌制品的耐储性；提高了食品的营养价值（微生物的新陈代谢合成一些维生素；释放了封闭在植物结构和细胞内的营养素；将人体不易消化的物质裂解成简单的糖类）,3.发酵基本理论1）发酵的类型及机理：乳酸发酵：是食品中的己糖在乳酸菌的作用下产生乳酸的过程。分为同型发酵（产物单一）和异型发酵（产物复杂）。反应式：C6H12O6+乳酸菌2CH3CHOHCOOH作用：降低PH，有利于保藏；形成酱油、酱菜、酸菜和泡菜的风味；也是造成食品腐败变质的因素之一。,乙醇发酵：是食品中的己糖在酵母菌作用下降解为乙醇的过程。反应式：C6H12O6+酵母菌2C2H5OH+CO2主要用于乙醇制备，对糖渍或含糖食品的贮藏是一种不理因素。,醋酸发酵：是食品先进行乙醇发酵生成乙醇，乙醇在醋酸菌作用下进一步氧化成醋酸的过程。反应式：C2H5OH+醋酸菌+O22CH3COOH+H2O主要用于食醋的制备，但对于果蔬罐头及酒类的生产是不理因素。,丁酸发酵：是食品中的己糖在酪酸菌的作用下产生酪酸的过程，又称酪酸发酵。反应式：C6H12O6+酪酸菌CH3CH2CH2COOH+2CO2+2H2O这是食品保藏中最不受欢迎的发酵，对食品的保藏极为不利，会给腌制品带来一种令人厌恶的气味，严重降低了食品的质量。,产气发酵：大肠杆菌和产气杆菌是蔬菜、肉类和乳制品中常见的产气微生物。如大肠杆菌产气过程，反应式：C2H5OH+大肠杆菌2CH3CHOHCOOH+CO2+H2一般产气的微生物生长会导致食品的腐败变质，在腌制过程中应加以控制。,2）.食品发酵用微生物种类：（1）微生物种类酵母菌类：葡萄酒酵母、啤酒酵母霉菌类：根霉、毛霉、曲霉细菌类：醋酸菌、乳酸菌（2）制品种类：见课本212页,3）发酵保藏原理（1）发酵菌的生长竞争其他菌生长所需要的营养成分（2）发酵菌新陈代谢将碳水化合物及其衍生物转化成酒精、酸和CO2，当这些物质浓度达到一定程度后，抑制了腐败菌和致病菌的生长繁殖。（3）有益菌一般能耐酸，大部分腐败菌不耐酸,4.影响发酵的因素及控制1）酸度：抑制微生物的生长。除橘子、柠檬等高酸食品外，一般需要在发酵前加酸或促进发酵产酸，否则有害微生物将大量繁殖。含酸食品有一定防腐能力，但有氧存在时，霉菌的生长会消耗大量的酸而使其失去防腐能力。,2）酒精：与酸一样，具有一定的防腐作用，主要取决于其浓度，按容积计12-15%的发酵酒精能抑制酵母的生长。一般发酵饮料的酒精含量9-13%，缺少防腐能力，还需要巴氏杀菌。饮料酒中添加酒精使其含量达到20%，就不需要杀菌处理。,3）菌种：在发酵开始时加入大量预期菌种，这些预期菌种的大量生长，可以抑制其他杂菌的生长，促使发酵过程向预定方向进行。如馒头、面包的发酵，酿酒及酸奶的发酵等。4）温度：发酵所需要的温度依微生物的种类而异，温度的起伏会影响发酵的效果。在混合发酵时可以调节发酵温度使不同类型微生物的生长速度得以控制，借以达到有目的的发酵效果。,5）氧气：适当的提供或切断氧气可以促进或抑制发酵菌的生长，同时可以导致生产向产生预期代谢产物的方向发展。如乳酸菌是兼性厌氧菌，只有在缺氧条件下才能将糖转化成乳酸；霉菌是完全的需要菌，则缺氧是控制霉菌生长的重要途径。,6）盐：不同浓度的盐溶液对微生物的影响不同，各种微生物对不同也溶液浓度的耐受性也不同。一般腐败菌在2.5%以上食盐浓度不能生长，10-15%可抑制腐败性杆菌、副伤寒菌属及肉毒梭状芽孢杆菌的生长。,5.发酵对食品品质的影响1）改变食品的风味和香气包括甜度下降、酸度上升、特殊芳香气味的形成2）提高食品的营养价值纤维素降解，产生VB12，蛋白质水解形成多肽3）改变组织质构蔬菜脆性变化，豆腐乳、干酪的质构发软，面包的疏松4）色泽的变化：肉的发红；蔬菜的变色,四、食品的烟熏处理1.目的及作用1）形成特殊烟熏风味和增添花色品种2）带有烟熏色有助于发色3）防止腐败变质4）预防氧化,2.保藏原理1）熏烟的组成熏烟主要是不完全氧化产物包括挥发性成分和微粒固体等，以及水蒸气、CO2等混合物。在熏烟中对制品产生风味、发色作用就仿佛作用的有关成分就是不完全氧化产物，一般认为最重要的成分有酚、醇、酸、羧基化合物和烃类等。,2）烟熏成分及作用酚：从熏烟中分离鉴定的酚类有20多种如愈创木酚、邻位、间位、对位甲基酚或甲氧基取代物，其作用是：形成特有的烟熏味；抑菌防腐；抗氧化醇：如甲醇、乙醇及多碳醇，其保藏作用不是主要的，主要是一种为其他有机物挥发创造条件，即是挥发性物质的载体，,有机酸：碳分子数10的有机酸主要附着咋熏烟的微粒上，有微弱的防腐能力；促进肉制品表面蛋白质凝固，形成良好的外皮。羰基化合物：包括戊酮、戊醛、丁醛、丁酮等，有非常典型的烟熏风味和芳香味及烟熏色泽。烃类：主要指多苯环烃类，其中至少有二苯并蒽和苯并芘被证实是致癌物质。,3）综合保藏作用烟熏保藏效果是多种因素的综合作用。1）与温度：30，烟的浓与淡对细菌无影响13，浓烟可显著降低微生物数量60，烟的浓与淡均可降低微生物数量，可下降到原来的0.01%，有较好的杀菌作用。,2）与AW：加热、腌制均会使原料中的AW下降，从而阻碍微生物的生长。3）与氧化：烟熏剂中的酚类物质具有较强的抗氧化作用。,3.影响因素：1）烟熏剂：主要取决于烟熏剂成分、种类、浓度、及燃料种类、燃烧温度等产生的方式与条件。熏烟材料：主要使用不含树脂的阔叶树。其中胡桃木为优质的烟熏标准燃料。避免使用软质木或针叶树,燃烧条件：较低的燃烧温度、适当的空气供应是缓慢燃烧的必要条件。燃烧温度在340-400以及氧化温度在200-250间产生的熏烟质量最高。氧气过大，熏烟成分会进一步复杂化过小，熏烟呈黑色，并含有大量羧酸，不利于熏制食品。,2）烟熏温度：工艺条件：35-50，12-48h干盐：30，12h湿腌：50，4-5h温度过低：达不到预期效果过高：脂肪熔化，肉收缩,3）水分含量：烟熏食品中存在的大多数熏烟成分是被食品表面和食品组织间隙的水分吸收的，因此，食品保持一定的湿度对熏制是重要的。,4.熏制对食品品质的影响1）色泽：形成原因：熏烟颗粒在食品表面沉积羰氨反应影响因素：木材种类如毛山榉金黄色，赤杨深黄色熏制温度及表面水分：表面干燥，温度低，色淡；表面湿润，温度高，色深其他：烟气浓度、树脂含量,2）风味：风味形成原因：原料本身、配料、制作工艺条件、熏烟组成。这些物质中各种化合物与食品内成分的作用，化合物之间的相互作用以及反应后生成新的化合物都呈现了强烈的特殊风味,3）质构：烟熏操作可显著降低肉的肌纤维蛋白和肌浆蛋白的含量，提高基质蛋白的含量；可影响蛋白质的溶解性，对制品嫩度有明显影响；可影响制品PH，导致制品质构和持水性的变化,4）营养品质蛋白质含量变化不大，但一些必需氨基酸如赖氨酸在操作中的稳定性必须重视。一般烟熏时间、烟熏温度、贮藏时间和贮藏过程中的AW都会影响赖氨酸的损失状况。如香肠：冷熏2d，20储存一年，赖氨酸损失44%牛肉：65熏制10h储存一年，赖氨酸损失44%样品赖氨酸同样条件下加热处理，仅损失15%,影响制品的消化性一般是提高制品蛋白质的消化性原因：促进蛋白质降解；熏烟成分激活酶而促进蛋白质消化微生物的损失：主要是B族维生素在熏制过程