食品工艺学-杨-第一章_食品的腐败变质与控制2011.ppt

1、Food Deterioration and its Control,第三章 食品的腐败变质与控制,食品的质量 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 栅栏技术 食品保存期限和食品标签,主要内容,1. 食品质量及其构成要素,1.1 食品质量定义 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 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,大小和形状 色泽和光泽 稠度,2.2 质构要素,包括手指对食品的触摸感、目视的外感观和食品摄入口腔时对食品的硬度、粘度、脆性、滑性、粗糙性、咀嚼性、弹性的综合感觉。,2.3 风味的要素,

2、滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、涩味、鲜味） 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）,2.4 其他质量要素,营养品质、卫生品质和耐藏性能。,食品的变质,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，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 主要因素与特性,生物学因素 化学因素 物理因素,2.1 生物学因素,微生物因素 食品本身的生理生化代谢 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。,细菌：食品变质的主要因素，表现为食品腐败（异味与恶臭） 特点：在无氧条件下易发生，产生

3、有毒物质，引起食物中毒。 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 调整pH,能改变微生物的耐热性,部分食品的典型pH值,

4、部分食品的典型pH值,微生物生长与pH值关系,氧气,好氧性：产膜酵母，霉菌，部分细菌 微需氧：乳酸杆菌 兼性厌氧，大多数酵母菌，葡萄球菌 厌氧性：肉毒梭状芽孢杆菌,水分,食品中水分的存在状态 食品含水量与腐败变质 水分活度,部分食品的水分活度值,部分微生物生长所需的极限aw值,控制食品加工的条件 预测食品的耐藏性。,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,中间水分食品: 添加大量糖或多元醇,降低水分活度在0.85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. 许多营养物质是优良的保护剂(糖，脂肪，盐，蛋白质、

5、食品中的杀菌素),温度,嗜冷微生物 Psychrophiles 嗜温微生物 Mesophiles 嗜热性微生物 thermophiles,2.1.2 食品原料自身的生理生化特性,果蔬的成熟与衰老，休眠与生长 肉类的成熟 粮食的后熟与陈化,2.1.3 害虫和啮齿动物,害虫：主要有甲虫类、蛾类、螨类。 啮齿动物：鼠类。,2.2 化学因素,2.1 酶的作用 2.2 非酶作用 2.3 氧化作用,2.2.1 酶的作用,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）,多酚氧化酶：褐变； 脂氧合酶：分解脂肪酸，产生游离基，变色和变味 抗坏血酸氧化酶引起贮藏过程中果汁的褐变,脂酶 水解酯键的酶

6、，如大豆中的胰脂酶、大豆中的脂酶等，使脂肪分解产生酸败。,果胶酶: 植物性产品中,影响产品质构,主要包括半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、果胶裂解酶,2.2.2 非酶作用,美拉德反应引起的褐变 焦糖化反应 抗坏血酸氧化褐变 酚类物质与金属离子反应,2.2.3 氧化作用,脂肪的氧化使食品产生酸败臭味及变色。 脂肪 游离脂肪酸 氧化 过氧化物进一步分解 醛、酮类物质 阶段：诱发期、增殖期、终止期 控制：低温、避光、隔氧、降低水分、减少金属离子、添加抗氧化剂,2.3 物理因素,温度 水分 光照,2.3.1 温度,化学变化 温度系数，活化能 酶促反应 微生物生长发育 品质改变,温度对微生物的影响,2.3.2

7、水分,影响营养成分 风味物质 外观形态 微生物发育,部分食品的水分活度值,2.3.3 光,促进脂肪氧化 色素消退 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

8、烯受体抑制剂等方式可以控制乙烯的作用。,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,3.1 食品保藏的定义 通过采用不同的加工技术,使食品从生产到消费的整个环节中,保持其品质不发生劣化的过程称为食品保藏。,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。,3.2 微生物控制的原理,总体原理： 无生机原理 假死原理 不完全生机原理 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能生长

9、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。,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,3.2.3 控制水分状态,迅速冷冻，食品内部

10、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：降低氧分

11、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、TBHQ,3.2.9 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（radu

12、rization),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 其他因素控制,压力：影响罐藏食品保藏的重要因素 产生跳盖，降低密封性，造成侵染机会，导致腐败 产生物理性瘪罐或胀罐 湿度：对干制品和糖制品影响大 吸湿返潮 使水导致食用品质下降 物理化学因素 存在带电颗粒，易发生吸附和沉淀过程

13、（饮料中容易发生）,4. 栅栏技术(hurdle),1976年德国肉类研究中心的Leistner提出 将食品防腐的方法与原理归类,称其为栅栏因子 栅栏效应 栅栏因子单独或相互作用,形成特有的防止食品变质的栅栏,使食品中的微生物不能逾越这些栅栏,因而食品是稳定和安全的.,应用,微生物控制 食品加工、保藏工艺改进 新产品开发 目前在肉类加工、果蔬贮藏加工、粮食贮藏与食品包装中有一定的研究与应用,5. 食品保存期限和食品标签,5.1 食品保存期限 定义：食品进入流通领域和消费领域后，至其丧失商品价值或食用价值所经历的时间。 可划分为保质期和保存期. 保质期：最佳使用期，在规定的保藏条件下，能够保持食品优良品质的期限 保存期：推荐最终食用期，在规定的保藏条件下食品可以使用的最终日期,5.2 食品标签,定义：预包装食品容器上的文字、图形、符号及一切说明物。 标签应遵守的原则 标签的内容，不得以欺骗性的方式描述