第六章 食品储存与保鲜技术.ppt

1、第六章 食品储存与保鲜技术,食品的营养成分,（一）蛋白质 （二）脂肪 （三）糖类（碳水化合物） （四）维生素 （五）矿物质 （六）水分,1.1蛋白质(Proteins) 蛋白质是构成一切生命体的重要物质，构成蛋白质的基本元素是：碳、氢、氮、氧、硫、磷等物质，有些蛋白质还含有铁、铜、锌等元素。 在酸、碱、酶等物质作用下蛋白质可发生下列水解反应，最终将大分子的蛋白质水解为较小分子的氨基酸： 蛋白质多肽(polypeptide)二肽(dipeptide) 氨基酸,1.2脂肪（fats）,脂肪在食品中的作用主要是提供热量，1g脂肪的发热量平均可达38kJ，约为同等重量的糖和蛋白质发热量的2.2倍以上，

2、是食品中热量最高的营养素。脂肪主要由甘油和脂肪酸组成，其中也常有少量的色素、脂溶性维生素和抗氧化物质。 脂肪的性质与脂肪酸关系很大，脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。脂肪中含有的饱和脂肪酸成分越多，其流动性越差。习惯上称常温下呈固态的脂肪为脂，如多数动物性脂肪。反之则称为油，如豆油、花生油、芝麻、油、菜油等各种植物油。 脂肪酸的不饱和程度越高，氧化也越快。,1.3糖（Sugar）,糖的主要组成元素是碳、氢、氧。糖主要存在于植物性食品中，占植物干重的50%-80% 。 糖是人体热量的重要来源，1g葡萄糖在体内完全氧化可以产生16kJ的热量。糖也是参与人体重要代谢过程的主要物质。,按其化学结构

3、的繁简，及分子的大小和能否被水分解，糖类可分为： 单糖：分子结构最简单，不能水解。一般无色，有甜味和还原性，易溶于水，不经消化过程就可被人体直接吸收利用。如，葡萄糖、果糖和半乳糖。 双糖：易溶于水，不能直接被人体吸收利用。 双糖经过酸和酶的作用分解成单糖后才能被人体吸收。例如，蔗糖、麦芽糖、乳糖 多糖：一般不溶于水，无甜味。有些多糖可以被人体吸收，如淀粉、糊精、糖元等。有些多糖则不能被吸收，如纤维素、半纤维素、果酸等。,1.4维生素(vitamin）,维生素虽是食品中的微量有机物质，但其营养价值却不可低估。维生素是人体生理过程以及蛋白质、脂肪、糖等代谢过程中不可缺少的成分，除了极少数几种维生素

4、外，人体是不能合成维生素的，只能从食品中获取。 冷冻冷藏对维生素的破坏较小。,1.5矿物质(mineral）,食品中除了构成水分和有机物质的C、 H、 O、 N四种元素以外，其他元素统称为矿物质。 根据人体对矿物质的需求量，可将矿物质分为常量元素和微量元素。含量在0.01以上的元素称为常量元素；其他的为微量元素。钙、镁、磷、钠、钾、氯、硫为常量元素，铁、锌、铜、碘、锰、钼、钴、硒、铬、镍、锡、硅、氟、钒等为微量元素。,1.7水分(water）,水是组成一切生命体的重要物质，也是食品的主要成分之一。水分存在的状态直接影响着食品自身的生化过程和周围微生物的繁殖状况。食品中的水分可分为自由水和结合水

5、。,自由水也称为游离水，主要包括食品组织毛细孔内或远离极性基团能够自由移动、容易结冰、能溶解溶质的水。自由水在动物细胞中含量较少，而在某些植物细胞中含量却较高。 结合水包围在蛋白质和糖分子周围，形成稳定的水化层。结合水不易流动，不易结冰，也不能作为溶质的溶剂。结合水对蛋白质等物质具有很强的保护作用，对食品的色、香、味及口感影响很大。 近年来研究表明，加热干燥或冷冻干燥可除去部分结合水，而冷冻冷藏对结合水影响却较小。,水分活度,自由水能给微生物繁殖提供合适的环境，通常，用水分活度（Aw）直接反映食品储存的安全条件。,讨论 常见食物原料的贮藏期有多长？ 生活中通过哪些方法延长食物的贮藏期？ . 食

6、物腐败变质的速度与哪些因素有关？ 造成食物变质的原因是什么？,食品的变质及其控制,新鲜的食品含有丰富的营养成分，在常温下(20左右)贮存时，极易发生色、香、味的劣变和营养价值降低的现象。如果长时间放置，还会发生腐败，直至完全不能食用。,全世界每年因各种原因所造成腐烂变质的食品占食品年总产量的,国际制冷学会,45！, 减少食品的浪费, 提高食品质量, 保障人民的健康,？,食品储藏过程中的质量变化,常见食品的质量变化有哪些？ 后熟、萌发与抽薹、蒸腾失水、僵直、软化、腐败、霉变、发酵、褐变、脂肪氧化等。,食品质量随时间变化趋势,1、果蔬类,2、鱼、禽、肉；低度酒；有后熟的水果,3、高 度 酒,肉、鱼

7、、家禽、水果、叶菜等食品在室温下天已发生腐败。 干制品保藏期长。,植物和动物组织的有效贮存期(21，天),引起食品腐败变质的主要因素,微生物,啮齿动物,昆虫/寄生虫,食品腐败变质,温度,水分,光照,氧化,酶类,一、食品变质的主要原因,1.微生物的生长和繁殖； 2.食品自身存在的酶的活力； 3.虫、寄生虫和老鼠的侵袭； 4.不适当的贮存温度，过冷或过热； 5.水分含量，即干燥程度； 6.空气、特别是氧的影响； 7.光； 8.机械压力、机械损伤； 9.时间,生物学因素、化学因素、物理因素,（一）生物学因素,生物学因素是引起食品变质的主要方面 .定义 由有害微生物引起的食品变质。 其中细菌、霉菌、酵

8、母菌是引起食品腐败的主要微生物，尤以细菌引起的变质最为显著。 .原因 食品含有微生物生长需要的各种营养物质，是很好的培养基。污染了微生物的食品在水分、温度适宜时存放，会有大量微生物繁殖，产生霉变、酸败、发酵、软化、变色和腐臭等现象。食品的营养成分迅速分解，品质下降，变质腐败。,举例 肉毒梭状芽孢杆菌引起污染既不产酸又不产气、但产生剧毒的劣变则可以引起食物中毒。 能引起食物中毒的还有金黄色葡萄球菌、黄曲霉毒素、沙门氏菌和链球菌等。 各种微生物都有各自的最适生长温度、水分含量、环境含氧量、营养物质和pH值等条件要求，我们控制好这些因素，就可以防止这类腐败。,.有益作用 并不是所有的微生物都会导致食

9、品败坏，有许多还对保藏食品有用，如干酪、腌渍菜和某些香肠中能产生乳酸的微生物； 其他（如各种酵母菌）被用来生产酒精，如葡萄酒和啤酒酿造； 其他食品产生香味（如发酵香肠）。 微生物在食品表面或食品内部的繁殖，是导致食品变质的主要原因主要作用,（二）化学因素,1.定义 是指由酶或非酶物质引起的各种氧化、还原、分解、合成等化学变化。 2.酶的影响 （）原因 酶是一种生物活性蛋白质，具有加速生物化学反应的作用。健全的未经污染的食用植物和动物体内大量含有这种催化因子，即使在采摘或屠宰后仍然残存。 除非已有热、化学添加剂、辐射和其他手段加以钝化，否则就会在食品内继续催化化学反应。,（）实例 鲜鱼宰杀后，因

10、其自身组织中的酶的作用，蛋白质会水解为氨基酸和其他含氮物质及非含氮物质，脂肪会分解生成游离的脂肪酸，糖元会酵解成乳酸。鱼体组织中氨基酸类物质的增多为腐败微生物提供了有利条件，使鱼的品质急剧变坏，以致不能食用 果蔬采摘以后，果蔬组织在其自身所含有的酶（主要是氧化酶）的作用下，发生一系列的水解反应，破坏了原生质的正常状态，降低了果蔬对微生物的抵抗力；同时，还提高了呼吸作用的强度，使温度升高，削弱了它们的耐贮藏性，加速了食品的腐败变质。,3.非酶作用,油脂的酸败 番茄红素的氧化,畜肉食品的生化反应进行缓慢，但宰杀后在较高的温度下贮存，蛋白质会在蛋白酶的作用下分解产生胺，使肉呈碱性反应，为腐败菌创造有

11、利条件，引起肉类腐败。,（三）物理因素,光线、温度、水分含量和压力 1日光照射与暴晒会促进食品水解，引起变色、变味和维生素的损失。 2温度过高会加速各种化学反应，增加挥发物质的损失，会使食品成分、重量、体积和外观发生变化； 过低会产生冰结晶，破坏食品组织结构，影响品质。温度还是影响食品中微生物生长繁殖的主要因素。,3过度的吸水或脱水会导致食品变质。 过高的含水量会加速化学变化和微生物的生长。 过量的失水又对食品的外观和质地有影响，进而影响生物体（尤其叶菜类食品）的自然活性。 4压力主要是指重物的挤压以及机械损伤。 轻的会引起食品呼吸加强，腐败速度加快； 重者使食品变形或破裂，导致汁液流失和外观

12、不良。 机械损伤还会给微生物侵入、污染食品创造时机，加速食品变质。 5其他生物的侵害 虫害是使食物丧失营养价值的重要原因会使小麦中的酶活动异常，引起小麦中脂肪氧化产生异味和淀粉水解 鼠害每年也使我们失去数以万吨计的食物 各种昆虫的虫卵也会对水果、谷物和蔬菜造成破坏。被虫蛀的小麦磨出来的面粉质量很差。,以上这些因素在自然界中不是孤立的。 微生物、虫害和光能同时起作用，使食品在产地或仓库内变质。 热、水分和空气等因素都会影响微生物的生长和繁殖以及食品中酶的活性。,小结 引起食品变质的原因,1 生物学因素,2 化学因素,3 物理因素,指由有害微生物引起的食品变质。,细菌,酵母菌,霉菌,指由酶或非酶物

13、质引起的各种氧化、还原、分解、合成等化学变化。,有效的保藏 必须消除已知食品中的所有有害因素，或使其减少到最低限度。 实例 生产肉类罐头时，我们在封罐前采用抽真空排气或充氮除氧、密封和杀菌等工序，并且在阴凉干燥处贮存的方法来保藏肉类食品，一般保质期能够达到23年。 杀菌工序能够杀死微生物、破坏肉中的天然酶； 食品密封在金属罐内，可以防虫、防鼠，还可以避光，因为光会使肉变色并且降低食品的营养价值，还可保护肉不致脱水。,二、食品储藏原理,1. 促生原理 又称生机原理，即保持被保藏食品的生命过程，利用生活着的动物的天然免疫性和植物的抗病性来对抗微生物活动的方法。这是一种维持食品最低生命活动的保藏方法

14、 果蔬的气调保藏和冷藏,2假死原理 又称回生原理，即利用某些物理化学因素抑制所保藏的食品的生命过程及其危害者微生物的活动，这是一种暂时性的保藏措施。 冷冻保藏（如速冻食品等） 高渗透压保藏（如腌制品、糖制品和干制品等）,. 有效假死原理 又称不完整生机原理，即用创造有利于食品保藏微生物的发育条件来抑制食品中有害微生物的繁殖的方法,是运用发酵原理进行食品保藏的一种方法，又称发酵保藏法。即利用某些有益微生物生长繁殖过程中积累的代谢产物，来抑制其它有害微生物的活动。 酸奶是利用乳酸菌来抑制其他有害菌的生长 发酵法制得的各种酒类 泡菜、酸黄瓜腌制时用3%7%盐液抑制腐败菌而让乳酸菌生长，乳酸的浓度达到

15、0.6%0.8%时又进一步抑制腐败菌和酶的活动 应用防腐剂保藏方法，即利用防腐剂杀死或防止食品中微生物的生长和繁殖,4.制生原理 又称无生机原理，即停止保藏食品中的任何生命活动的方法。 它是运用无菌原理，通过热处理、微波、辐射、过滤等工艺处理食品，使食品中的腐败菌数量减少或消灭到使食品长期保存所允许的最低限度来保证食品安全性的一种方法。 罐藏是将食品经排气、密封、杀菌保存在不受外界微生物污染的容器中的方法，一般可达到长期保存（13年）的目的。 乳类的高温瞬时灭菌处理、密封等工艺过程也是长期贮存的必要手段,三、食品的保藏方法,食品保藏方法有：食品干藏、食品冷冻保藏、食品罐藏、食品辐射保藏、食品烟

16、熏和腌渍保藏、食品化学保藏、食品气调保藏等。 核心就是利用高温、冷冻、干燥，提高食品酸度、盐渍和糖渍，烟熏改变气体成分、添加化学添加剂、辐射等手段控制微生物；利用加热控制酶的活性。 在实际应用中，各种保藏方法应综合、有机地配合使用，以达到最佳贮存效果。,食品低温保藏,为什么降低温度可以抑制食品的变质？,食品低温保藏原理,1.温度对微生物(micro-organisms)的作用 食品冷冻冷藏中主要涉及的微生物有细菌(bacteria)、霉菌(moulds)和酵母菌(yeasts )，它们是能够生长繁殖的活体，因此需要营养和适宜的生长环境。动物性食品是它们生长繁殖的最好材料，而植物性食品只有在受到

17、物理损伤或处于衰老阶段时，才易被微生物所利用。由于微生物能分泌出各种酶类物质，使食品中的蛋白质、脂肪等营养成分发生分解，并产生硫化氢、氨等难闻的气味和有毒物质，使食品失去食用价值。,根据微生物对温度的耐受程度，将其划分为四类，即嗜冷菌(psychrophile )、适冷菌(psychrotroph、嗜温菌(mesophile )和嗜热菌(thermophile )。温度对微生物的生长繁殖影响很大。温度越低，它们的生长与繁殖速率也越低。当处在它们的最低生长温度时，其新陈代谢活动已减弱到极低的程度，并出现部分休眠状态。,2.温度对酶活性(enzyme activity)的影响,温度对酶活性（即催化

18、能力）影响最大，40-50时，酶的催化作用最强。 随着温度的升高或降低，酶的活性均下降。一般来讲，在0-40范围内，温度每升高10K ,反应速度将增加1-2倍。一般最大反应速度所对应的温度均不超过60。当温度高于60时，绝大多数酶的活性急剧下降。,而温度降低时，酶的活性也逐渐减弱。酶活性虽在冷冻冷藏中显著下降，但并不说明酶完全失活，在长期冷藏中，酶的作用仍可使食品变质。当食品解冻后，随着温度的升高，仍保持活性的酶将重新活跃起来，加速食品的变质。 商业上一般采用-18作为贮藏温度，实践证明，对于多数食品在数周至数月内是安全可行的。,3.温度对呼吸作用的影响,果蔬食品在冷却冷藏加工中（冰点以上），

19、呼吸是植物性食品维持生命代谢特有的现象。呼吸可分为有氧呼吸和缺氧呼吸。 有氧呼吸的实质是在酶的催化下消耗自身能量的氧化过程，使其中的糖类和有机物质分解为CO2和H20 ,同时放出大量的热。 缺氧呼吸是在氧气不足的环境下，糖类自身分解为乙醇和CO2，同时放出少量热。 无论是有氧呼吸还是缺氧呼吸，呼吸都使食品的营养成分损失，而且呼吸放出的热量与有毒物质也加速食品的变质。 通过降低温度，来抑制食品的呼吸作用。,指降低食品的温度，使其达到高于冻结温度的预定温度的热交换过程。冷却是冷藏和冻藏前必经阶段。,冷却（预冷）,指在低于常温、不低于食品冰点温度的条件下贮藏食品的过程。冷藏温度一般为-2-15，其中

20、4-8则是最常用的冷藏温度，冷藏室的湿度需根据各种食品的实际需要进行调整。,冷藏,表2-3 不同温度下某些动植物的平均货架寿命,资料来源：食品科学第五版（美）Norman N.Potter 等著，王璋等译，2001,食品在冷却处理后，继续给食品降温时，大多数食品中70%的水分会在-1-5之间凝结成冰结晶，这一阶段通常被称为,最大冰结晶生成带,每种食品都有自己独特的冻结曲线,是指采用快速冻结技术,使食品中心温度迅速降至-15以下的过程。当对食品进行速冻处理时，应在半个小时或较短时间内让食品快速跨越最大冰结晶生成带，这样所生成的冰结晶颗粒小而且对食品组织破坏很少。这也是速冻食品方兴未艾的重要原因。

21、,速冻,2 鼓风冻结法,3 接触式冻结法,1 空气冻结法,4 盐水冻结法,5 液氮冻结法,常 用 冻 结 方 法,1 空气冻结法,用冷却管在室内作个棚架，并摆上要进行冻结的食品，在温度为-23-38的绝热室中进行深层冷冻的方法。这种方法属于直接冻结。冻结速度慢，冰的结晶大，质量低劣。此时在棚架的一端安上送风机，可使冻结速度加快，叫做半鼓风冻结法,使用冷空气循环进行冻结，其操作条件是温度为-20-45，强制风速为1015m/s。食品在其中被冻结，时间与体积、重量有关，一般约为1272小时。鼓风冻结设备多种多样，有分批的、车式、轨道式或带式连续隧道等等。,2 鼓风冻结法,是在低温（-25-40）金

22、属之间夹上食品进行冻结的方法，常见的设备是多板式冻结设备。将食品放在平板、托盘、传送带或其他表面上，冷冻机表面在循环制冻机的作用下被冷却，再和已经包装好的食品进行热交换。这种方法冻结速度快，用在制造速冻食品上，属于间接冻结。,3 接触式冻结法,在冷却到-15左右的食盐水溶液或氯化钙溶液中，直接浸泡食品，或在传送它的管子中间放置食品进行冷冻。为防止盐水污染食品，可采用包装食品的方法，属间接冻结。,4 盐水冻结法,5 液氮冻结法,将液体氮或液态二氧化碳等制冷剂直接喷洒在食品上，使之冻结的方法。极低温度的液体由沸点极低的气体液化而成，如液氮、液态二氧化碳，其沸点分别为-196和-79，当其气化时会吸

23、收食品的热量并使食品降温。这种方法抗氧化、无毒、迅速、失水少，但是费用较高。,食品冻结后要立即进行冻藏处理，直到最终食用前都应该尽量保持较恒定的贮藏温度。冻藏一般是指在低于食品冻结点的条件下贮藏食品的过程。为了达到较好的冻藏效果，食品冻藏的温度应在-18-35之间。,食品的回热与解冻,食品的回热,是食品冷却的逆过程，它是指冷藏食品在出货前或运输途中，保证空气中水分不会在食品表面上冷凝的条件下，逐渐提高食品温度，最后达到和外界空气相同的温度的过程。,食品的解冻,是食品冻结的逆过程，它是指冻结食品内冰晶体状态的水分转化为液态，同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。,食品的回热与解冻,快速解冻优于慢

24、速解冻,快速解冻微生物的增长率较低，而且降低了浓缩效应,指温度升高时，冻结食品中的小冰晶会解冻融化成水，再遇到未融化的低温冰晶时会以低温的冰晶为晶核，形成体积较大的冰晶体的现象。,食品的回热与解冻,空气解冻法,水和盐水解冻法,冰块解冻法,微波解冻法,高压静电场解冻,高频解冻,冷藏解冻法,食品解冻的方法,加热金属面解冻法,红外辐射解冻法,高压解冻,食品的热保藏技术,1 热加工的方式,（1）灭菌 在微生物学中，灭菌是指将微生物（包括繁殖体、病原体、非病原体、部分芽孢）全部杀死的过程，即达到绝对无菌程度的加热过程。 （2）商业无菌 在食品工业中通常所提到的“商业无菌”又称杀菌，是指适度热杀菌后，杀灭

25、所有的致病菌、产生毒素的微生物和能引起食品腐败的腐败菌的加工过程。 （3）巴氏杀菌 采用较低温度(一般6082)，在规定的时间内，对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的。 （4）热烫 热烫是通常用于果蔬加工的一种杀菌方法，主要为了使天然食品中的酶钝化。,2 安全界值,热处理方式的具体应用,1 热处理强度不能低于达到杀菌要求所需强度,2 尽可能减少食品质量的损失,要求,食品的化学保藏,（一）化学保藏,（二）化学保藏的关键：食品添加剂和防腐剂的使用问题,1 化学防腐剂,2 抗氧化剂,化学保藏能抑制微生物生长活动，不一定能杀死微生物， 却能延缓食品腐败变质。,（三）化学保藏的原理,化学保藏就

26、是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的发生，从而达到保藏的目的 它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态，属于暂时性保藏 由防腐剂只能延长细菌生长滞后期，因而只有未遭细菌严重污染的食品，利用化学防腐剂才有效。抗氧化剂也是如此，需在化学反应尚未发生前添加。 化学保藏并不能改善低质食品的品质，即如果食品腐败变质和氧化反应已经开始，则决不能利用防腐剂和抗氧化剂将已经腐败变质的食品变成优质食品。,（四）食品化学保藏的优点 简便 经济 （五）化学保藏存在的问题 暂时性保藏 不能改善低质食品的品质 环境污染和食用安全问题。,食品添加剂和防腐剂的使用问题,1、食品添加剂：是一

27、种通常添加于食品中用于改善其外观、风味、质地和耐藏性的少量无营养价值的物质。 2、食品防腐剂：是指具有抑制微生物生长和杀死微生物能力的物质。因此，从抗微生物的角度出发，可更确切地将此类物质称为抗微生物剂或抗菌剂。 食品添加剂与食品配料的区别： 食品配料：是公认安全的物质，无需进行毒理评价，用量比较大，一般在3%以上，如盐、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。 食品添加剂：需要经过毒理学检验，并有一定的ADI值（每日允许摄入量）,食品添加剂和防腐剂使用的注意事项,1、使用前的注意事项 食品中使用的化学添加剂或防腐剂必须对人体无毒害 必须经过足够时间的动物生理、药理和生物化学试验 2、确定使用量应

28、考虑的问题 应对加有添加剂的食品或多种食品消费量作出充分的估计 动物试验中表明生理正常现象开始出现偏差时的最低使用量 对所有各类消费者健康的任何危害性降低到最低程度时，保证完全适宜的极限,3、使用时应注意的质量问题 少量使用时就能达到防止腐败变质或改善品质的要求 不会引起食品发生不可逆性的化学变化，并且不致于会使食品出现异味 不会和生产设备及容器等发生化学反应 不允许使用食品添加剂后导致食品内营养素的大量损耗。,第二节 食品化学防腐剂,一、食品化学防腐剂的基本概念 1、食品防腐剂：是指具有抑制微生物生长和杀死微生物能力的物质。因此，从抗微生物的角度出发，可更确切地将此类物质称为抗微生物剂或抗菌

29、剂。 作为抗微生物剂应该具有显著的杀菌或抑菌作用，而这种作用应只针对有害微生物，对人体肠道内有益微生物菌群的活动应没有影响，也不妨碍胃肠道内酶类的作用。,二、食品化学防腐剂分类,具有杀菌作用的物质称为杀菌剂，而仅具有抑菌作用的物质称为防腐剂。 二者关系：无严格界限，与浓度有关。 按照抗微生物的程度可以将食品防腐剂分为杀菌剂和狭义范围的防腐剂(或称保藏剂)。 它能抑制微生物生长，延续食品腐败变质，称为化学防腐剂：如苯甲酸、山梨酸、丙酸、亚硝酸盐。 能阻止或延续食品中成分被氧化的反应，称为抗氧化剂。如BHA、BHT、VE等。 利用化学制品来抑制酶的添加剂则不常用。,按照来源分类： 化学(合成)防腐

30、剂 无机防腐剂 有机防腐剂 生物(天然)防腐剂两大类，,三、化学(合成)抗菌剂,(一)无机防腐剂 二氧化硫 （SO2） 二氧化碳 （CO2） H2O2 卤素：次氯酸 硝酸盐和亚硝酸盐,1、SO2的作用,漂白作用和还原作用 减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应。 抑制氧化酶的活性，从而抑制酶性变，比如多酚氧化酶的反应。 可与有色物质作用而漂白，比如花青素、胡萝卜素等用于苹果、马铃薯、果脯原料等。 用于防止非酶褐变，如藕、土豆片等。 抑制昆虫、细菌作用 可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作用稍差一些。 SO2对霉菌的影响远远大于酵母（酿酒）,SO2对微生物作用机理,与双硫键的还原、羰基化合物的形

31、成、和酮基团的反应、对呼吸作用的抑制等有关。,亚硫酸对微生物的抑制效果与其含量的关系,不同SO2含量的效果 0.10.2%：显示出防腐剂的保藏作用； 0.01% ： 大肠杆菌停止生长 0.3%： 酵母才受到损害,亚硫酸对微生物的毒性强度（防腐作用）与它在食品中存在的状态的有关系,亚硫酸分子在防腐上最为有效：形成离子（HSO3-或SO32-）或呈结合状态，其作用降低 pH 3.5，亚硫酸保持分子状态，浓度在0.030.08%能抑制微生物生长活动 pH7，无抑制作用,SO2处理法,熏法：将密闭室内燃烧硫磺粉 浸渍法：在浓度一定的亚硫酸或亚硫酸盐溶液中放入原料进行浸渍的方法。 直接加入法：将亚硫酸或

32、亚硫酸盐的预定量直接加入酿酒的果汁，保藏的果汁、果泥或其他加工品内的方法。,SO2处理果蔬干制品的优点,能维护营养素和防止变色 能有效地控制微生物和昆虫的活动 硫处理果蔬干制品进行复水时，只要用沸水煮或加热处理就能将大部分SO2清除掉,毒理学评价及可能的危害,无致癌和不影响生殖，对某些细菌有致突变作用，高计量下，哺乳动物细胞中可导致染色体损害，但在当前的适用剂量下，对多数人无害。 危害：主要对过敏的哮喘者有诱发的可能。,2、双氧水H2O2,因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。浓度为1或更低一些就已就具有杀菌效力 工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消毒处理,3、卤族,消

33、毒原理次氯酸 加氯处理时，水中存在能和氯反应并使它失去杀菌效力的物质，例如H2S和有机杂质等，只有这些物质全部和氯结合，即满足了水本身需氯量而有残余游离氯出现后，才具有有效的杀菌能力或抑制微生物生长活动的能力，此时水的加氯处理达到了转折点氯转效点。 各种水因其有机质和干扰物质含量不同，它们的转折点也不同。 pH较低时，氯的杀菌效力可提高。 饮料、冷却、清洗食品和设备，以及其它过程中用水，直接加氯、次氯酸盐或氯胺进行消毒。 食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用次氯酸钙（钠）或直接加氯进行消毒。,4、二氧化碳CO2,高浓度CO2能阻止微生物的生长 CO2对微生物并无毒害的影响，只是由于 pH的改变

34、或缺氧环境的形成，才能影响 微生物生长。,应用,碳酸饮料的防腐：在高压下， CO2溶解度比常压下高，因而高压下，防腐能力也大碳酸饮料的防腐 气调保鲜：CO2也常和冷藏结合在一起的气调保鲜 肉类鱼类产品：高浓度的CO2可明显抑制腐败微生物的生长，抑菌效果随CO2浓度的升高而增强。 果蔬制品：用二氧化碳贮藏果蔬可以导致成熟的合成反应，抑制酶的活动，减少挥发性物质的产生，干扰有机酸的代谢，减弱果胶物质的分解，抑制叶绿素和合成和果实的脱绿，改变糖的比例。,5、硝酸盐或亚硝酸盐,原理：硝酸盐或亚硝酸盐都有延迟微生物生长的作用，许多细菌中所含有的酶能活化这两种化合物，从而成为氧化剂。 在原来缺氧环境中，它

35、们的存在就会形成较高的氧化还原势，因而就会出现和有氧环境相似的条件。因为大量细菌宜在氧化还原势低的环境中生长，于是它们的生长就受到硝酸盐和亚硝酸盐的干扰。,两者都有延迟微生物生长的作用，后者由于靠酶转化或亚硝酸盐而起作用，用量大一些 抑制梭状芽孢杆菌有效 硝酸盐的有效浓度低于0.2% 亚硝酸盐的有效浓度则低于0.02% 腌肉时还需07 的冷藏温度配合才能及时防止蛤败。这时，亚硝酸盐则用于固定肌红蛋白而导致腌肉发色。,(二)有机防腐剂,酸及其盐 苯甲酸及其盐、酯 脂肪酸 山梨酸 醇类 乙醇 乙二醇,1、酸,一般细菌能在pH4.510范围内生长 酵母和霉菌比细菌耐酸性强，在pH1.5还能生长 食品

36、中常加酸或发酵形成酸，提高风味，也具有一定的防腐能力。,苯甲酸及其盐、酯,苯甲酸钠和苯甲酸铵只有酸性介质中才会有效， pH值从7.0下降到3.5，防腐能力可增加510倍。 只有未离解酸才有防腐力，而苯甲酸盐的离子对酵母实际上并无作用。 苯甲酸0.05%有防腐能力，而苯甲酸盐则要0.070.10%才有防腐能力。 食品内苯甲酸含量达0.1%时，有异味（辛辣味）出现。,苯甲酸,由于苯甲酸难溶于水，这类制品只有在酸性介质中才有效，pH从7.0降到3.5，防腐能力可增加5-10倍，只有未解离酸才有防腐力； 苯甲酸对酵母的影响大于霉菌的影响，但对细菌效力极弱； 苯甲酸用于食品防腐对人体产生毒害作用很小，因

37、为它和人体肾脏内甘氨酸反应能形成马尿酸，而马尿酸对人体无害，能从人体排掉。,苯甲酸钠盐以及衍生物：对羟基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚）,食品防腐时一般用苯甲酸钠或苯甲酸铵。 其衍生物：对羟基苯甲酸酯，对于细菌、霉菌都有非常明显的作用，其抗菌活性依赖于链长度。一般随链长度增长对革兰氏阳性菌作用要比阴性菌强。另外，尼泊金酯受pH影响较小，可用于中性食品，但由于其溶解度有限，加之不良的气味和费用较高，使其未能广泛用于食品。,表1 不同苯甲酸盐浓度和pH对多态鲁氏酵母糖利用率的影响,脂肪酸,含有114个碳原子的脂肪酸为有效的霉菌抑制剂，双键的存在增加了它的防霉能力，但支链相反会降低它的效力。

38、 许多脂肪酸具有特殊的气味，比如有不愉快的气味。,丙酸、丙酸钙作用,有效地抑制引起食品发粘的菌类 特别适用于面包等焙烤食品的防腐。 丙酸及其盐是谷物、饲料储藏中最有效的有机酸类防腐剂，在美国，被认为是安全的食品防腐剂，广泛用于面包和加工干酪，在我国，广泛用于糕点、饼干、面包等。 丙酸盐也可以用于包装材料表面，以防止食品表面长霉。 丙酸可直接用于处理果蔬，不仅可以控制霉菌生长，还有抑制细菌的作用。,山梨酸,属于不饱和六碳脂肪酸 CH3一CHCH一CHCH一COOH 作用 无毒害 对霉菌有较强的抑制作用：在抑制霉菌内脱氢酶系作用下，得以阻止霉菌的生长。霉菌污染轻微时，山梨酸除了能抑制它的生长外，甚

39、至能显示杀菌的作用。 对厌氧菌无效 pH值越低，抗菌作用越强 在微生物数量过高的情况下，发挥不了作用,2、醇类,乙醇：是细胞蛋白质的凝固剂，它的浓度在50%70%之间具有最强的杀菌作用。浓度较高或较低则成为防腐剂。 用酒保藏如：酒浸杨梅、醉蟹等。 甲醇有毒，在食品中不能应用，烟熏中会有微量甲醇渗入食品内，但因其量极微，还不足以达到有害的程度。,乙二醇（甘醇）,当空气遭到污染时用12ppm浓度的乙二醇就能取得较好的效果，例如处理房间或仓库消毒，但用于食品效果不大。,(三)生物代谢产物,抗菌素：某些微生物在新陈代谢中能产生一种对其它微生物有杀害作用的物质，称为抗菌素。例如：金霉素、氯霉素和土霉素都

40、是放线菌的代谢产物、枯草杆菌素是枯草杆菌的代谢产物、乳酸链球菌素nisin是乳酸链球菌的代谢产物。 抗菌素的抗菌效能为普通化学防腐剂的100-1000倍。 抗菌作用有选择性，青霉素只对格兰氏阳性菌（G+）有效。链霉素只对格兰氏阴性菌（G）有效。土霉素对G+-都有效，头孢菌素都有效。但有一点要注意，微生物可能会逐渐产生耐药性。,1、食品保藏对使用抗菌素要求,抗菌素经口服后必须对人体不会产生毒害，最好通过人体代谢就能消化掉，至少能消化成惰性物质后从人体排泄掉。 人类食品中使用抗菌素应有充分的理由，即并无其他更切实可行的保藏方法可供使用。 和其他方法比较，使用抗菌素特别有利。 抗菌素对腐败菌具有较广

41、的抗菌作用。,使用方便、成本低廉，并且有可靠的控制和检验方法 长期使用于食品保藏，不至于为治疗疾病时使用抗菌素带来不良后果。例如肉、乳等能延长贮藏时间的最有效的抗菌素为金霉素。 在3 贮藏条件下细菌数达到1000万个/克所需时间来说，对照样为7天，而在330ppm金霉素溶液中浸半小时的试样可达1421天 金霉素和柠檬酸配合使用，并使pH值降低到4.0左右时，就能增加它的稳定性和延长有效期。,2、生物代谢产物种类,乳酸链球菌素（Nisin）：抗菌谱比较窄，只能杀死革兰氏阳性菌，特别是孢子，对阴性菌、酵母和霉菌均无作用，一般10mg/kg却有效。目前用于干酪等乳制品、罐头制品、乙醇饮料。 纳它链霉

42、素（Natamycin）：对酵母和霉素有效，对细菌无效。,应用,抗菌素可通过浸泡法、喷洒法、抗菌素冰块保藏法以及家畜饲养法或注射法应用于保藏食品。,植物杀菌素,植物性杀菌素主要是挥发性物质，其杀菌作用是在直接接触下发生的。 已经做过的植物研究：芥菜、芥菜籽、辣根、香辛料等。,第三节抗氧化剂,氧为氧化剂，处在空气中的食品在氧的氧化作用下就会出现严重变质的现象。 食品中主要成分分为蛋白质、糖类和脂肪，含有脂肪和油的食品在空气中就会发生。 食品中的胡萝卜素和Vc含量在氧的氧化作用下也会减少，而且食品还会产生褐变。,一、防止食品蛤败用的抗氧化剂,食物酸败是指油脂、含油食品、肉类食品等由于受到空气、水分

43、、微生物、酶、热、光等的作用而氧化或水解，产生异味的现象。 食物中油脂酸败可以分为三种类型：氧化型酸败（油脂自动氧化）；酮型酸败；水解型酸败。 氧化和水解是导致脂肪蛤败的两种主要原因 氧化：对氧化性蛤败有影响的因素有空气、光线、热、重金属、离子、水分以及天然抗氧化剂的存在 水解：不饱和脂肪酸因有不饱和链存在，极易氧化，若有合适的催化剂存在或在脂肪氧化酶催化下，长链的不饱和脂肪酸就会裂解成短链的脂肪酸。短链脂肪酸具有不愉快的特殊气味，以至于出现脂肪氧化所产生的蛤败味。 属于油溶性抗氧化剂：主要防止食品酸败，特别是氧化型酸败 主要有：BHT、BHA、PG和维生素E等延长脂肪贮藏期的抗氧化剂,防止食

44、品氧化的措施,加抗氧化剂 避光 排气 充氮 密封 杀菌 降温 脱水,为什么包装材料用绿色,控制光线也是延缓蛤败的一种措施。紫外光线以及光谱颜色的蓝色光极易被油和脂肪所吸收，因而促进了蛤败作用，波长处在49005800 的草绿色光线，并不会使脂肪蛤败。,二、防止褐变用抗氧化剂,主要是水溶性抗氧化剂 如：抗坏血酸、异抗坏血酸及其衍生物、植酸 这类抗氧化剂在无脂食品里主要是自己和氧气作用，消耗掉氧气，阻止组织中酚类受到氧化。,果蔬产生褐变原因,不少果蔬组织在切割、去皮、切片和磨碎后极易出现酶性褐变现象。 果蔬多酚物质和氧气直接接触后，首先与果蔬外层潮湿面上的抗氧化剂（抗坏血酸）反应，当抗坏血酸全部被

45、氧化掉后。果蔬多酚物质继之就会在多酚氧化酶催化下发生氧化和呈色反应，即果蔬的酶促褐变主要是酚类氧化成醌类物质，在酶的作用下，偶联成聚合体，出现褐色素 ，从而形成棕褐色的褐变。,预防方法,0.1%抗坏血酸溶液能控制褐变 加入柠檬酸可使抗坏血酸增效 临时控制变色可浸渍于盐溶液内,第四节、食品涂膜剂(保鲜剂),为了防止生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败、变质等而在其表面进行涂膜的物质可称为涂膜剂(保鲜剂),一、涂膜剂(保鲜剂)基本概念,涂膜剂(保鲜剂)：为了防止生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败、变质等而在其表面进行涂膜的物质可称为涂膜剂(保鲜剂)。,二、食品上使用可食性涂膜目的,减少食品的水分散失。 防止食品氧化。 防止食品变色。 抑制生