弟八章化學保鮮技術演示課件

1、1,第八章 食品化學保鮮技術,防腐劑、殺菌劑、 脫氧劑、抗氧化劑,2,第一節(jié) 概述,食品化學保鮮是指在食品生產(chǎn)和貯運過程中使用化學試劑（食品添加劑），以提高食品的耐藏性和達到某種加工目的。主要作用就是保持或提高食品品質(zhì)和延長食品保藏期。,3,多數(shù)化學試劑需控制其使用量，只能控制和延緩微生物的生長，或只能在短時間內(nèi)延緩食品的化學變化，因此，這種方法屬于一種暫時性或輔助性的保藏方法。 通常將蛋白質(zhì)的變質(zhì)稱之為腐敗，碳水化合物的變質(zhì)稱之為發(fā)酵，脂類的變質(zhì)稱之為酸敗?？梢杂没瘜W方法或物理方法來防止有害微生物的破壞。利用抑菌或殺菌的化學藥劑稱為防腐劑。,4,食品防腐保鮮的含義是在貯藏過程中保持食品固有的

2、色、香、味、形及其營養(yǎng)成分，為此而應用的化學品稱為防腐保鮮劑。 防腐是針對有害微生物的。一是防止微生物造成食品的腐爛，二是防止產(chǎn)毒微生物的危害。保鮮是針對食品本身品質(zhì)的。 根據(jù)化學保鮮劑的保鮮機理不同，可分為：防腐劑、殺菌劑、脫氧劑和抗氧化劑。,5,第二節(jié) 食品防腐劑,食品防腐劑從狹義上即對微生物的主要作用性質(zhì)講，防腐劑是指抑制微生物繁殖的物質(zhì)，或稱為抑菌劑，而殺滅微生物的物質(zhì)則稱為殺菌劑。,6,一、防腐劑的抑菌原理,食品防腐劑抑菌作用主要是通過改變微生物發(fā)育曲線使微生物發(fā)育停止在緩慢增殖的遲滯期，而不進入急劇增殖的對數(shù)期，延長微生物繁殖一代所需要的時間，即所謂“靜菌作用”。,7,細菌引起的食

3、品腐?。杭毦饔糜诟黝愂称罚故称吩械纳珴蓡适?，呈現(xiàn)各種顏色，發(fā)出腐臭氣味，產(chǎn)生不良滋味。 食品霉變現(xiàn)象：霉菌在代謝過程中利用食品中的碳水化合物，蛋白質(zhì)為碳源和氮源生長繁殖，同時使食品外層長霉或顏色改變，且產(chǎn)生明顯霉味。 食品的發(fā)酵現(xiàn)象：微生物代謝所產(chǎn)生的氧化還原酶使食品中的糖發(fā)生不完全氧化而引起的變質(zhì)現(xiàn)象。,8,二、食品防腐劑的種類、特性及使用,（一）食品防腐劑的分類 食品防腐劑的分類和使用衛(wèi)生標準，食品防腐劑按照其來源不同可分為化學合成防腐劑和天然防腐劑。 （1）化學合成防腐劑：苯甲酸鈉、山梨酸鉀、二氧化硫、山梨酸、對羥基苯甲酸酯、亞硫酸鹽、丙酸鹽及硝酸鹽和亞硫酸鹽等。 （2）天然防腐劑

4、：是生物體分泌或體內(nèi)存在的防腐物質(zhì)，經(jīng)人工提取后即可用作食品防腐劑。如含硫芳香油、抗菌素,9,（二）主要化學合成防腐劑,1、苯甲酸及苯甲酸鈉 苯甲酸及苯甲酸鈉又稱為安息香酸和安息香酸鈉。其抑菌機理是阻礙微生物細胞呼吸系統(tǒng)。 白色結晶或顆粒，略帶安息香氣味，性質(zhì)穩(wěn)定，易溶于水，為廣譜抑菌劑。在低pH值范圍內(nèi)抑菌效果顯著，最適宜pH值為2.5-4.0，pH高于5.4則失去對多數(shù)霉菌和酵母的抑菌作用。苯甲酸及鈉鹽作為防腐劑比較安全，解毒過程在肝臟中進行，對肝功能衰弱者不太適宜。苯甲酸的抑菌作用主要針對酵母菌和霉菌，細菌只能部分被抑制，對乳酸菌和梭狀芽孢桿菌的抑制效果很弱。,10,使用注意事項,A:操

5、作人員需要戴口罩，手套等防護措施。 B：使用該防腐劑應將食品的ph調(diào)節(jié)到2.5-4.0，以充分發(fā)揮防腐劑的作用。 C：嚴格控制使用數(shù)量，以保證食品的衛(wèi)生安全性。,11,（二）山梨酸及山梨酸鉀,山梨酸及山梨酸鉀又稱為花楸酸和花楸酸鉀，其抑菌機理為阻礙微生物細胞中脫氫酶系統(tǒng)，并與酶系統(tǒng)中的巰基結合，使多種重要酶系統(tǒng)被破壞，從而達到抑菌和防腐的效果。 無色或白色結晶，無臭或稍有刺鼻的氣味，對光、熱穩(wěn)定，久置空氣中容易氧化變色，山梨酸微溶于水及有機試劑，加熱至228分解，山梨酸鉀易溶于水及乙醇，加熱至270分解。 山梨酸及其鉀鹽對污染食品的霉菌、酵母和好氣性微生物有明顯抑菌作用，但對于能形成芽孢的厭氣

6、性微生物和嗜酸乳桿菌的抑制作用甚微。防腐效果隨pH值升高而降低。一般屬于無毒型防腐劑，且能提高食品風味及質(zhì)量。,12,使用注意事項,A易揮發(fā)，食品加熱后再按規(guī)定用量添加，以減少揮發(fā)損失。 B：操作人員應佩戴防護眼鏡，減少對皮膚和粘膜的刺激。 C：山梨酸對微生物污染嚴重的食品其防腐效果不明顯。 D：防止氧化，溶解山梨酸時不能使用銅鐵等容器。 E：不易長期與乙醇共存。,13,（三）對羥基苯甲酸酯,對羥基苯甲酸酯稱為對羥基安息香酸酯或泊尼金酯，其中對羥基苯甲酸丁酯效果最好。 對羥基苯甲酸酯多為白色結晶，稍有澀味，幾乎無臭，無吸濕性，對光和熱穩(wěn)定，微溶于水，而易溶于乙醇和丙二醇。其抑菌機理與苯甲酸基本

7、相同，主要使微生物細胞呼吸酶系統(tǒng)與電子傳遞酶系統(tǒng)的活性受抑制，并能破壞微生物細胞膜的結構，從而起到防腐效果。 抑菌作用受pH值影響較小，適用的范圍為4-8，以酸性條件下防腐效果較好，屬于廣譜抑菌劑，對霉菌和酵母作用較強。對細菌中的革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌作用較弱。是較安全的防腐劑。,14,（四）生物防腐劑,生物防腐劑是指從植物、動植物內(nèi)直接分離出來，或從它們和微生物代謝產(chǎn)物中提取 的具有防腐作用的物質(zhì)，又稱天然防腐劑。一般安全性較好，能滿足人們對食品越來越高的要求。,15,A：微生物代謝產(chǎn)物,微生物在生長時能產(chǎn)生一些影響其他微生物生長的物質(zhì)抗生素。只允許乳酸鏈球菌素、尼生素、乳酸菌素、是某些乳酸

8、鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)。 乳酸鏈球菌素的溶解度隨著pH的升高而下降。能有效抑制革蘭氏陽性菌，對產(chǎn)生孢子的革蘭氏陽性菌和枯草芽孢桿菌及嗜熱脂肪芽孢桿菌等有很強的抑制作用。但乳酸鏈球菌素對革蘭氏陰性菌霉菌和酵母的影響則很弱。可用于灌裝食品、植物蛋白食品以及乳肉制品。 納他霉素可用于防霉。噴淋在霉菌容易增殖、暴露于空氣中的食品表面時，有良好的抗霉效果。用于發(fā)酵干酪可選擇性地抑制霉菌的繁殖而讓細菌得到正常的生長和代謝。,16,B:酶類,溶菌酶是已使用的防腐劑之一。最適pH為59。溶于食鹽水，遇丙酮、乙醇產(chǎn)生沉淀。溶菌酶還是一種化學性質(zhì)非常穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。 溶菌酶能溶解許多細菌的細胞膜，使細胞膜的糖蛋白

9、發(fā)生分解，而導致細菌不能正常生長。 溶菌酶對革蘭氏陽性菌、好氣性孢子形成菌、枯草桿菌、地衣型芽孢菌等均有良好的抗菌能力。溶菌酶是無毒性的蛋白質(zhì)。,17,C：植物中的天然抗菌物質(zhì),植物中的抗菌物質(zhì)大致可以分為4類：植物抗毒素類、酚類、有機酸類和精油類。酚化合物的研究要比其他植物多。天然植物中的酚類化合物是食品防腐的主要因子，有廣譜抗菌能力。 在水果和蔬菜中普遍存在檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸和酒石酸等有機酸。這些有機酸除了作為酸味劑、抗氧化劑、增效劑外，還具有抗菌能力。,18,第三節(jié) 食品殺菌劑,食品殺菌劑從廣義上講，具有抗微生物作用的物質(zhì)，只有在以足夠的濃度與微生物細胞直接接觸的情況下，才能產(chǎn)生作用

10、。食品殺菌劑按其滅菌特性可分為兩大類：氧化型殺菌劑和還原型殺菌劑。,19,一、殺菌劑的作用機理,（一）破壞菌體的結構 1、對細胞壁的作用 2、對細胞膜的作用 3、對細胞內(nèi)容的作用 （二）影響代謝作用和生理活動 1、殺菌劑對酶體系的作用 2、抑制呼吸作用 3、影響有絲分裂,20,二、食品殺菌劑的種類及特性,（一）氧化型殺菌劑 氧化型殺菌劑包括過氧化物和氯制劑兩類。在食品保藏中常用的有過氧化氫、過氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其他的氧化型殺菌劑。,21,（1）、氧化型殺菌劑的作用機理,過氧化物和氯制劑是在食品貯藏中常用的氧化劑殺菌劑?？梢杂行У臍缡称分械奈⑸?。過氧化物主要是通過過氧化劑分

11、解時釋放強氧化能力的新生態(tài)氧使微生物氧化致死的，而氯制劑則是利用其有效氯成分的強氧化作用殺滅微生物。,22,（2）、氧化型殺菌劑的種類和特性,1.過氧醋酸 又稱為過氧乙酸，無色液體，強烈刺鼻氣味，易溶于水。性質(zhì)不穩(wěn)定。 強力殺菌劑，對細菌及其芽孢、真菌和病毒均有較高的殺滅效果，特別在低溫下仍能滅菌。對保護食品營養(yǎng)成分有積極作用。一般使用0.2濃度滅霉菌，酵母及細菌。用0.3可在3分鐘殺死蠟狀芽孢桿菌。用在食品加工車間、工具及容器的消毒。過氧醋酸在我國多為殺菌消毒劑，用于食品加工車間、工具及容器的消毒。,23,2.過氧化氫,過氧化氫又稱為雙氧水，無色透明液體，無臭，微有刺激性味道。過氧化氫分解生

12、成的氧具有很強的氧化作用和殺菌作用，在堿性條件下作用力較強。過氧化氫是低毒的殺菌消毒劑，可適用于器皿和某些食品的消毒。在食品生產(chǎn)中殘留在食品中的過氧化氫，經(jīng)加熱很容易分解除去。過氧化氫有致癌作用，故食品中不能殘留。,24,3.氯,又稱液氯、分子氯。氯對細菌營養(yǎng)細胞、芽孢、真菌和病毒均有殺滅作用，但對芽孢的滅殺能力相對較弱。氯是使用最早的水處理劑，具有殺菌譜廣，殺菌能力強，效率高，價格低廉和殘余氯有持續(xù)殺菌的效果等特點。主要用于飲用水生產(chǎn)和水處理中對水的消毒，能消除水中的致病菌。,25,4.次氯酸鈉,又稱漂白水，次亞氯酸納。具廣譜殺菌特性，對細菌營養(yǎng)細胞、芽孢、病毒、藻類和原蟲類均有殺滅作用，有

13、機物的存在可消耗有效氯，降低殺菌效果。5-50范圍內(nèi)，溫度每上升10，殺菌效果可提高一倍以上，pH越低，殺菌能力越強。次氯酸鈉常用水處理殺菌劑，用于生活用水、飲料、泳池用水、冷卻水和廢水等。其消毒劑還用于果蔬、餐具、醫(yī)療器械和設備的消毒。,26,5.漂白粉,混合物殺菌劑，白色至灰白色粉末或顆粒，性質(zhì)極不穩(wěn)定，吸濕受潮，經(jīng)光和熱的作用分解，水中溶解度約為6.9。漂白粉對細菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒均有強殺滅作用。用作飲用水、食品加工車間、庫房、容器設備及蛋白等方面的消毒劑。,27,6.漂白精,又稱高度漂白粉，純度高，白色至灰白色粉末或顆粒，性質(zhì)較穩(wěn)定，吸濕性弱，易發(fā)生燃燒或爆炸。在酸性條件下分解

14、，其消毒作用同漂白粉，效果比漂白粉強一倍。,28,(3) 氧化型殺菌劑使用注意事項,1.過氧化物和氯制劑都是以分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧或游離氯進行殺菌消毒的。要求操作人員加強勞動保護，配戴口罩、手套和防護眼睛，以保障人體健康與安全。 2.根據(jù)殺菌消毒的具體要求，配制適宜濃度，并保證殺菌劑足夠的作用時間，以達到殺菌消毒的最佳效果。 3.根據(jù)殺菌劑的理化性質(zhì)，控制殺菌劑的貯存條件，防止因水分、濕度、高溫和光線等因素使殺菌劑分解失效，并避免發(fā)生燃燒、爆炸事故。,29,（二）、還原型殺菌劑,還原型防腐劑主要是亞硫酸及其鹽類，國內(nèi)外食品貯藏中常用的品種有二氧化硫、無水亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、保險粉和焦亞硫酸鈉等。

15、,30,（1）、還原型殺菌劑的作用機理,利用亞硫酸的還原性消耗食品中的氧，使好氣性微生物缺氧致死，同時，能阻礙微生物生理活動中酶的活性，從而控制微生物的繁殖。 亞硫酸屬于酸性殺菌劑，其殺菌作用與藥劑濃度、溫度和微生物種類等有關，pH值的影響尤為顯著。只有食品的PH低于3.5，保持較強的酸性條件下，亞硫酸分子不發(fā)生電離，殺菌效果最佳。亞硫酸隨著濃度加大和溫度升高，殺菌作用增強。 還原型殺菌劑還具有漂白和抗氧化作用，這能夠引起某些食品褪色，同時也能阻止食品顏色的褐變 。,31,（2）、還原型殺菌劑的種類和特性,1.二氧化硫 又稱為亞硫酸酐，在常溫下是一種無色而具有強烈刺激臭味的氣體，對人體有害。容

16、易溶于水與乙醇。濃度超過20mg/m3，對眼睛和呼吸道粘膜有強烈刺激，含量過高則窒息死亡。進行熏硫時要注意防護和通風管理。,32,2.無水亞硫酸鈉 白色粉末或結晶，易溶于水，微溶于乙醇，在空氣中能緩慢氧化成硫酸鹽，而喪失殺菌效果。 3.亞硫酸鈉 又稱為結晶亞硫酸鈉，無色至白色結晶，易溶于水，微溶于乙醇。在酸性條件下使用，產(chǎn)生二氧化硫。,33,4.保險粉 學名為低亞硫酸鈉或連二亞硫酸鈉，白色粉末結晶，有二氧化硫濃臭，易溶于水，久置空氣中則氧化分解，潮解后能析出硫磺。 5.焦亞硫酸鈉 又稱為偏重亞硫酸鈉，白色結晶或粉末，有二氧化硫濃臭，易溶于水與甘油，微溶于乙醇。具有強烈的殺菌作用，可在葡萄防霉保

17、鮮中應用。,34,（3）、還原型殺菌劑使用注意事項,1.亞硫酸及其鹽類的水溶液在放置過程中容易分解逸散二氧化硫而失效，所以應現(xiàn)用現(xiàn)配制。 2.在實際應用中，需根據(jù)不同食品的殺菌要求和各亞硫酸殺菌劑的有效二氧化硫含量確定殺菌劑用量及溶液濃度，并嚴格控制食品中的二氧化硫殘留量標準，以保證食品的衛(wèi)生安全性。 3.亞硫酸分解或硫磺燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是一種對人體有害的氣體，具有強烈的刺激性和對金屬設備的腐蝕作用，所以在使用時應做好操作人員和庫房金屬設備的防護管理工作，以確保人身和設備的安全。,35,第四節(jié) 食品抗氧化劑與脫氧劑,一、食品抗氧化劑 在食品保藏中常常添加一些化學制品，以延緩或阻止氧氣所導致的

18、氧化變質(zhì)。這類化學制品包括有抗氧化劑和脫氧劑。,36,（一）、食品抗氧化劑的作用機理,種類繁多，抗氧化作用機理也不盡相同。以其還原性為理論依據(jù)。 （二）、食品抗氧化劑的種類和特性 1. 脂溶性抗氧化劑 脂溶性抗氧化劑易溶于油脂，主要用于防止食品油脂的氧化酸敗及油燒現(xiàn)象，常用的種類有丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、沒食子酸酯類及生育酚混合濃縮物等。,37,1)丁基羥基茴香醚 BHA,熱穩(wěn)定性強，可用于焙烤食品的抗氧化劑。吸濕性微弱，并具有較強的殺菌作用。,38,2）二丁基羥基甲苯 BHT,熱穩(wěn)定性強，對長期貯藏的食品和油脂有良好的抗氧化效果?；緹o毒性,39,3）沒食子酸丙酯 PG,熱穩(wěn)定性強，

19、但易與銅鐵離子作用生成紫色或暗紫色，有一定的吸濕性，遇光則分解。在無水油脂中有非常有效的抗氧化效果。,40,4）生育酚混合濃縮物 Ve,溶于乙醇，不溶于水，能與油脂完全混溶，熱穩(wěn)定性強，耐光，耐紫外線和耐輻射性強。除了一般的油脂食品外，還是透明包裝食品的理想抗氧化劑。Ve對獨有和其他動植物油有穩(wěn)定作用。,41,2. 水溶性抗氧化劑,水溶性抗氧化劑主要用于防止食品氧化變色，常用的種類是抗壞血酸類抗氧化劑。此外，還有許多種，如異抗壞血酸及其鈉鹽、植酸、茶多酚及氨基酸類、肽類、香莘料和糖苷、糖醇類抗氧化劑等。,42,抗壞血酸為白色微黃色結晶、細?；蚍勰?，無臭，帶酸味，熱穩(wěn)定性差，在空氣中氧化變黃色，

20、易溶于水和乙醇，作為啤酒、無酒精飲料、果汁的抗氧化劑，能防止褐色變色及品質(zhì)劣變。還可以作為-生育酚的增效劑，防止動物油脂的氧化酸敗，還是一種防癌物質(zhì)，抗壞血酸及其鈉鹽對人體無毒害?？箟难嵩诤芏嗍称分杏米骺寡趸瘎?，包括加工做的水果，蔬菜，肉，魚，干果以及飲料等?？箟难釋τ谝种萍庸み^的水果和蔬菜的褐變非常有效。還可以有效的防止新鮮的或加工過的肉制品褪色，防止烹調(diào)過的肉制品腐敗。延緩全脂牛乳氧化產(chǎn)生氣味。還可以再瓶裝和罐裝的碳酸飲料中，用作氧的清除劑，防止飲料變味和變色。,43,3. 其他抗氧化劑,除了上述抗氧化劑外，還原糖、柚皮苷、大豆抗氧化肽、植物黃酮及異黃酮類物質(zhì)、單糖-氨基酸復合物(美拉

21、德反應產(chǎn)物)、二氫楊梅素、一些植物提取物等都具有抗氧化效果，其中有一些在正處在試驗和研究之中，有一些在則已投入實際應用。,44,（三）、食品抗氧化劑的使用注意事項,1. 食品抗氧化劑的使用時機要恰當 抗氧化劑應在氧化酸敗的誘發(fā)期之前添加才能充分發(fā)揮抗氧化劑的作用。 2. 抗氧化劑與增效劑并用 增效劑是配合抗氧化劑使用并能增加抗氧化劑效果的物質(zhì)。這種現(xiàn)象稱為“增效作用”。 3. 對影響抗氧化劑還原性的諸因素加以控制： 光、氧氣、溫度、金屬離子及物質(zhì)的分散狀態(tài)等。,45,二、食品脫氧劑,脫氧劑又稱為游離氧吸收劑(FOA)或游離氧驅(qū)除劑(FOS)，它是一類能夠吸除氧的物質(zhì)。當脫氧劑隨食品密封在同一包

22、裝容器中時，能通過化學反應吸除容器內(nèi)的游離氧及溶存于食品的氧，并生成穩(wěn)定的化合物，從而防止食品氧化變質(zhì)，同時利用所形成的缺氧條件也能有效地防止食品的霉變和蟲害。,46,脫氧劑不同于作為食品添加劑的抗氧化劑，它不直接加入食品中，而是在密封容器中與外界呈隔離狀態(tài)，吸除氧和防止氧化變化的。,47,（一）、食品脫氧劑的種類和作用機理,脫氧劑種類繁多，基本可以分為有機和無機兩大類。每一大類中又包括多種類型的脫氧劑。 目前在食品貯藏上廣泛應用有三類： 特制鐵粉、連二亞硫酸鈉、堿性糖制劑。,48,1. 特制鐵粉,特制鐵粉由特殊處理的鑄鐵粉及結晶碳酸鈉、金屬鹵化物和填充劑混合組成，特制鐵粉為主要成分。粉粒徑在300m以下，比表面積為的0.5m3g-1以上，呈褐色粉末狀。 脫氧作用機理是特制鐵