食品工藝學(xué)-楊-第一章_食品的腐敗變質(zhì)與控制2011

1、Food Deterioration and its Control第三章 食品的腐敗變質(zhì)與控制食品的質(zhì)量食品的質(zhì)量引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素食品保藏的基本原理及技術(shù)食品保藏的基本原理及技術(shù)柵欄技術(shù)柵欄技術(shù)食品保存期限和食品標(biāo)簽食品保存期限和食品標(biāo)簽主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 食品質(zhì)量及其構(gòu)成要素1.1 食品質(zhì)量定義食品質(zhì)量定義 構(gòu)成食品特征及其可接收性的要素構(gòu)成食品特征及其可接收性的要素.1.2 構(gòu)成食品質(zhì)量的要素構(gòu)成食品質(zhì)量的要素 外觀要素 質(zhì)構(gòu)要素 風(fēng)味要素 其他品質(zhì)要素(衛(wèi)生性, 耐藏性,營(yíng)養(yǎng)性等)2.1 外觀要素外觀要素n大小和形狀大小和形狀n色澤和光澤色澤和光澤

2、n稠度稠度 2.2 質(zhì)構(gòu)要素質(zhì)構(gòu)要素 包括手指對(duì)食品的包括手指對(duì)食品的觸摸感、目視的外感觀觸摸感、目視的外感觀和食品攝入口腔時(shí)對(duì)食和食品攝入口腔時(shí)對(duì)食品的硬度、粘度、脆性、品的硬度、粘度、脆性、滑性、粗糙性、咀嚼性、滑性、粗糙性、咀嚼性、彈性的綜合感覺。彈性的綜合感覺。2.3 風(fēng)味的要素風(fēng)味的要素n滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、澀味、滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、澀味、鮮味）鮮味） 氣味（果蔬的香氣、動(dòng)物性食物的香氣、發(fā)酵食氣味（果蔬的香氣、動(dòng)物性食物的香氣、發(fā)酵食品的香氣、焙烤食品的香氣）品的香氣、焙烤食品的香氣）2.4 其他質(zhì)量要素其他質(zhì)量要素n營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、衛(wèi)生品質(zhì)和耐藏性能。營(yíng)

3、養(yǎng)品質(zhì)、衛(wèi)生品質(zhì)和耐藏性能。食品的變質(zhì)食品的變質(zhì) 是指食品受到各種內(nèi)外因素的影響，是指食品受到各種內(nèi)外因素的影響，造成其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，造成其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的過程。降低或失去其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的過程。 2. 引起食品腐敗變質(zhì)的引起食品腐敗變質(zhì)的 主要因素與特性主要因素與特性生物學(xué)因素生物學(xué)因素化學(xué)因素化學(xué)因素物理因素物理因素2.1 生物學(xué)因素生物學(xué)因素微生物因素微生物因素食品本身的生理生化代謝食品本身的生理生化代謝害蟲和嚙齒動(dòng)物害蟲和嚙齒動(dòng)物2.1.1 微生物 引起食品腐敗變質(zhì)的微生物重要有細(xì)菌、酵母菌和霉菌。n細(xì)菌細(xì)菌：食品變

4、質(zhì)的主要因素，表現(xiàn)為食品腐?。ó愇杜c惡臭）n特點(diǎn)：在無氧條件下易發(fā)生，產(chǎn)生有毒物質(zhì)，引起食物中毒。n主要分布：耐熱性細(xì)菌在土壤中存在較多，蓮藕、芋頭、蘆筍、竹筍等中易發(fā)生酵母特點(diǎn)：碳水化合物較多的食品中易生長(zhǎng)，蛋白質(zhì)豐富的食品中不生長(zhǎng)；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(diǎn)：有氧、水分含量少的干燥環(huán)境中生長(zhǎng)、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(chǎn)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(zhǎng)的因子pH 值每種微生物都有最適的pH值生長(zhǎng)環(huán)境 Bacteria, 中性與偏堿性 酵母與霉菌，酸性環(huán)境，但耐熱性弱

5、調(diào)整pH,能改變微生物的耐熱性部分食品的典型部分食品的典型pH值值pH范圍范圍 食食 品品 pH低酸低酸（pH7.0-5.5pH7.0-5.5）鮮奶鮮奶CheddarCheddar奶酪奶酪RoquefortRoquefort奶酪奶酪BaconBacon紅肉紅肉火腿火腿蔬菜罐頭蔬菜罐頭禽肉禽肉魚類魚類蝦類蝦類黃油黃油馬鈴薯馬鈴薯大米大米面包面包6.3-6.56.3-6.55.95.95.5-5.95.5-5.95.6-6.65.6-6.65.4-6.25.4-6.25.9-6.15.9-6.15.4-6.45.4-6.45.6-6.45.6-6.46.6-6.86.6-6.86.8-7.06.8

6、-7.06.1-6.46.1-6.45.6-6.25.6-6.26.0-6.76.0-6.75.3-5.85.3-5.8部分食品的典型部分食品的典型pH值值pH范圍范圍 食食 品品 pH中酸中酸（ pH5.5-4.5pH5.5-4.5 ）發(fā)酵蔬菜發(fā)酵蔬菜鄉(xiāng)村奶酪鄉(xiāng)村奶酪香蕉香蕉青豆青豆3.9-5.13.9-5.14.54.54.5-5.24.5-5.24.6-5.54.6-5.5酸酸（ pH4.5-3.7pH4.5-3.7 ）蛋黃醬蛋黃醬蕃茄蕃茄3.0-4.13.0-4.14.04.0高酸高酸（ pH3.7pH0.98 0.98鮮肉、鮮魚、鮮奶、鮮奶油鮮肉、鮮魚、鮮奶、鮮奶油新鮮果蔬、果汁新鮮

7、果蔬、果汁0.98 0.98 0.93 0.93蒸煮腸類、蒸煮火腿蒸煮腸類、蒸煮火腿CheddarCheddar及部分加工奶酪、濃縮奶及部分加工奶酪、濃縮奶面包面包0.93 0.93 0.85 0.85干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、CheddarCheddar成熟奶酪、甜煉乳成熟奶酪、甜煉乳0.85 0.85 0.60 0.60甜點(diǎn)、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪甜點(diǎn)、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪 0.60 0.987 0.987 0.984 0.984 0.981 0.981Campylobacter jejuniCampylobacter j

8、ejuniVibrio CholeraeVibrio CholeraeVibrio parahaemolyticusVibrio parahaemolyticus0.980.980.970.970.950.95Closgridium perfringensClosgridium perfringensEscherichia coli (Escherichia coli (致病性致病性) )0.940.940.930.930.920.92Salmonella spp.Salmonella spp.Bacillus cereusBacillus cereusListeria monocytogen

9、esListeria monocytogenes0.910.910.850.85 0.80(0.82) 0.80(0.82) 0.80 0.80大多數(shù)細(xì)菌大多數(shù)細(xì)菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)酵母菌Aspergillus flavus Aspergillus flavus ( (生長(zhǎng)并產(chǎn)黃曲霉毒素生長(zhǎng)并產(chǎn)黃曲霉毒素) )大多數(shù)霉菌大多數(shù)霉菌0.750.750.650.650.600.60嗜鹽菌嗜鹽菌耐干菌耐干菌耐滲透壓酵母菌耐滲透壓酵母菌控制食品加工的條件控制食品加工的條件預(yù)測(cè)食品的耐藏性。預(yù)測(cè)食品的耐藏性。水分活度在保藏加工中的應(yīng)用水分活度在保藏加工中的應(yīng)用 利用降低水分活度的辦法保藏食品利用降低水分

10、活度的辦法保藏食品中間水分食品中間水分食品: 添加大量糖或多元醇添加大量糖或多元醇,降低水分活度在降低水分活度在0.85以下以下 細(xì)菌Aw 0.94 酵母菌Aw0.88 霉菌Aw0.75營(yíng)養(yǎng)成分: 食品有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)滿足微生物生長(zhǎng)食品有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)滿足微生物生長(zhǎng). 許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是優(yōu)良的保護(hù)劑許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是優(yōu)良的保護(hù)劑(糖，脂肪，糖，脂肪，鹽，蛋白質(zhì)、食品中的殺菌素鹽，蛋白質(zhì)、食品中的殺菌素)溫度 嗜冷微生物嗜冷微生物 Psychrophiles 嗜溫微生物嗜溫微生物 Mesophiles 嗜熱性微生物嗜熱性微生物 thermophiles2.1.2 食品原料自身的生理生化特性食品原料自身的

11、生理生化特性n果蔬的成熟與衰老，休眠與生長(zhǎng)果蔬的成熟與衰老，休眠與生長(zhǎng)n肉類的成熟肉類的成熟n糧食的后熟與陳化糧食的后熟與陳化2.1.3 害蟲和嚙齒動(dòng)物害蟲和嚙齒動(dòng)物害蟲：主要有甲蟲類、蛾類、螨類。害蟲：主要有甲蟲類、蛾類、螨類。嚙齒動(dòng)物：鼠類。嚙齒動(dòng)物：鼠類。2.2 化學(xué)因素化學(xué)因素2.1 酶的作用酶的作用2.2 非酶作用非酶作用2.3 氧化作用氧化作用2.2.1 酶的作用酶的作用氧化酶類（多酚氧化酶、脂氧合酶、過氧化酶類（多酚氧化酶、脂氧合酶、過氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等）氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等） 多酚氧化酶：褐變；多酚氧化酶：褐變； 脂氧合酶：分解脂肪酸，脂氧合酶：分解脂肪酸，產(chǎn)生游

12、離基，變色和變味產(chǎn)生游離基，變色和變味 抗壞血酸氧化酶引起貯抗壞血酸氧化酶引起貯藏過程中果汁的褐變藏過程中果汁的褐變脂酶脂酶 水解酯鍵的酶，如大豆中的胰脂酶、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(chǎn)生酸敗大豆中的脂酶等，使脂肪分解產(chǎn)生酸敗。果膠酶果膠酶: 植物性產(chǎn)品中植物性產(chǎn)品中,影響產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)品質(zhì)構(gòu),主要主要包括半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶、果包括半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶、果膠裂解酶膠裂解酶2.2.2 非酶作用非酶作用美拉德反應(yīng)引起的褐變美拉德反應(yīng)引起的褐變焦糖化反應(yīng)焦糖化反應(yīng)抗壞血酸氧化褐變抗壞血酸氧化褐變酚類物質(zhì)與金屬離子反應(yīng)酚類物質(zhì)與金屬離子反應(yīng)2.2.3 氧化作用

13、氧化作用脂肪的氧化使食品產(chǎn)生酸敗臭味及變色脂肪的氧化使食品產(chǎn)生酸敗臭味及變色。脂肪脂肪 游離脂肪酸游離脂肪酸 氧化氧化 過氧化物過氧化物進(jìn)一步分解進(jìn)一步分解 醛、酮類物質(zhì)醛、酮類物質(zhì)階段：誘發(fā)期、增殖期、終止期階段：誘發(fā)期、增殖期、終止期控制：低溫、避光、隔氧、降低水分、控制：低溫、避光、隔氧、降低水分、減少金屬離子、添加抗氧化劑減少金屬離子、添加抗氧化劑2.3 物理因素物理因素溫度溫度水分水分光照光照2.3.1 溫度溫度化學(xué)變化化學(xué)變化溫度系數(shù)，活化能溫度系數(shù)，活化能酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)微生物生長(zhǎng)發(fā)育微生物生長(zhǎng)發(fā)育品質(zhì)改變品質(zhì)改變溫度對(duì)微生物的影響溫度對(duì)微生物的影響溫度（溫度（）對(duì)微生物的影響對(duì)

14、微生物的影響16-3816-38大多數(shù)細(xì)菌、酵母和霉菌生長(zhǎng)旺盛大多數(shù)細(xì)菌、酵母和霉菌生長(zhǎng)旺盛10-1610-16大多數(shù)微生物生長(zhǎng)遲緩大多數(shù)微生物生長(zhǎng)遲緩4-104-10嗜冷菌適度生長(zhǎng)，個(gè)別致病菌生長(zhǎng)嗜冷菌適度生長(zhǎng)，個(gè)別致病菌生長(zhǎng)0 0水結(jié)冰；普通微生物停止生長(zhǎng)水結(jié)冰；普通微生物停止生長(zhǎng)-18-18細(xì)菌休眠細(xì)菌休眠-251-251液氫溫度；仍有一些特殊細(xì)菌存活液氫溫度；仍有一些特殊細(xì)菌存活2.3.2 水分影響營(yíng)養(yǎng)成分影響營(yíng)養(yǎng)成分風(fēng)味物質(zhì)風(fēng)味物質(zhì)外觀形態(tài)外觀形態(tài)微生物發(fā)育微生物發(fā)育部分食品的水分活度值部分食品的水分活度值 aw 食食 品品 0.98 0.98鮮肉、鮮魚、鮮奶、鮮奶油鮮肉、鮮魚、鮮奶

15、、鮮奶油新鮮果蔬、果汁新鮮果蔬、果汁0.98 0.98 0.93 0.93蒸煮腸類、蒸煮火腿蒸煮腸類、蒸煮火腿CheddarCheddar及部分加工奶酪、濃縮奶及部分加工奶酪、濃縮奶面包面包0.93 0.93 0.85 0.85干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、CheddarCheddar成熟奶酪、甜煉乳成熟奶酪、甜煉乳0.85 0.85 0.60 0.60甜點(diǎn)、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪甜點(diǎn)、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪 0.60 0.60方便面、糖果和巧克力制品方便面、糖果和巧克力制品餅干、休閑食品如馬鈴薯片、膨化食品餅干、休閑食品如馬鈴薯片

16、、膨化食品干制蔬菜干制蔬菜2.3.3 光促進(jìn)脂肪氧化促進(jìn)脂肪氧化色素消退色素消退蛋白質(zhì)凝固蛋白質(zhì)凝固2.4 其他因素機(jī)械損傷：園藝產(chǎn)品采收、貯運(yùn)、加工前處理等環(huán)節(jié)不當(dāng)，造成碰傷。 產(chǎn)生褐變，嚴(yán)重影響外觀品質(zhì)； 刺激呼吸，加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗； 促進(jìn)傷誘導(dǎo)乙烯產(chǎn)生，促進(jìn)產(chǎn)品的衰老； 造成機(jī)械傷口，便于微生物入侵，造成產(chǎn)品腐爛乙烯：促進(jìn)成熟與衰老的植物五大類激素之一，控制植物的生長(zhǎng)發(fā)育與逆境脅迫、果實(shí)與種子形成、園藝產(chǎn)品的成熟與衰老 果實(shí)成熟、機(jī)械損傷、病菌入侵、高溫/低溫脅迫、水分脅迫等均可以導(dǎo)致乙烯增加 適當(dāng)?shù)蜏?、低氧、高二氧化碳可以減少乙烯產(chǎn)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

17、作用。外源污染物：影響食品質(zhì)量，引發(fā)安全性問題 重金屬污染 農(nóng)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(shù)食品保藏的原理及技術(shù)3.1 食品保藏的定義食品保藏的定義 通過采用不同的加工技術(shù)通過采用不同的加工技術(shù),使食品從生產(chǎn)到使食品從生產(chǎn)到消費(fèi)的整個(gè)環(huán)節(jié)中消費(fèi)的整個(gè)環(huán)節(jié)中,保持其品質(zhì)不發(fā)生劣化的過保持其品質(zhì)不發(fā)生劣化的過程稱為食品保藏。程稱為食品保藏?；瘜W(xué)性變質(zhì)：只能降低不能完全抑制。物理性變質(zhì)：采取相應(yīng)措施可以避免。微生物變質(zhì)：引起食品變質(zhì)的重要因素。微生物變質(zhì)：引起食品變質(zhì)的重要因素。3.2 微生物控制的原理總體原理總體原理： 無生機(jī)原理無生機(jī)原理 假死原理假死原理 不完全生

18、機(jī)原理不完全生機(jī)原理 完全生機(jī)原理完全生機(jī)原理3.2 微生物控制方法目的：實(shí)現(xiàn)商業(yè)無菌商業(yè)無菌 商業(yè)無菌商業(yè)無菌是指殺滅食品中所污染的病原是指殺滅食品中所污染的病原菌、產(chǎn)毒菌以及正常儲(chǔ)存和銷售條件下菌、產(chǎn)毒菌以及正常儲(chǔ)存和銷售條件下能生長(zhǎng)繁殖、并導(dǎo)致食品變質(zhì)的腐敗菌能生長(zhǎng)繁殖、并導(dǎo)致食品變質(zhì)的腐敗菌，從而保證它們正常的貨架壽命。，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： 巴氏殺菌：殺菌溫度6580，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

19、菌原則 殺菌方法選擇以pH4.5為界 對(duì)象菌選擇最耐熱的細(xì)菌 應(yīng)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 化學(xué)、物理修飾增加親水基團(tuán)對(duì)水的約束 添加親水性物質(zhì)：鹽、糖、多元醇水分活度與食品的穩(wěn)定性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(nèi)部冰晶數(shù)量多，體積小，所有溶液迅速經(jīng)過冰晶區(qū)，成為玻璃化固體，微生物與酶活動(dòng)減弱。要求： 保藏溫度足夠低 溫度保持恒定3.2.4 調(diào)控pH微生物有適宜的pH范圍生長(zhǎng)的pH范圍還取決于其他因素的影響過酸與過堿導(dǎo)致生長(zhǎng)受到抑制。3.2.5 控制滲透壓原理： 提高食品的滲透壓，殘存的微生物無

20、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(yīng)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(chǎn)生防腐能力與腌制結(jié)合可與冷藏技術(shù)結(jié)合3.2.7 改變氣體組成目的：目的：降低氧分壓，抑制氧對(duì)食品的不利影響 限制需氧微生物生長(zhǎng) 減少營(yíng)養(yǎng)成分的氧化損失應(yīng)用：新含氣調(diào)理食品（低強(qiáng)度殺菌，然后氣調(diào)包裝）3. 2. 8 使用添加劑主要針對(duì)微生物和氧化變質(zhì)對(duì)微生物的抑制可以分為防腐和殺菌 防腐劑主要應(yīng)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(zhì)主要使用抗氧化劑 BHA、BHT、

21、TBHQ3.2.9 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(dòng)和生物體代謝活動(dòng)。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(duì)性殺菌（radicidation) 輻照耐儲(chǔ)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(dòng)，或者產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物抑制其他有害微生物的活動(dòng)。主要代謝產(chǎn)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(jìn)行 引起食品變質(zhì)和營(yíng)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