弟八章-化学保鲜技术省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第八章食品化学保鲜技术防腐剂、杀菌剂、脱氧剂、抗氧化剂1/55第一节概述食品化学保鲜是指在食品生产和贮运过程中使用化学试剂（食品添加剂），以提升食品耐藏性和到达某种加工目标。主要作用就是保持或提升食品品质和延长食品保藏期。2/55多数化学试剂需控制其使用量，只能控制和延缓微生物生长，或只能在短时间内延缓食品化学改变，所以，这种方法属于一个暂时性或辅助性保藏方法。通常将蛋白质变质称之为腐败，碳水化合物变质称之为发酵，脂类变质称之为酸败。能够用化学方法或物理方法来预防有害微生物破坏。利用抑菌或杀菌化学药剂称为防腐剂。3/55食品防腐保鲜含义是在贮藏过程中保持食品固有色、香、味、形及其营养成份，为此而应用化学品称为防腐保鲜剂。防腐是针对有害微生物。一是预防微生物造成食品腐烂，二是预防产毒微生物危害。保鲜是针对食品本身品质。依据化学保鲜剂保鲜机理不一样，可分为：防腐剂、杀菌剂、脱氧剂和抗氧化剂。4/55第二节食品防腐剂食品防腐剂从狭义上即对微生物主要作用性质讲，防腐剂是指抑制微生物繁殖物质，或称为抑菌剂，而杀灭微生物物质则称为杀菌剂。5/55一、防腐剂抑菌原理食品防腐剂抑菌作用主要是经过改变微生物发育曲线使微生物发育停顿在迟缓增殖迟滞期，而不进入急剧增殖对数期，延长微生物繁殖一代所需要时间，即所谓“静菌作用”。6/55细菌引发食品腐败：细菌作用于各类食品，使食品原有色泽丧失，展现各种颜色，发出腐臭气味，产生不良滋味。食品霉变现象：霉菌在代谢过程中利用食品中碳水化合物，蛋白质为碳源和氮源生长繁殖，同时使食品外层长霉或颜色改变，且产生显著霉味。食品发酵现象：微生物代谢所产生氧化还原酶使食品中糖发生不完全氧化而引发变质现象。7/55二、食品防腐剂种类、特征及使用（一）食品防腐剂分类食品防腐剂分类和使用卫生标准，食品防腐剂按照其起源不一样可分为化学合成防腐剂和天然防腐剂。（1）化学合成防腐剂：苯甲酸钠、山梨酸钾、二氧化硫、山梨酸、对羟基苯甲酸酯、亚硫酸盐、丙酸盐及硝酸盐和亚硫酸盐等。（2）天然防腐剂：是生物体分泌或体内存在防腐物质，经人工提取后即可用作食品防腐剂。如含硫芳香油、抗菌素8/55（二）主要化学合成防腐剂1、苯甲酸及苯甲酸钠苯甲酸及苯甲酸钠又称为安息香酸和安息香酸钠。其抑菌机理是妨碍微生物细胞呼吸系统。白色结晶或颗粒，略带安息香气味，性质稳定，易溶于水，为广谱抑菌剂。在低pH值范围内抑菌效果显著，最适宜pH值为2.5-4.0，pH高于5.4则失去对多数霉菌和酵母抑菌作用。苯甲酸及钠盐作为防腐剂比较安全，解毒过程在肝脏中进行，对肝功效衰弱者不太适宜。苯甲酸抑菌作用主要针对酵母菌和霉菌，细菌只能部分被抑制，对乳酸菌和梭状芽孢杆菌抑制效果很弱。9/55使用注意事项A:操作人员需要戴口罩，手套等防护办法。B：使用该防腐剂应将食品ph调整到2.5-4.0，以充分发挥防腐剂作用。C：严格控制使用数量，以确保食品卫生安全性。10/55（二）山梨酸及山梨酸钾山梨酸及山梨酸钾又称为花楸酸和花楸酸钾，其抑菌机理为妨碍微生物细胞中脱氢酶系统，并与酶系统中巯基结合，使各种主要酶系统被破坏，从而到达抑菌和防腐效果。无色或白色结晶，无臭或稍有刺鼻气味，对光、热稳定，久置空气中轻易氧化变色，山梨酸微溶于水及有机试剂，加热至228℃分解，山梨酸钾易溶于水及乙醇，加热至270℃分解。山梨酸及其钾盐对污染食品霉菌、酵母和好气性微生物有显著抑菌作用，但对于能形成芽孢厌气性微生物和嗜酸乳杆菌抑制作用甚微。防腐效果随pH值升高而降低。普通属于无毒型防腐剂，且能提升食品风味及质量。11/55使用注意事项A易挥发，食品加热后再按要求用量添加，以降低挥发损失。B：操作人员应佩戴防护眼镜，降低对皮肤和粘膜刺激。C：山梨酸对微生物污染严重食品其防腐效果不显著。D：预防氧化，溶解山梨酸时不能使用铜铁等容器。E：不易长久与乙醇共存。12/55（三）对羟基苯甲酸酯对羟基苯甲酸酯称为对羟基安息香酸酯或泊尼金酯，其中对羟基苯甲酸丁酯效果最好。对羟基苯甲酸酯多为白色结晶，稍有涩味，几乎无臭，无吸湿性，对光和热稳定，微溶于水，而易溶于乙醇和丙二醇。其抑菌机理与苯甲酸基本相同，主要使微生物细胞呼吸酶系统与电子传递酶系统活性受抑制，并能破坏微生物细胞膜结构，从而起到防腐效果。抑菌作用受pH值影响较小，适用范围为4-8，以酸性条件下防腐效果很好，属于广谱抑菌剂，对霉菌和酵母作用较强。对细菌中革兰氏阴性杆菌及乳酸菌作用较弱。是较安全防腐剂。13/55（四）生物防腐剂生物防腐剂是指从植物、动植物内直接分离出来，或从它们和微生物代谢产物中提取含有防腐作用物质，又称天然防腐剂。普通安全性很好，能满足人们对食品越来越高要求。14/55A：微生物代谢产物微生物在生长时能产生一些影响其它微生物生长物质——抗生素。只允许乳酸链球菌素、尼生素、乳酸菌素、是一些乳酸链球菌产生一个多肽物质。乳酸链球菌素溶解度伴随pH升高而下降。能有效抑制革兰氏阳性菌，对产生孢子革兰氏阳性菌和枯草芽孢杆菌及嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强抑制作用。但乳酸链球菌素对革兰氏阴性菌霉菌和酵母影响则很弱。可用于灌装食品、植物蛋白食品以及乳肉制品。纳他霉素可用于防霉。喷淋在霉菌轻易增殖、暴露于空气中食品表面时，有良好抗霉效果。用于发酵干酪可选择性地抑制霉菌繁殖而让细菌得到正常生长和代谢。15/55B:酶类溶菌酶是已使用防腐剂之一。最适pH为5~9。溶于食盐水，遇丙酮、乙醇产生沉淀。溶菌酶还是一个化学性质非常稳定蛋白质。溶菌酶能溶解许多细菌细胞膜，使细胞膜糖蛋白发生分解，而造成细菌不能正常生长。溶菌酶对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢菌等都有良好抗菌能力。溶菌酶是无毒性蛋白质。16/55C：植物中天然抗菌物质植物中抗菌物质大致能够分为4类：植物抗毒素类、酚类、有机酸类和精油类。酚化合物研究要比其它植物多。天然植物中酚类化合物是食品防腐主要因子，有广谱抗菌能力。在水果和蔬菜中普遍存在柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸等有机酸。这些有机酸除了作为酸味剂、抗氧化剂、增效剂外，还含有抗菌能力。17/55第三节食品杀菌剂食品杀菌剂从广义上讲，含有抗微生物作用物质，只有在以足够浓度与微生物细胞直接接触情况下，才能产生作用。食品杀菌剂按其灭菌特征可分为两大类：氧化型杀菌剂和还原型杀菌剂。18/55一、杀菌剂作用机理（一）破坏菌体结构1、对细胞壁作用2、对细胞膜作用3、对细胞内容作用（二）影响代谢作用和生理活动1、杀菌剂对酶体系作用2、抑制呼吸作用3、影响有丝分裂19/55二、食品杀菌剂种类及特征（一）氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂包含过氧化物和氯制剂两类。在食品保藏中惯用有过氧化氢、过氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其它氧化型杀菌剂。20/55（1）、氧化型杀菌剂作用机理过氧化物和氯制剂是在食品贮藏中惯用氧化剂杀菌剂。能够有效杀灭食品中微生物。过氧化物主要是经过过氧化剂分解时释放强氧化能力新生态氧使微生物氧化致死，而氯制剂则是利用其有效氯成份强氧化作用杀灭微生物。21/55（2）、氧化型杀菌剂种类和特征1.过氧醋酸又称为过氧乙酸，无色液体，强烈刺鼻气味，易溶于水。性质不稳定。强力杀菌剂，对细菌及其芽孢、真菌和病毒都有较高杀灭效果，尤其在低温下仍能灭菌。对保护食品营养成份有主动作用。普通使用0.2％浓度灭霉菌，酵母及细菌。用0.3％可在3分钟杀死蜡状芽孢杆菌。用在食品加工车间、工具及容器消毒。过氧醋酸在我国多为杀菌消毒剂，用于食品加工车间、工具及容器消毒。22/552.过氧化氢过氧化氢又称为双氧水，无色透明液体，无臭，微有刺激性味道。过氧化氢分解生成氧含有很强氧化作用和杀菌作用，在碱性条件下作用力较强。过氧化氢是低毒杀菌消毒剂，可适合用于器皿和一些食品消毒。在食品生产中残留在食品中过氧化氢，经加热很轻易分解除去。过氧化氢有致癌作用，故食品中不能残留。23/553.氯又称液氯、分子氯。氯对细菌营养细胞、芽孢、真菌和病毒都有杀灭作用，但对芽孢灭杀能力相对较弱。氯是使用最早水处理剂，含有杀菌谱广，杀菌能力强，效率高，价格低廉和残余氯有连续杀菌效果等特点。主要用于饮用水生产和水处理中对水消毒，能消除水中致病菌。24/554.次氯酸钠又称漂白水，次亚氯酸纳。具广谱杀菌特征，对细菌营养细胞、芽孢、病毒、藻类和原虫类都有杀灭作用，有机物存在可消耗有效氯，降低杀菌效果。5-50℃范围内，温度每上升10℃，杀菌效果可提升一倍以上，pH越低，杀菌能力越强。次氯酸钠惯用水处理杀菌剂，用于生活用水、饮料、泳池用水、冷却水和废水等。其消毒剂还用于果蔬、餐具、医疗器械和设备消毒。25/555.漂白粉混合物杀菌剂，白色至灰白色粉末或颗粒，性质极不稳定，吸湿受潮，经光和热作用分解，水中溶解度约为6.9％。漂白粉对细菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒都有强杀灭作用。用作饮用水、食品加工车间、库房、容器设备及蛋白等方面消毒剂。26/556.漂白精又称高度漂白粉，纯度高，白色至灰白色粉末或颗粒，性质较稳定，吸湿性弱，易发生燃烧或爆炸。在酸性条件下分解，其消毒作用同漂白粉，效果比漂白粉强一倍。27/55(3)氧化型杀菌剂使用注意事项1.过氧化物和氯制剂都是以分解产生新生态氧或游离氯进行杀菌消毒。要求操作人员加强劳动保护，配戴口罩、手套和防护眼睛，以保障人体健康与安全。2.依据杀菌消毒详细要求，配制适宜浓度，并确保杀菌剂足够作用时间，以到达杀菌消毒最正确效果。3.依据杀菌剂理化性质，控制杀菌剂贮存条件，预防因水分、湿度、高温和光线等原因使杀菌剂分解失效，并防止发生燃烧、爆炸事故。28/55（二）、还原型杀菌剂还原型防腐剂主要是亚硫酸及其盐类，国内外食品贮藏中惯用品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。29/55（1）、还原型杀菌剂作用机理利用亚硫酸还原性消耗食品中氧，使好气性微生物缺氧致死，同时，能妨碍微生物生理活动中酶活性，从而控制微生物繁殖。亚硫酸属于酸性杀菌剂，其杀菌作用与药剂浓度、温度和微生物种类等相关，pH值影响尤为显著。只有食品PH低于3.5，保持较强酸性条件下，亚硫酸分子不发生电离，杀菌效果最正确。亚硫酸伴随浓度加大和温度升高，杀菌作用增强。还原型杀菌剂还含有漂白和抗氧化作用，这能够引发一些食品褪色，同时也能阻止食品颜色褐变。30/55（2）、还原型杀菌剂种类和特征1.二氧化硫

又称为亚硫酸酐，在常温下是一个无色而含有强烈刺激臭味气体，对人体有害。轻易溶于水与乙醇。浓度超出20mg/m3，对眼睛和呼吸道粘膜有强烈刺激，含量过高则窒息死亡。进行熏硫时要注意防护和通风管理。31/552.无水亚硫酸钠白色粉末或结晶，易溶于水，微溶于乙醇，在空气中能迟缓氧化成硫酸盐，而丧失杀菌效果。3.亚硫酸钠又称为结晶亚硫酸钠，无色至白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇。在酸性条件下使用，产生二氧化硫。32/554.保险粉

学名为低亚硫酸钠或连二亚硫酸钠，白色粉末结晶，有二氧化硫浓臭，易溶于水，久置空气中则氧化分解，潮解后能析出硫磺。5.焦亚硫酸钠

又称为偏重亚硫酸钠，白色结晶或粉末，有二氧化硫浓臭，易溶于水与甘油，微溶于乙醇。含有强烈杀菌作用，可在葡萄防霉保鲜中应用。33/55（3）、还原型杀菌剂使用注意事项1.亚硫酸及其盐类水溶液在放置过程中轻易分解逸散二氧化硫而失效，所以应现用现配制。2.在实际应用中，需依据不一样食品杀菌要求和各亚硫酸杀菌剂有效二氧化硫含量确定杀菌剂用量及溶液浓度，并严格控制食品中二氧化硫残留量标准，以确保食品卫生安全性。3.亚硫酸分解或硫磺燃烧产生二氧化硫是一个对人体有害气体，含有强烈刺激性和对金属设备腐蚀作用，所以在使用时应做好操作人员和库房金属设备防护管理工作，以确保人身和设备安全。34/55第四节食品抗氧化剂与脱氧剂一、食品抗氧化剂在食品保藏中经常添加一些化学制品，以延缓或阻止氧气所造成氧化变质。这类化学制品包含有抗氧化剂和脱氧剂。35/55（一）、食品抗氧化剂作用机理种类繁多，抗氧化作用机理也不尽相同。以其还原性为理论依据。（二）、食品抗氧化剂种类和特征1.脂溶性抗氧化剂脂溶性抗氧化剂易溶于油脂，主要用于预防食品油脂氧化酸败及油烧现象，惯用种类有丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸酯类及生育酚混合浓缩物等。36/551)丁基羟基茴香醚BHA热稳定性强，可用于焙烤食品抗氧化剂。吸湿性微弱，并含有较强杀菌作用。37/552）二丁基羟基甲苯BHT热稳定性强，对长久贮藏食品和油脂有良好抗氧化效果。基本无毒性38/553）没食子酸丙酯PG热稳定性强，但易与铜铁离子作用生成紫色或暗紫色，有一定吸湿性，遇光则分解。在无水油脂中有非常有效抗氧化效果。39/554）生育酚混合浓缩物Ve溶于乙醇，不溶于水，能与油脂完全混溶，热稳定性强，耐光，耐紫外线和耐辐射性强。除了普通油脂食品外，还是透明包装食品理想抗氧化剂。Ve对独有和其它动植物油有稳定作用。40/552.水溶性抗氧化剂水溶性抗氧化剂主要用于预防食品氧化变色，惯用种类是抗坏血酸类抗氧化剂。另外，还有许各种，如异抗坏血酸及其钠盐、植酸、茶多酚及氨基酸类、肽类、香莘料和糖苷、糖醇类抗氧化剂等。41/55抗坏血酸为白色微黄色结晶、细粒或粉末，无臭，带酸味，热稳定性差，在空气中氧化变黄色，易溶于水和乙醇，作为啤酒、无酒精饮料、果汁抗氧化剂，能预防褐色变色及品质劣变。还能够作为α-生育酚增效剂，预防动物油脂氧化酸败，还是一个防癌物质，抗坏血酸及其钠盐对人体无毒害。抗坏血酸在很多食品中用作抗氧化剂，包含加工做水果，蔬菜，肉，鱼，干果以及饮料等。抗坏血酸对于抑制加工过水果和蔬菜褐变非常有效。还能够有效预防新鲜或加工过肉制品褪色，预防烹调过肉制品腐败。延缓全脂牛乳氧化产生气味。还能够再瓶装和罐装碳酸饮料中，用作氧去除剂，预防饮料变味和变色。42/553.其它抗氧化剂除了上述抗氧化剂外，还原糖、柚皮苷、大豆抗氧化肽、植物黄酮及异黄酮类物质、单糖-氨基酸复合物(美拉德反应产物)、二氢杨梅素、一些植物提取物等都含有抗氧化效果，其中有一些在正处于试验和研究之中，有一些在则已投入实际应用。43/55（三）、食品抗氧化剂使用注意事项1.食品抗氧化剂使用时机要恰当抗氧化剂应在氧化酸败诱发期之前添加才能充分发挥抗氧化剂作用。2.抗氧化剂与增效剂并用增效剂是配合抗氧化剂使用并能增加抗氧化剂效果物质。这种现象称为“增效作用”。3.对影响抗氧化剂还原性诸原因加以控制：光、氧气、温度、金属离子及物质分散状态等。44/55二、食品脱氧剂脱氧剂又称为游离氧吸收剂(FOA)或游离氧驱除剂(FOS)，它是一类能够吸除氧物质。当脱氧剂随食品密封在同一包装容器中时，能经过化学反应吸除容器内游离氧及溶存于食品氧，并生成稳定化合物，从而预防食品氧化变质，同时利用所形成缺氧条件也能有效地预防食品霉变和虫害。45/55脱氧剂不一样于作为食品添加剂抗氧化剂，它不直接加入食品中，而是在密封容器中与外界呈隔离状态，吸除氧和预防氧化改变。46/55（一）、食品脱氧剂种类和作用机理脱氧剂种类繁多，基本能够分为有机和无机两大类。每一大类中又包含各种类型脱氧剂。当前在食品贮藏上广泛应用有三类：特制铁粉、连二亚硫酸钠、碱性糖制剂。47/551.特制铁粉特制铁粉由特殊处理铸铁粉及结晶碳酸钠、金属卤化物和填充剂混合组成，特制铁粉为主要成份。粉粒径在300μm以下，比表面积为0.5m3·g-1以上，呈褐色粉末状。脱氧作用机理是特制铁粉先与水反应，再与氧结合，最终生成稳定氧化铁。