食品工艺学-杨-第一章_食品的腐败变质与控制2011

1、Food Deterioration and its Control第三章 食品的腐败变质与控制食品的质量食品的质量引起食品腐败变质的主要因素引起食品腐败变质的主要因素食品保藏的基本原理及技术食品保藏的基本原理及技术栅栏技术栅栏技术食品保存期限和食品标签食品保存期限和食品标签主要内容主要内容1. 食品质量及其构成要素1.1 食品质量定义食品质量定义 构成食品特征及其可接收性的要素构成食品特征及其可接收性的要素.1.2 构成食品质量的要素构成食品质量的要素 外观要素 质构要素 风味要素 其他品质要素(卫生性, 耐藏性,营养性等)2.1 外观要素外观要素n大小和形状大小和形状n色泽和光泽色泽和光泽

2、n稠度稠度 2.2 质构要素质构要素 包括手指对食品的包括手指对食品的触摸感、目视的外感观触摸感、目视的外感观和食品摄入口腔时对食和食品摄入口腔时对食品的硬度、粘度、脆性、品的硬度、粘度、脆性、滑性、粗糙性、咀嚼性、滑性、粗糙性、咀嚼性、弹性的综合感觉。弹性的综合感觉。2.3 风味的要素风味的要素n滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、涩味、滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、涩味、鲜味）鲜味） 气味（果蔬的香气、动物性食物的香气、发酵食气味（果蔬的香气、动物性食物的香气、发酵食品的香气、焙烤食品的香气）品的香气、焙烤食品的香气）2.4 其他质量要素其他质量要素n营养品质、卫生品质和耐藏性能。营

3、养品质、卫生品质和耐藏性能。食品的变质食品的变质 是指食品受到各种内外因素的影响，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，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。降低或失去其营养价值和商品价值的过程。 2. 引起食品腐败变质的引起食品腐败变质的 主要因素与特性主要因素与特性生物学因素生物学因素化学因素化学因素物理因素物理因素2.1 生物学因素生物学因素微生物因素微生物因素食品本身的生理生化代谢食品本身的生理生化代谢害虫和啮齿动物害虫和啮齿动物2.1.1 微生物 引起食品腐败变质的微生物重要有细菌、酵母菌和霉菌。n细菌细菌：食品变

4、质的主要因素，表现为食品腐败（异味与恶臭）n特点：在无氧条件下易发生，产生有毒物质，引起食物中毒。n主要分布：耐热性细菌在土壤中存在较多，莲藕、芋头、芦笋、竹笋等中易发生酵母特点：碳水化合物较多的食品中易生长，蛋白质丰富的食品中不生长；微酸性环境下发育良好主要分布：含糖多的食品，蜂蜜、果酱、果冻、酱油、果酒等霉菌特点：有氧、水分含量少的干燥环境中生长、富含淀粉与糖的食品中易滋生主要分布：干制品、糖制品等如面包、干枣等产品中，无氧环境或水分含量在15%以下2.1.2 影响微生物生长的因子pH 值每种微生物都有最适的pH值生长环境 Bacteria, 中性与偏碱性 酵母与霉菌，酸性环境，但耐热性弱

5、调整pH,能改变微生物的耐热性部分食品的典型部分食品的典型pH值值pH范围范围 食食 品品 pH低酸低酸（pH7.0-5.5pH7.0-5.5）鲜奶鲜奶CheddarCheddar奶酪奶酪RoquefortRoquefort奶酪奶酪BaconBacon红肉红肉火腿火腿蔬菜罐头蔬菜罐头禽肉禽肉鱼类鱼类虾类虾类黄油黄油马铃薯马铃薯大米大米面包面包6.3-6.56.3-6.55.95.95.5-5.95.5-5.95.6-6.65.6-6.65.4-6.25.4-6.25.9-6.15.9-6.15.4-6.45.4-6.45.6-6.45.6-6.46.6-6.86.6-6.86.8-7.06.8

6、-7.06.1-6.46.1-6.45.6-6.25.6-6.26.0-6.76.0-6.75.3-5.85.3-5.8部分食品的典型部分食品的典型pH值值pH范围范围 食食 品品 pH中酸中酸（ pH5.5-4.5pH5.5-4.5 ）发酵蔬菜发酵蔬菜乡村奶酪乡村奶酪香蕉香蕉青豆青豆3.9-5.13.9-5.14.54.54.5-5.24.5-5.24.6-5.54.6-5.5酸酸（ pH4.5-3.7pH4.5-3.7 ）蛋黄酱蛋黄酱蕃茄蕃茄3.0-4.13.0-4.14.04.0高酸高酸（ pH3.7pH0.98 0.98鲜肉、鲜鱼、鲜奶、鲜奶油鲜肉、鲜鱼、鲜奶、鲜奶油新鲜果蔬、果汁新鲜

7、果蔬、果汁0.98 0.98 0.93 0.93蒸煮肠类、蒸煮火腿蒸煮肠类、蒸煮火腿CheddarCheddar及部分加工奶酪、浓缩奶及部分加工奶酪、浓缩奶面包面包0.93 0.93 0.85 0.85干香肠、发酵香肠、牛肉干、生腌火腿、干香肠、发酵香肠、牛肉干、生腌火腿、CheddarCheddar成熟奶酪、甜炼乳成熟奶酪、甜炼乳0.85 0.85 0.60 0.60甜点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪甜点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪 0.60 0.987 0.987 0.984 0.984 0.981 0.981Campylobacter jejuniCampylobacter j

8、ejuniVibrio CholeraeVibrio CholeraeVibrio parahaemolyticusVibrio parahaemolyticus0.980.980.970.970.950.95Closgridium perfringensClosgridium perfringensEscherichia coli (Escherichia coli (致病性致病性) )0.940.940.930.930.920.92Salmonella spp.Salmonella spp.Bacillus cereusBacillus cereusListeria monocytogen

9、esListeria monocytogenes0.910.910.850.85 0.80(0.82) 0.80(0.82) 0.80 0.80大多数细菌大多数细菌大多数酵母菌大多数酵母菌Aspergillus flavus Aspergillus flavus ( (生长并产黄曲霉毒素生长并产黄曲霉毒素) )大多数霉菌大多数霉菌0.750.750.650.650.600.60嗜盐菌嗜盐菌耐干菌耐干菌耐渗透压酵母菌耐渗透压酵母菌控制食品加工的条件控制食品加工的条件预测食品的耐藏性。预测食品的耐藏性。水分活度在保藏加工中的应用水分活度在保藏加工中的应用 利用降低水分活度的办法保藏食品利用降低水分

10、活度的办法保藏食品中间水分食品中间水分食品: 添加大量糖或多元醇添加大量糖或多元醇,降低水分活度在降低水分活度在0.85以下以下 细菌Aw 0.94 酵母菌Aw0.88 霉菌Aw0.75营养成分: 食品有足够的营养物质满足微生物生长食品有足够的营养物质满足微生物生长. 许多营养物质是优良的保护剂许多营养物质是优良的保护剂(糖，脂肪，糖，脂肪，盐，蛋白质、食品中的杀菌素盐，蛋白质、食品中的杀菌素)温度 嗜冷微生物嗜冷微生物 Psychrophiles 嗜温微生物嗜温微生物 Mesophiles 嗜热性微生物嗜热性微生物 thermophiles2.1.2 食品原料自身的生理生化特性食品原料自身的

11、生理生化特性n果蔬的成熟与衰老，休眠与生长果蔬的成熟与衰老，休眠与生长n肉类的成熟肉类的成熟n粮食的后熟与陈化粮食的后熟与陈化2.1.3 害虫和啮齿动物害虫和啮齿动物害虫：主要有甲虫类、蛾类、螨类。害虫：主要有甲虫类、蛾类、螨类。啮齿动物：鼠类。啮齿动物：鼠类。2.2 化学因素化学因素2.1 酶的作用酶的作用2.2 非酶作用非酶作用2.3 氧化作用氧化作用2.2.1 酶的作用酶的作用氧化酶类（多酚氧化酶、脂氧合酶、过氧化酶类（多酚氧化酶、脂氧合酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶等）氧化物酶、抗坏血酸氧化酶等） 多酚氧化酶：褐变；多酚氧化酶：褐变； 脂氧合酶：分解脂肪酸，脂氧合酶：分解脂肪酸，产生游

12、离基，变色和变味产生游离基，变色和变味 抗坏血酸氧化酶引起贮抗坏血酸氧化酶引起贮藏过程中果汁的褐变藏过程中果汁的褐变脂酶脂酶 水解酯键的酶，如大豆中的胰脂酶、水解酯键的酶，如大豆中的胰脂酶、大豆中的脂酶等，使脂肪分解产生酸败大豆中的脂酶等，使脂肪分解产生酸败。果胶酶果胶酶: 植物性产品中植物性产品中,影响产品质构影响产品质构,主要主要包括半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、果包括半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、果胶裂解酶胶裂解酶2.2.2 非酶作用非酶作用美拉德反应引起的褐变美拉德反应引起的褐变焦糖化反应焦糖化反应抗坏血酸氧化褐变抗坏血酸氧化褐变酚类物质与金属离子反应酚类物质与金属离子反应2.2.3 氧化作用

13、氧化作用脂肪的氧化使食品产生酸败臭味及变色脂肪的氧化使食品产生酸败臭味及变色。脂肪脂肪 游离脂肪酸游离脂肪酸 氧化氧化 过氧化物过氧化物进一步分解进一步分解 醛、酮类物质醛、酮类物质阶段：诱发期、增殖期、终止期阶段：诱发期、增殖期、终止期控制：低温、避光、隔氧、降低水分、控制：低温、避光、隔氧、降低水分、减少金属离子、添加抗氧化剂减少金属离子、添加抗氧化剂2.3 物理因素物理因素温度温度水分水分光照光照2.3.1 温度温度化学变化化学变化温度系数，活化能温度系数，活化能酶促反应酶促反应微生物生长发育微生物生长发育品质改变品质改变温度对微生物的影响温度对微生物的影响温度（温度（）对微生物的影响对

14、微生物的影响16-3816-38大多数细菌、酵母和霉菌生长旺盛大多数细菌、酵母和霉菌生长旺盛10-1610-16大多数微生物生长迟缓大多数微生物生长迟缓4-104-10嗜冷菌适度生长，个别致病菌生长嗜冷菌适度生长，个别致病菌生长0 0水结冰；普通微生物停止生长水结冰；普通微生物停止生长-18-18细菌休眠细菌休眠-251-251液氢温度；仍有一些特殊细菌存活液氢温度；仍有一些特殊细菌存活2.3.2 水分影响营养成分影响营养成分风味物质风味物质外观形态外观形态微生物发育微生物发育部分食品的水分活度值部分食品的水分活度值 aw 食食 品品 0.98 0.98鲜肉、鲜鱼、鲜奶、鲜奶油鲜肉、鲜鱼、鲜奶

15、、鲜奶油新鲜果蔬、果汁新鲜果蔬、果汁0.98 0.98 0.93 0.93蒸煮肠类、蒸煮火腿蒸煮肠类、蒸煮火腿CheddarCheddar及部分加工奶酪、浓缩奶及部分加工奶酪、浓缩奶面包面包0.93 0.93 0.85 0.85干香肠、发酵香肠、牛肉干、生腌火腿、干香肠、发酵香肠、牛肉干、生腌火腿、CheddarCheddar成熟奶酪、甜炼乳成熟奶酪、甜炼乳0.85 0.85 0.60 0.60甜点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪甜点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪 0.60 0.60方便面、糖果和巧克力制品方便面、糖果和巧克力制品饼干、休闲食品如马铃薯片、膨化食品饼干、休闲食品如马铃薯片

16、、膨化食品干制蔬菜干制蔬菜2.3.3 光促进脂肪氧化促进脂肪氧化色素消退色素消退蛋白质凝固蛋白质凝固2.4 其他因素机械损伤：园艺产品采收、贮运、加工前处理等环节不当，造成碰伤。 产生褐变，严重影响外观品质； 刺激呼吸，加速营养物质消耗； 促进伤诱导乙烯产生，促进产品的衰老； 造成机械伤口，便于微生物入侵，造成产品腐烂乙烯：促进成熟与衰老的植物五大类激素之一，控制植物的生长发育与逆境胁迫、果实与种子形成、园艺产品的成熟与衰老 果实成熟、机械损伤、病菌入侵、高温/低温胁迫、水分胁迫等均可以导致乙烯增加 适当低温、低氧、高二氧化碳可以减少乙烯产生 采用乙烯吸收剂、乙烯受体抑制剂等方式可以控制乙烯的

17、作用。外源污染物：影响食品质量，引发安全性问题 重金属污染 农药残留 不合理使用添加剂与包装材料3. 食品保藏的原理及技术食品保藏的原理及技术3.1 食品保藏的定义食品保藏的定义 通过采用不同的加工技术通过采用不同的加工技术,使食品从生产到使食品从生产到消费的整个环节中消费的整个环节中,保持其品质不发生劣化的过保持其品质不发生劣化的过程称为食品保藏。程称为食品保藏。化学性变质：只能降低不能完全抑制。物理性变质：采取相应措施可以避免。微生物变质：引起食品变质的重要因素。微生物变质：引起食品变质的重要因素。3.2 微生物控制的原理总体原理总体原理： 无生机原理无生机原理 假死原理假死原理 不完全生

18、机原理不完全生机原理 完全生机原理完全生机原理3.2 微生物控制方法目的：实现商业无菌商业无菌 商业无菌商业无菌是指杀灭食品中所污染的病原是指杀灭食品中所污染的病原菌、产毒菌以及正常储存和销售条件下菌、产毒菌以及正常储存和销售条件下能生长繁殖、并导致食品变质的腐败菌能生长繁殖、并导致食品变质的腐败菌，从而保证它们正常的货架寿命。，从而保证它们正常的货架寿命。3.2.1 加热杀菌加热杀菌方法： 巴氏杀菌：杀菌温度6580，适于高酸性食品 常压杀菌：101.325kPa以上、100 条件的杀菌处理。适于高酸性食品 高压杀菌： 101.325kPa以上、 100 以上的杀菌。适于低酸性食品杀菌原则杀

19、菌原则 杀菌方法选择以pH4.5为界 对象菌选择最耐热的细菌 应充分考虑食品的热敏感性3.2.2 控制水分活度降低水分活度的方法 干燥脱水 如脱水蔬菜、冷冻食品 化学、物理修饰增加亲水基团对水的约束 添加亲水性物质：盐、糖、多元醇水分活度与食品的稳定性水分活度与食品的稳定性3.2.3 控制水分状态迅速冷冻，食品内部冰晶数量多，体积小，所有溶液迅速经过冰晶区，成为玻璃化固体，微生物与酶活动减弱。要求： 保藏温度足够低 温度保持恒定3.2.4 调控pH微生物有适宜的pH范围生长的pH范围还取决于其他因素的影响过酸与过碱导致生长受到抑制。3.2.5 控制渗透压原理： 提高食品的渗透压，残存的微生物无

20、法得到水分，从而处于假死活休眠状态 渗透压大小服从范特霍夫公式 微生物的耐压能力在355-1783 kPa应用： 糖制品， 65%以上的糖 盐渍品， 10%以上的食盐3.2.6 烟熏烟熏防腐，熏烟熏一系列的化合物产生防腐能力与腌制结合可与冷藏技术结合3.2.7 改变气体组成目的：目的：降低氧分压，抑制氧对食品的不利影响 限制需氧微生物生长 减少营养成分的氧化损失应用：新含气调理食品（低强度杀菌，然后气调包装）3. 2. 8 使用添加剂主要针对微生物和氧化变质对微生物的抑制可以分为防腐和杀菌 防腐剂主要应用在食品中 杀菌剂主要用于车间、工具、容器消毒抑制氧化变质主要使用抗氧化剂 BHA、BHT、

21、TBHQ3.2.9 辐射原理：利用辐照射线的直接和间接作用抑制微生物活动和生物体代谢活动。主要辐照射线有、X几类按杀菌程度划分 辐照阿氏杀菌、完全杀菌（radappertization) 辐射巴式杀菌、针对性杀菌（radicidation) 辐照耐储杀菌、选择性杀菌（radurization)3.2.10 微生物发酵原理：利用有益微生物的活动，或者产生的代谢产物抑制其他有害微生物的活动。主要代谢产物： 乳酸：0.7% 醋酸：1-2% 酒精：10%3.4 酶与其他因素的控制3.4.1酶活性的控制目的 新鲜果蔬生命代谢在各种酶的作用下进行 引起食品变质和营养成分损失的重要因素控制方法： 加热处理 控制pH 控制水分活度3.4.2 其他因素