食品工藝學第一章食品腐敗變質與控制

1、Food Deterioration and its Control,第三章 食品的腐敗變質與控制,食品的質量引起食品腐敗變質的主要因素食品保藏的基本原理及技術柵欄技術食品保存期限和食品標簽,主要內容,1. 食品質量及其構成要素,1.1 食品質量定義 構成食品特征及其可接收性的要素.,1.2 構成食品質量的要素外觀要素質構要素風味要素其他品質要素(衛(wèi)生性, 耐藏性,營養(yǎng)性等),2.1 外觀要素,大小和形狀色澤

2、和光澤稠度,2.2 質構要素,,包括手指對食品的觸摸感、目視的外感觀和食品攝入口腔時對食品的硬度、粘度、脆性、滑性、粗糙性、咀嚼性、彈性的綜合感覺。,2.3 風味的要素,滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、澀味、鮮味） 氣味（果蔬的香氣、動物性食物的香氣、發(fā)酵食品的香氣、焙烤食品的香氣）,2.4 其他質量要素,營養(yǎng)品質、衛(wèi)生品質和耐藏性能。,食品的變質,是指食品受到各種內外因素的影響，造成其原有化學性質或物理性質發(fā)生變化，降低或失

3、去其營養(yǎng)價值和商品價值的過程。,2. 引起食品腐敗變質的 主要因素與特性,生物學因素化學因素物理因素,2.1 生物學因素,微生物因素食品本身的生理生化代謝害蟲和嚙齒動物,2.1.1 微生物,引起食品腐敗變質的微生物重要有細菌、酵母菌和霉菌。,細菌：食品變質的主要因素，表現(xiàn)為食品腐?。ó愇杜c惡臭）特點：在無氧條件下易發(fā)生，產生有毒物質，引起食物中毒。主要分布：耐熱性細菌在土壤中存在

4、較多，蓮藕、芋頭、蘆筍、竹筍等中易發(fā)生,酵母,特點：碳水化合物較多的食品中易生長，蛋白質豐富的食品中不生長；微酸性環(huán)境下發(fā)育良好主要分布：含糖多的食品，蜂蜜、果醬、果凍、醬油、果酒等,霉菌,特點：有氧、水分含量少的干燥環(huán)境中生長、富含淀粉與糖的食品中易滋生主要分布：干制品、糖制品等如面包、干棗等產品中，無氧環(huán)境或水分含量在15%以下,2.1.2 影響微生物生長的因子,pH 值每種微生物都有最適的pH值生長環(huán)境Bacteria,

5、 中性與偏堿性酵母與霉菌，酸性環(huán)境，但耐熱性弱調整pH,能改變微生物的耐熱性,部分食品的典型pH值,部分食品的典型pH值,微生物生長與pH值關系,氧氣,好氧性：產膜酵母，霉菌，部分細菌微需氧：乳酸桿菌兼性厭氧，大多數(shù)酵母菌，葡萄球菌厭氧性：肉毒梭狀芽孢桿菌,水分,食品中水分的存在狀態(tài)食品含水量與腐敗變質水分活度,部分食品的水分活度值,部分微生物生長所需的極限aw值,控制食品加工的條件預測食品的耐藏性。,水分活度在保藏加工

6、中的應用,利用降低水分活度的辦法保藏食品,,中間水分食品: 添加大量糖或多元醇,降低水分活度在0.85以下,細菌Aw > 0.94 酵母菌Aw>0.88 霉菌Aw>0.75,營養(yǎng)成分:,食品有足夠的營養(yǎng)物質滿足微生物生長.許多營養(yǎng)物質是優(yōu)良的保護劑(糖，脂肪，鹽，蛋白質、食品中的殺菌素),溫度,嗜冷微生物 Psychrophiles 嗜溫微生物 Mesophile

7、s 嗜熱性微生物 thermophiles,2.1.2 食品原料自身的生理生化特性,果蔬的成熟與衰老，休眠與生長肉類的成熟糧食的后熟與陳化,2.1.3 害蟲和嚙齒動物,害蟲：主要有甲蟲類、蛾類、螨類。嚙齒動物：鼠類。,2.2 化學因素,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,氧化酶類（多酚氧化酶、脂氧合酶、過氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等）,多酚氧化酶：褐變； 脂氧合酶：分解脂肪酸，產

8、生游離基，變色和變味 抗壞血酸氧化酶引起貯藏過程中果汁的褐變,,脂酶 水解酯鍵的酶，如大豆中的胰脂酶、大豆中的脂酶等，使脂肪分解產生酸敗。,,果膠酶: 植物性產品中,影響產品質構,主要包括半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶、果膠裂解酶,2.2.2 非酶作用,美拉德反應引起的褐變焦糖化反應抗壞血酸氧化褐變酚類物質與金屬離子反應,2.2.3 氧化作用,脂肪的氧化使食品產生酸敗臭味及變色。

9、脂肪→ 游離脂肪酸→ 氧化→ 過氧化物進一步分解→ 醛、酮類物質階段：誘發(fā)期、增殖期、終止期控制：低溫、避光、隔氧、降低水分、減少金屬離子、添加抗氧化劑,2.3 物理因素,溫度水分光照,2.3.1 溫度,化學變化溫度系數(shù)，活化能酶促反應微生物生長發(fā)育品質改變,溫度對微生物的影響,2.3.2 水分,影響營養(yǎng)成分風味物質外觀形態(tài)微生物發(fā)育,部分食品的水分活度值,2.3.3 光,促進脂肪氧化色素消退

10、蛋白質凝固,2.4 其他因素,機械損傷：園藝產品采收、貯運、加工前處理等環(huán)節(jié)不當，造成碰傷。產生褐變，嚴重影響外觀品質；刺激呼吸，加速營養(yǎng)物質消耗；促進傷誘導乙烯產生，促進產品的衰老；造成機械傷口，便于微生物入侵，造成產品腐爛,乙烯：,促進成熟與衰老的植物五大類激素之一，控制植物的生長發(fā)育與逆境脅迫、果實與種子形成、園藝產品的成熟與衰老果實成熟、機械損傷、病菌入侵、高溫/低溫脅迫、水分脅迫等均可以導致乙烯增加適當?shù)蜏?、?/p>

11、氧、高二氧化碳可以減少乙烯產生采用乙烯吸收劑、乙烯受體抑制劑等方式可以控制乙烯的作用。,,外源污染物：影響食品質量，引發(fā)安全性問題重金屬污染農藥殘留不合理使用添加劑與包裝材料,3. 食品保藏的原理及技術,3.1 食品保藏的定義 通過采用不同的加工技術,使食品從生產到消費的整個環(huán)節(jié)中,保持其品質不發(fā)生劣化的過程稱為食品保藏。,化學性變質：只能降低不能完全抑制。物理性變質：采取相應措施可以避免。微生物變質：引起食品

12、變質的重要因素。,,3.2 微生物控制的原理,總體原理： 無生機原理 假死原理 不完全生機原理 完全生機原理,3.2 微生物控制方法,目的：實現(xiàn)商業(yè)無菌 商業(yè)無菌是指殺滅食品中所污染的病原菌、產毒菌以及正常儲存和銷售條件下能生長繁殖、并導致食品變質的腐敗菌，從而保證它們正常的貨架壽命。,3.2.1 加熱殺菌,,加熱殺菌方法：巴氏殺

13、菌：殺菌溫度65~80℃，適于高酸性食品常壓殺菌：101.325kPa以上、100 ℃條件的殺菌處理。適于高酸性食品高壓殺菌： 101.325kPa以上、 100 ℃以上的殺菌。適于低酸性食品,,殺菌原則 殺菌方法選擇以pH4.5為界 對象菌選擇最耐熱的細菌 應充分考慮食品的熱敏感性,3.2.2 控制水分活度,降低水分活度的方法干燥脫水 如脫水蔬菜、冷凍食品

14、化學、物理修飾增加親水基團對水的約束添加親水性物質：鹽、糖、多元醇,水分活度與食品的穩(wěn)定性,3.2.3 控制水分狀態(tài),迅速冷凍，食品內部冰晶數(shù)量多，體積小，所有溶液迅速經過冰晶區(qū)，成為玻璃化固體，微生物與酶活動減弱。要求：保藏溫度足夠低溫度保持恒定,3.2.4 調控pH,微生物有適宜的pH范圍生長的pH范圍還取決于其他因素的影響過酸與過堿導致生長受到抑制。,3.2.5 控制滲透壓,原理：提高食品的滲透壓，殘存的微

15、生物無法得到水分，從而處于假死活休眠狀態(tài)滲透壓大小服從范特霍夫公式微生物的耐壓能力在355-1783 kPa應用：糖制品， 65%以上的糖鹽漬品， 10%以上的食鹽,3.2.6 煙熏,煙熏防腐，熏煙熏一系列的化合物產生防腐能力與腌制結合可與冷藏技術結合,3.2.7 改變氣體組成,目的：降低氧分壓，抑制氧對食品的不利影響限制需氧微生物生長減少營養(yǎng)成分的氧化損失應用：新含氣調理食品（低強度殺菌，然后氣調包裝）,3.

16、2. 8 使用添加劑,主要針對微生物和氧化變質對微生物的抑制可以分為防腐和殺菌防腐劑主要應用在食品中殺菌劑主要用于車間、工具、容器消毒抑制氧化變質主要使用抗氧化劑BHA、BHT、TBHQ,3.2.9 輻射,原理：利用輻照射線的直接和間接作用抑制微生物活動和生物體代謝活動。主要輻照射線有?、?、?、X幾類按殺菌程度劃分輻照阿氏殺菌、完全殺菌（radappertization)輻射巴式殺菌、針對性殺菌（radicid

17、ation)輻照耐儲殺菌、選擇性殺菌（radurization),3.2.10 微生物發(fā)酵,原理：利用有益微生物的活動，或者產生的代謝產物抑制其他有害微生物的活動。主要代謝產物：乳酸：0.7%醋酸：1-2%酒精：10%,3.4 酶與其他因素的控制,3.4.1酶活性的控制目的新鮮果蔬生命代謝在各種酶的作用下進行引起食品變質和營養(yǎng)成分損失的重要因素控制方法：加熱處理控制pH控制水分活度,3.4.2 其他因素控制,壓力

18、：影響罐藏食品保藏的重要因素產生跳蓋，降低密封性，造成侵染機會，導致腐敗產生物理性癟罐或脹罐濕度：對干制品和糖制品影響大吸濕返潮使水導致食用品質下降物理化學因素存在帶電顆粒，易發(fā)生吸附和沉淀過程（飲料中容易發(fā)生）,4. 柵欄技術(hurdle),1976年德國肉類研究中心的Leistner提出將食品防腐的方法與原理歸類,稱其為柵欄因子柵欄效應柵欄因子單獨或相互作用,形成特有的防止食品變質的柵欄,使食品中的微生物不能

19、逾越這些柵欄,因而食品是穩(wěn)定和安全的.,,應用,微生物控制食品加工、保藏工藝改進新產品開發(fā)目前在肉類加工、果蔬貯藏加工、糧食貯藏與食品包裝中有一定的研究與應用,5. 食品保存期限和食品標簽,5.1 食品保存期限 定義：食品進入流通領域和消費領域后，至其喪失商品價值或食用價值所經歷的時間。可劃分為保質期和保存期.保質期：最佳使用期，在規(guī)定的保藏條件下，能夠保持食品優(yōu)良品質的期限保存期：推薦最終食用期，在規(guī)定的保

20、藏條件下食品可以使用的最終日期,5.2 食品標簽,定義：預包裝食品容器上的文字、圖形、符號及一切說明物。標簽應遵守的原則標簽的內容，不得以欺騙性的方式描述產品不得用暗示性語言、圖形、符號與其他產品混淆內容符合國家法律規(guī)定和相應產品標準規(guī)定內容準確、科學、通俗易懂,標簽標注的內容必須標注內容（八項）：食品名稱、配料表、凈含量與固形物含量、制造商的名稱和地址、日期標志與貯藏指南、質量等級、產品標準號和特殊標記內容推薦內容批