食品變質(zhì)腐敗的抑制

1、 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品保藏基本原理第二章第二章 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品保藏基本原理v問(wèn)題一問(wèn)題一食品保藏的基本原理是什么？v問(wèn)題二問(wèn)題二如何利用溫度、水分活度、pH值等條件抑制食品的變質(zhì)？v問(wèn)題三問(wèn)題三什么是柵欄技術(shù)，在食品保藏中有何作用？第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制概述概述 v造成食品敗壞的原因很復(fù)雜，往往是生物的，化學(xué)的，物理的等多種因素綜合作用的結(jié)果。v在諸多因素中，起主導(dǎo)作用的首先是有害微生物，其次是酶促生化反應(yīng)以及非酶的化學(xué)反應(yīng)。v因此，食品腐敗變質(zhì)的控制

2、就是采取不同的方法或方法組合，殺滅或抑制微生物生長(zhǎng)繁殖，鈍化酶的活性，延緩化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到延長(zhǎng)食品貨架期的目的。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制食品保藏的基本原理食品保藏的基本原理v制生制生 停止食品中一切生命活動(dòng)和生化反應(yīng)，殺滅微生物，破壞酶的活性。（無(wú)生機(jī)原理）v抑生抑生 抑制微生物和食品的生命活動(dòng)及生化反應(yīng)，延緩食品的腐敗變質(zhì)； （假死原理）v促生促生 促進(jìn)生物體的生命活動(dòng)，借助有益菌的發(fā)酵作用防止食品腐敗變質(zhì)。（不完全生機(jī)原理） 維持生物體最低的生命活動(dòng)。（生機(jī)原理） 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制假死原理/生機(jī)原理無(wú)生機(jī)原理假死原理概述概述基于保藏

3、原理的基本手段基于保藏原理的基本手段v抑制微生物活動(dòng)的保藏方法 冷凍、干制、腌制、防腐劑v利用發(fā)酵原理的保藏方法 發(fā)酵、腌制v運(yùn)用無(wú)菌原理的保藏方法 加熱、罐藏、輻射保藏、無(wú)菌包裝v維持食品最低生命活動(dòng)的保藏法 冷藏、氣調(diào)保鮮不完全生機(jī)原理第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.溫度對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用溫度對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v1.1. 溫度與微生物的關(guān)系溫度與微生物的關(guān)系1.1.1高溫對(duì)微生物的殺滅作用（1）微生物的耐熱性細(xì)菌種類(lèi)最低生長(zhǎng)溫度/最適生長(zhǎng)溫度/最高生長(zhǎng)溫度/嗜熱菌中溫性菌低溫性菌嗜冷菌30 405 155510550 7030 452530121570 9

4、045 5530351525產(chǎn)芽孢菌非芽孢菌芽孢營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞嗜熱菌芽孢厭氧菌芽孢需氧菌芽孢耐熱程度：第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.1.1 高溫對(duì)微生物的殺滅作用高溫對(duì)微生物的殺滅作用v(2)微生物高溫死亡的原因微生物高溫死亡的原因 加熱使微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固而死亡; 加熱對(duì)微生物有致毒作用; 加熱使微生物體內(nèi)脂類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物耐熱性的因素影響微生物耐熱性的因素va.微生物本身的特性微生物本身的特性 污染的種類(lèi)、污染的數(shù)量、生理狀態(tài)與所處的環(huán)境 。vb.食品成分食品成分 酸度 、水分活度、脂肪、鹽、糖、

5、蛋白質(zhì)、植物殺菌素。vc.熱處理?xiàng)l件 溫度、時(shí)間第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物耐熱性的因素影響微生物耐熱性的因素va.微生物本身的特性微生物本身的特性 污染的種類(lèi)：各種微生物的耐熱性各有不同。 嗜熱菌芽孢的耐熱性最強(qiáng) 污染的數(shù)量： 初始活菌數(shù)越多，全部殺滅所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。 生理狀態(tài)與所處的環(huán)境 穩(wěn)定生長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 成熟的芽孢未成熟的芽孢 較高溫度下培養(yǎng)的微生物耐熱性較強(qiáng)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制b.食品成分的因素食品成分的因素 酸度：pH值偏離中性的程度越大，耐熱性越低；高酸性 3.7 酸性中酸性 低酸性4.5

6、5.0pH 3.7高酸性 酸性5.0中酸性 低酸性低酸性酸性4.5 pH值對(duì)殺菌效果的影響第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制b.食品成分的因素食品成分的因素pH對(duì)食品中芽孢菌耐熱性的影響第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制酸度pH值食品種類(lèi)常見(jiàn)腐敗菌殺菌要求低酸性 5.0蝦、蟹、貝類(lèi)、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105121中酸性 4.55.0 蔬菜肉類(lèi)混合制品、湯類(lèi)、面條、無(wú)花果酸性3.74.5 荔枝、龍眼、櫻桃、蘋(píng)果、枇杷、草莓、番茄醬、各類(lèi)果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100以下介質(zhì)中殺菌高酸性5%）則

7、對(duì)微生物的抵抗力有削弱作用。v糖：糖的濃度越高，越難以殺死食品中的微生物。 注意： 高濃度糖液對(duì)微生物有抑制作用。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制b.食品成分的因素食品成分的因素v蛋白質(zhì)：食品介質(zhì)中有蛋白質(zhì)存在時(shí)，對(duì)微生物有保護(hù)作用。 v植物殺菌素：有些植物的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)微生物有抑制或殺滅作用 。 如辣椒、大蒜、洋蔥、芹菜、芥末、花椒等 。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制c.熱處理?xiàng)l件v溫度、時(shí)間溫度、時(shí)間 微生物的致死時(shí)間隨殺菌溫度的提高而成指數(shù)關(guān)系縮短。 溫度 蛋白質(zhì)凝固速度 微生物的耐熱性第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的

8、抑制（4）微生物的耐熱性的表示方法微生物的耐熱性的表示方法v不同的微生物對(duì)熱的耐受能力不一樣，但高溫對(duì)微生物數(shù)量減少的影響存在一個(gè)相似的可預(yù)測(cè)的變化模型，這就是微生物的耐熱特性曲線。并由此派生出相關(guān)的耐熱特性參數(shù)。 a.熱力致死速率曲線 D值、TRT值b.熱力致死時(shí)間曲線 TDT值、Z值、F值c.仿熱力致死時(shí)間曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制a.加熱時(shí)間與微生物致死率的關(guān)系v 在某一熱處理溫度下，單位時(shí)間內(nèi)，微生物被殺滅的比例是在某一熱處理溫度下，單位時(shí)間內(nèi)，微生物被殺滅的比例是恒定的恒定的 。kNddN/式中：N 殘存微生物的濃度（單位容積的數(shù)量） 熱處理時(shí)間 k 反應(yīng)

9、速率常數(shù)對(duì)上式積分，設(shè)=0時(shí)，某種微生物殘存數(shù)量為N0，則：)lg(lg10NNm微生物熱致死反應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制a.加熱時(shí)間與微生物致死率的關(guān)系 熱力致死速率曲線v方程：方程： D（lgN0lgN）vD值：值：指數(shù)遞減時(shí)間指數(shù)遞減時(shí)間(decimal reduction time) 在一定的環(huán)境和熱力致死溫度條件下，殺滅某種微生物90%的菌數(shù)所需要的時(shí)間。)lg(lg10NNmDm1Dm1Dm1(min)4D101100102103104105熱力致死速率曲線DND2D3D第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制討論：討論：vD

10、值反映微生物的抗熱能力；值反映微生物的抗熱能力；vD值的大小取決于直線的斜率，與原始菌數(shù)無(wú)關(guān)；值的大小取決于直線的斜率，與原始菌數(shù)無(wú)關(guān)；vD值與加熱溫度、菌種及環(huán)境的性質(zhì)有關(guān)；值與加熱溫度、菌種及環(huán)境的性質(zhì)有關(guān)；vD值的計(jì)算：值的計(jì)算：NNDlglg0 表達(dá)： Dt D110 = 5 表示：在110條件下，殺滅90%的某種微生物需要5分鐘。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制部分食品中常見(jiàn)腐敗菌的部分食品中常見(jiàn)腐敗菌的D值值第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制若原始菌數(shù)為104，由熱力致死速率曲線方程： D（lgN0lgN）可知：第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品

11、變質(zhì)腐敗的抑制 TRT值， 時(shí)間屬性，與初始菌數(shù)無(wú)關(guān)。熱力指數(shù)遞減時(shí)間熱力指數(shù)遞減時(shí)間vTRT值值(Thermal Reduction Time)： 在某一加熱溫度下，使某種微生物的數(shù)量減少到10-n時(shí)所需要的時(shí)間。 TRTnD（lg10n lg100）nDTRT6 = 10 表示： 在某一致死溫度下，原始菌數(shù)減少到百萬(wàn)分之一，需要10分鐘。 菌數(shù)減少到10-n表示殘存菌數(shù)出現(xiàn)的概率。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制105110115120101102100t（）熱力致死時(shí)間曲線熱力致死時(shí)間曲線(min)vTDT值：值： (Thermal Death Time) 在某一恒定溫

12、度下，將某種微生物活菌全部殺死所需要的最短加熱時(shí)間。v方程方程： t0tZ（lg lg ）Z其中： 和 分別代表 t 和t0溫度下的TDT值。 TDT值，時(shí)間屬性，與初始菌數(shù)有關(guān)。熱力致死時(shí)間b.加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系 熱力致死時(shí)間曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制b.加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系 熱力致死時(shí)間曲線v性質(zhì)性質(zhì)Z值表示微生物耐熱性的強(qiáng)弱；不同的微生物有不同的Z值，同一種微生物只有在相同的環(huán)境條件下才有相同的Z值； Z值值(耐熱性常數(shù))：熱力致死時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)，致死溫度升高的度數(shù)。t（）1051

13、10115120101102100Z熱力致死時(shí)間曲線熱力致死時(shí)間曲線(min)用Z值可以估算任意溫度下的致死時(shí)間。v方程方程Z值，溫度屬性，與微生物種類(lèi)及環(huán)境條件有關(guān)。t0tZ（lg lg ）第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制b.加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系 熱力致死時(shí)間曲線v TDT曲線與環(huán)境條件有關(guān)，與微生物數(shù)量有關(guān)，與微生曲線與環(huán)境條件有關(guān)，與微生物數(shù)量有關(guān)，與微生物的種類(lèi)有關(guān)。物的種類(lèi)有關(guān)。v TDT曲線可用以比較不同的溫度曲線可用以比較不同的溫度- -時(shí)間組合的殺菌強(qiáng)度。時(shí)間組合的殺菌強(qiáng)度。v例例：在在121條件下，條件下，用用1 min恰

14、好將某食品中的某種菌恰好將某食品中的某種菌全部殺滅；現(xiàn)改用全部殺滅；現(xiàn)改用110、10 min處理，問(wèn)能否達(dá)到原定處理，問(wèn)能否達(dá)到原定的殺菌目標(biāo)的殺菌目標(biāo)？ 設(shè) Z=10 ， 由 10（t0t）/Z 得=1010(110-121)/10=0.79min 1min 說(shuō)明未能全部殺滅細(xì)菌。110下達(dá)到殺菌目標(biāo)的時(shí)間？第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制b.加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系加熱溫度與微生物致死率的關(guān)系 熱力致死時(shí)間曲線v 由由 t0tZ（lg lg ）Ztt)(010v 當(dāng)當(dāng) t0121（取標(biāo)準(zhǔn)溫度）（取標(biāo)準(zhǔn)溫度）FZtF)121(10F值是標(biāo)準(zhǔn)溫度下的TDT值,也稱(chēng)殺菌效

15、率值。t（）105110115120101102100Z熱力致死時(shí)間曲線熱力致死時(shí)間曲線(min)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制關(guān)于關(guān)于F值的討論值的討論表達(dá)： ，當(dāng)t0=121, Z=10時(shí)，可直接以F0表示。ZtFF值：在一定的標(biāo)準(zhǔn)致死溫度條件下，殺滅一定濃度的某種微生物所需要的加熱時(shí)間。當(dāng)Z值相同時(shí)，F(xiàn)值越大者耐熱性越強(qiáng)。F值表示殺菌強(qiáng)度，隨微生物和食品的種類(lèi)不同而異，一般必須通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定。對(duì)于低酸性食品，一般取 t0=121， Z=10對(duì)于 酸性食品， 一般取 t0=100， Z=8第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制關(guān)于關(guān)于TDTTDT值與值與TRT

16、TRT值的討論值的討論v TDT值只能在和試驗(yàn)時(shí)的原始菌條件相一致時(shí)才適用；值只能在和試驗(yàn)時(shí)的原始菌條件相一致時(shí)才適用； v TRT值可作為確定殺菌工藝條件的依據(jù)；值可作為確定殺菌工藝條件的依據(jù)； TRTnnD 當(dāng)n時(shí)，TRTnTDT， v TRT值解決了殺菌終點(diǎn)問(wèn)題。值解決了殺菌終點(diǎn)問(wèn)題。 在實(shí)際的殺菌操作中，若n足夠大，則殘存菌數(shù)就足夠小，可以把達(dá)到某種可接受的安全“殺菌程度”定為殺菌終點(diǎn)。 例：12D 美國(guó)要求最低肉毒桿菌致死溫時(shí)； 對(duì)P.A.3679的殺菌強(qiáng)度則要求達(dá)到5D即可。F0=nD121 n的確定與原始菌數(shù)有關(guān) 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制c. D值、值、

17、Z值和值和F值三者之間的關(guān)系值三者之間的關(guān)系 仿熱力致死時(shí)間曲線v由于TDT值與初始活菌數(shù)有關(guān)，應(yīng)用起來(lái)不方便， v以D值取代TDT值，得到以下方程：t1t2Z（lg D2 lgD1）102101105110115120t（）100DZ仿熱力致死時(shí)間曲線仿熱力致死時(shí)間曲線(min)ZQZ10lg110值的關(guān)系為：與度系數(shù)由此可導(dǎo)出微生物的溫第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制c. D值、值、Z值和值和F值之間的關(guān)系值之間的關(guān)系 D與與Z的關(guān)系的關(guān)系： lg（ D2 / D1 ）（）（t1- t2）/Z （1） F與與Z的關(guān)系的關(guān)系： F 10（t-121）/Z （2） F.D.Z

18、之間的關(guān)系之間的關(guān)系：當(dāng)n時(shí)，TRTn， n D，則： F n D 10（t-121）/Z （3）第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制小結(jié)：小結(jié)： 微生物耐熱特性的表示方法v熱力致死速率曲線 D（lgN0lgN） ， TRTn = n Dv熱力致死時(shí)間曲線 t0tZ（lg lg ） F10（121t）/Zv仿熱力致死時(shí)間曲線 t1t2Z（lg D2 lgD1）v D值、值、Z值和值和F值之間的關(guān)系值之間的關(guān)系 F n D 10（t-121）/Z 重要參數(shù)：D值TDT值Z值F值TRT值第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.1.2.低溫對(duì)微生物的抑制作用低溫對(duì)微生物的

19、抑制作用 （1）低溫和微生物的關(guān)系低溫和微生物的關(guān)系 嗜冷菌 嗜溫菌 嗜熱菌都有一定的正常生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍。當(dāng)T最低 T T最適時(shí) ，微生物活力下降 ；當(dāng)T T最低時(shí)，新陳代謝減弱，呈休眠狀態(tài)；當(dāng)T T最低時(shí)，生命活動(dòng)停止，出現(xiàn)死亡。 v微生物的耐冷性 球菌類(lèi)G桿菌； 酵母菌、霉菌細(xì)菌第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（2）微生物低溫?fù)p傷的原因微生物低溫?fù)p傷的原因溫度下降酶的活性減弱；破壞了各種生化反應(yīng)的協(xié)調(diào)一致性；冰晶體改變了細(xì)胞內(nèi)外的性狀；冰晶體對(duì)微生物細(xì)胞的機(jī)械損傷。微生物活力下降或死亡第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物低溫?fù)p傷的因素影響

20、微生物低溫?fù)p傷的因素va.溫度vb.降溫速度vc.水分存在的狀態(tài)vd.過(guò)冷狀態(tài)ve.外部條件vf.貯藏期vg.交替凍結(jié)和解凍第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物低溫?fù)p傷的因素影響微生物低溫?fù)p傷的因素產(chǎn)毒菌腐敗菌1-生長(zhǎng)迅速區(qū)段2-某些菌緩慢生長(zhǎng)區(qū)段3-停止生長(zhǎng)區(qū)段4-緩慢死亡，但很少全死區(qū)段食品緩慢腐敗區(qū)va.溫度溫度 溫度越低，微生物的活動(dòng)能力也越低。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制注意：注意： v低溫可起到抑制微生物生長(zhǎng)和促使部分微生物死亡的作用。但在低溫下，其死亡速度比在高溫下要緩慢得多。 v一般認(rèn)為，低溫只是阻止微生物繁殖，不能徹底殺死微

21、生物，一旦溫度升高，微生物的繁殖也逐漸恢復(fù)。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物低溫?fù)p傷的因素影響微生物低溫?fù)p傷的因素vb.降溫速度降溫速度 凍結(jié)前，降溫越迅速，微生物的死亡率越高； 凍結(jié)點(diǎn)以下，緩凍將導(dǎo)致剩余微生物的大量死亡，而速凍對(duì)微生物的致死效果較差。vc.水分存在的狀態(tài)水分存在的狀態(tài) 結(jié)合水分含量高，微生物在低溫下的穩(wěn)定性相應(yīng)提高；第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物低溫?fù)p傷的因素影響微生物低溫?fù)p傷的因素vd.過(guò)冷狀態(tài)過(guò)冷狀態(tài) 急速冷卻時(shí)，水分有可能迅速轉(zhuǎn)為過(guò)冷狀態(tài)而避免結(jié)晶。對(duì)微生物有保護(hù)作用。ve.外部條件外部條件 高水分

22、、低pH值、紫外線等可促進(jìn)微生物低溫?fù)p傷，糖、鹽、蛋白質(zhì)等介質(zhì)對(duì)微生物有保護(hù)作用。 時(shí)間/d 活菌數(shù)/% -8時(shí)神靈桿菌細(xì)胞的死亡情況 1 過(guò)冷介質(zhì) 2 冰凍介質(zhì)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制（3）影響微生物低溫?fù)p傷的因素影響微生物低溫?fù)p傷的因素vf.貯藏期 微生物的數(shù)量隨低溫貯藏期的延長(zhǎng)而減少。vg.交替凍結(jié)和解凍 可加速微生物的損傷或死亡。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.2. 溫度與酶的關(guān)系溫度與酶的關(guān)系1.2.1.高溫對(duì)高溫對(duì)酶的鈍化作用及酶的熱變性酶的鈍化作用及酶的熱變性v 最適溫度最適溫度v 隨著溫度的升高，酶催化反應(yīng)加速；同時(shí)，溫度的升高，

23、酶受熱變性而失活，導(dǎo)致反應(yīng)速度減慢。v 綜合兩個(gè)方面的結(jié)果,得到最適溫度區(qū)。 大多數(shù)酶在3040范圍內(nèi)顯示最大活性。 酶催化反應(yīng)速率和酶失活速度與溫度的關(guān)系均可以用溫度系數(shù)表示。溫度酶活力曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.2. 溫度與酶的關(guān)系溫度與酶的關(guān)系1.2.1.高溫對(duì)高溫對(duì)酶的鈍化作用及酶的熱變性酶的鈍化作用及酶的熱變性 酶的熱穩(wěn)定性酶的熱穩(wěn)定性 可以用酶的熱失活曲線及相應(yīng)的D值、Z值、F值來(lái)描述酶的耐熱性。例：已知過(guò)氧化物酶熱失活溫度系數(shù) Q102.5 由 得：Z26過(guò)氧化物酶的熱失活時(shí)間曲線1.過(guò)氧化物酶2.細(xì)菌芽孢Z酶酶Z菌菌ZQ10lg110第二章第二章

24、食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制討論討論v高溫對(duì)酶活的損害程度低于細(xì)菌芽孢。v采用高溫短時(shí)殺菌時(shí)，酶的鈍化將成為首要的問(wèn)題。v酶鈍化程度有時(shí)也被用做食品殺菌的測(cè)定指標(biāo)。 （如：乳堿性磷酸酶、植物過(guò)氧化物酶）過(guò)氧化物酶的熱失活時(shí)間曲線1.過(guò)氧化物酶2.細(xì)菌芽孢第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制影響酶熱穩(wěn)定性的因素影響酶熱穩(wěn)定性的因素va. 酶的種類(lèi)酶的種類(lèi) 酶的分子愈大和結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，它對(duì)高溫就愈敏感。vb. 溫度溫度 當(dāng)溫度超過(guò)40后，酶將迅速失活； 當(dāng)溫度超過(guò)最適溫度后，酶催化反應(yīng)速率急劇降低。 溫度對(duì)酶穩(wěn)定性的影響溫度對(duì)酶催化反應(yīng)速度的影響 lg k T-1K-1酶受熱破

25、壞的最低溫度點(diǎn)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制酶的熱失活反應(yīng)酶的熱失活反應(yīng) 甜玉米中的過(guò)氧化物酶在88下 的失活曲線殘余活力殘余活力（對(duì)數(shù)值對(duì)數(shù)值）加熱時(shí)間加熱時(shí)間/sCA段代表酶的熱不穩(wěn)定部分的失活 BD段代表酶的熱穩(wěn)定部分的失活 酶活力的再生與酶的熱穩(wěn)定部分難以鈍化有關(guān)。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制影響酶熱穩(wěn)定性的因素影響酶熱穩(wěn)定性的因素vc. 加熱速率加熱速率 加熱速率愈快，熱處理后酶活力再生的愈多。 vd. pH值值 大多數(shù)酶的最適pH值在4.58范圍內(nèi)，超出這一范圍，酶的熱穩(wěn)定性降低。食品食品pH值值Z值值失活條件失活條件茄子茄子5.0311.

26、8117.2，加熱，加熱6s 櫻桃櫻桃3.466.877.2，加熱加熱6s 不同來(lái)源的氧化酶的耐熱性第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制影響酶熱穩(wěn)定性的因素影響酶熱穩(wěn)定性的因素ve. 水分含量水分含量 食品水分含量愈低，其中的酶對(duì)熱的耐性愈高 。vf. 食品成分食品成分 蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等都可能會(huì)影響酶的耐熱性 。溫度/游離油酸/mg1.水分23%2.水分17%3.水分10%脂酶在不同溫度下的熱失活與水分之關(guān)系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.2.2低溫對(duì)酶活性的抑制作用低溫對(duì)酶活性的抑制作用v在一定范圍內(nèi)，酶活性隨溫度的下降而降低 低溫下，酶作用的效

27、果因原料而異； 食品中酶活性的溫度系數(shù)大約為23。 注意：低溫可抑制酶的活性，但不能使其鈍化；酶的濃度效果可能導(dǎo)致催化反應(yīng)速度加快。解凍時(shí),酶活可能會(huì)驟然增強(qiáng)。溫度/反應(yīng)速度溫度對(duì)酶活性的影響第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制小結(jié)：溫度對(duì)酶活性的影響小結(jié)：溫度對(duì)酶活性的影響 v高溫對(duì)酶活性的影響高溫對(duì)酶活性的影響 當(dāng)溫度高于酶的最適溫度范圍時(shí)，升溫可使酶失活； 酶的耐熱性可以用酶熱失活曲線及相應(yīng)的D值、Z值、F值來(lái)描述。且 Z酶酶Z菌菌。 影響酶熱穩(wěn)定性的因素： 酶的種類(lèi)、溫度、加熱速率、pH值、水分含量、食品成分v低溫對(duì)酶活性的影響低溫對(duì)酶活性的影響 在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性

28、隨溫度的下降而降低 ； 一般的冷藏和凍藏不能完全抑制酶的活性。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.3.溫度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系溫度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系v 低溫對(duì)反應(yīng)速度的影響低溫對(duì)反應(yīng)速度的影響 溫度降低，反應(yīng)物質(zhì)分子的碰撞速度減緩，反應(yīng)速度受到抑制。v 低溫對(duì)呼吸作用的影響低溫對(duì)呼吸作用的影響 溫度降低，果蔬呼吸作用減弱，可延長(zhǎng)保藏期。v 低溫下的水分蒸發(fā)作用低溫下的水分蒸發(fā)作用 溫度越低，冷藏果蔬的蒸騰量越小。溫度系數(shù)越高，低溫保藏的效果就越顯著。濃度效果與溫度效果呈負(fù)相關(guān)；對(duì)某些食品會(huì)產(chǎn)生低溫冷害。1.3.1.低溫對(duì)變質(zhì)因素的抑制作用應(yīng)考慮低溫冷害問(wèn)題應(yīng)考慮低溫冷害問(wèn)題

29、P42第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制1.3.2.高溫對(duì)食品品質(zhì)的影響高溫對(duì)食品品質(zhì)的影響v色澤風(fēng)味變化色澤風(fēng)味變化 脂肪氧化、美拉德反應(yīng)v營(yíng)養(yǎng)素變化營(yíng)養(yǎng)素變化 氨基酸損失、維生素（VC、VB1、VD、泛酸）的損失。v其他變化其他變化 蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、蔬菜和水果軟化。 破壞食品中的嫌忌成分，如禽類(lèi)蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制2.水分活度對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用水分活度對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v食品的腐敗變質(zhì)與食品中水分含量具有一定的關(guān)系。食品的腐敗變質(zhì)與食品中水分含量具有一定的關(guān)系。v但僅僅依據(jù)食

30、品中的水分含量還不足以預(yù)言食品的但僅僅依據(jù)食品中的水分含量還不足以預(yù)言食品的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 v如：如： 花生油 0.6（干基含水量）時(shí)可變質(zhì) ，淀粉 20 （干基含水量）不易變質(zhì) 。 鮮肉與咸肉、鮮菜與咸菜的水分含量相差不多，保藏效果差別很大。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制2.水分活度對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用水分活度對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v 微生物生長(zhǎng)繁殖只能利用游離水；v 生化反應(yīng)需要的是游離水；v 水與食品的非水成分之間結(jié)合的強(qiáng)度不同，以水分含量作為衡量腐敗變質(zhì)的指標(biāo)是不可靠的。食品中的水分結(jié)合水結(jié)合水游離水游離水物理化學(xué)結(jié)合水物理化學(xué)結(jié)合水化學(xué)結(jié)合水化學(xué)結(jié)合水表

31、面濕潤(rùn)水表面濕潤(rùn)水毛細(xì)管水毛細(xì)管水第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制v2.1.1.水分活度水分活度（Aw） 食品在密閉容器內(nèi)測(cè)得的蒸汽壓(p)與同溫下測(cè)得的純水蒸汽壓(p0)之比。描述為： Aw在數(shù)值上等于食品所處環(huán)境的平衡相對(duì)濕度。 結(jié)合水的蒸汽壓遠(yuǎn)低于游離水的蒸汽壓； 食品中結(jié)合水的含量越高，水分活度就越低。2.1有關(guān)水分活度的基本概念有關(guān)水分活度的基本概念0ppAWAw值的范圍在01之間。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制Aw值隨T的升高成正比例升高，且含水量越低，溫度對(duì)Aw的影響越大。v2.1.1.水分活度水分活度（Aw） 溫度與Aw的關(guān)系：2.1有關(guān)水

32、分活度的基本概念有關(guān)水分活度的基本概念RHdAdTW)(ln1T： 熱力學(xué)溫度，R： 氣體常數(shù)，H：食品含水量下的等量吸 收熱（可以用純水的汽 化潛熱表示）。(Clausius-Clapeyron方程) （溫度范圍：240）)1(lnTRHkAW詳見(jiàn)教材P23第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制2.1.2水分吸濕等溫線水分吸濕等溫線v 在恒定溫度下，食品水分含量與其水分活度之間的關(guān)系由水分吸附等溫線反映。 區(qū)：結(jié)合水（00.25）； 區(qū)：多層水（ 0.25 0.8 ） A單分子層結(jié)合水， B多分子層結(jié)合水； 區(qū)：游離態(tài)水（0.80.99）。 區(qū)域、 的水僅占生鮮食品總含水量的5左

33、右，而區(qū)域占95左右。AB水分含量（g水/g干物質(zhì)）AW0.20.50.81.00 水分吸附等溫線水分吸附等溫線000011)(ppcmccmppmpTEB方程計(jì)算：?jiǎn)螌咏Y(jié)合的水量用詳見(jiàn)教材P24第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制部分食品的水分活度值 Aw食 品0.98鮮肉、鮮魚(yú)、鮮奶、鮮奶油、新鮮果蔬、果汁0.980.93蒸煮腸類(lèi)、蒸煮火腿、部分加工奶酪、濃縮奶、面包0.930.85干香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、切達(dá)干酪、甜煉乳0.850.60甜點(diǎn)、干果、果醬、果凍、咸魚(yú)、某些干酪0.60方便面、糖果和巧克力制品、餅干、休閑食品、干制蔬菜第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制

34、食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.2.水分活度與微生物的關(guān)系 2.2.1.微生物生長(zhǎng)與水分活度微生物類(lèi)群微生物類(lèi)群最低最低A Aw w范圍范圍微生物種類(lèi)微生物種類(lèi)最低最低A Aw w值值大多數(shù)細(xì)菌大多數(shù)細(xì)菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)霉菌大多數(shù)霉菌0.990.99 0.900.900.940.94 0.880.880.940.94 0.730.73嗜鹽性細(xì)菌嗜鹽性細(xì)菌嗜干霉菌嗜干霉菌耐高滲酵母耐高滲酵母0.750.750.650.650.600.60 降低水分活度，使食品的Aw值低于微生物生長(zhǎng)所需最低水分活度極限值時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖就會(huì)受到抑制。 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制

35、2.2.1.微生物生長(zhǎng)與水分活度水分活度與微生物增殖率的關(guān)系水分活度與微生物增殖率的關(guān)系1. 30 金黃色葡萄球菌2. 30紐波特沙門(mén)氏菌3. 30 梅氏弧菌 微生物的生長(zhǎng)發(fā)育在不同水分活度下存在明顯差異。 不同微生物對(duì)水分活度變化的敏感性有差異。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.2.2.微生物的耐熱性與水分活度v實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 降低水分活度，可以抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)也使微生物的耐熱性增加（AW為0.20.4之間最高) 。注意：干制過(guò)程雖是加熱過(guò)程，但是它并不能代替殺菌。脫水食品并非無(wú)菌。水分活度水分活度/A/Aw w 細(xì)菌芽孢在110的D值與水分活度

36、的關(guān)系1.肉毒梭菌E型2.嗜熱脂肪芽孢桿菌lgD/min 營(yíng)養(yǎng)成分、pH、氧氣分壓、二氧化碳濃度、溫度和抑制物等環(huán)境因素愈不利于生長(zhǎng)，微生物生長(zhǎng)的最低AW值愈高。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.2.3.細(xì)菌芽孢及其毒素與水分活度v微生物在不同的生長(zhǎng)階段，所需的水分活度閾值也不一樣。 芽孢梭菌發(fā)芽生長(zhǎng)的最低Aw為0.96，而要形成芽孢的Aw在0.98以上。 黃曲霉菌生長(zhǎng)最低Aw為0.780.80，而產(chǎn)黃曲霉毒素最低Aw為0.830.87。 v產(chǎn)毒菌的產(chǎn)毒量一般隨水分活度的降低而減少。 食品中的產(chǎn)毒菌在干制前如果沒(méi)有產(chǎn)生毒素，干制后也不會(huì)產(chǎn)毒；如果在干制前已經(jīng)產(chǎn)毒，干制過(guò)程

37、將很難破壞這些毒素。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.3. 水分活度與酶的關(guān)系水分活度與酶的關(guān)系v每一種酶都存在一個(gè)最小水分活度；v水分活度在中等偏上范圍內(nèi)增加，酶活性增加，減小Aw 則會(huì)抑制酶的活性；v當(dāng)食品中水分不足以形成單分子吸附層時(shí)，酶活受到完全的抑制；參見(jiàn)P26圖215 25下脂酶活性與Aw之關(guān)系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.3. 水分活度與酶的關(guān)系水分活度與酶的關(guān)系v 水分活度對(duì)磨碎大麥芽和水分活度對(duì)磨碎大麥芽和2卵磷脂混合物中卵磷脂卵磷脂混合物中卵磷脂的酶催化水解速率的影響的酶催化水解速率的影響 注意：注意： 干制食品中的酶并沒(méi)有完

38、全失活，僅靠減小AW值來(lái)抑制酶對(duì)干制品品質(zhì)的影響并不十分有效。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.4. 水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系v水分活度與氧化作用的關(guān)系水分活度與氧化作用的關(guān)系 水分活度低于單分子層水分時(shí)，脂質(zhì)極易遭受氧化酸敗； 水分活度增加到0.300.50時(shí)，脂肪自動(dòng)氧化速率減?。?水分活度為0.75時(shí)，脂肪氧化速度逐漸加快； 當(dāng)水分活度大于0.80后，氧化速度將有所下降。參見(jiàn)P26圖217 37下豬肉的脂質(zhì)氧化與Aw的關(guān)系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.4. 水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系水分活度與其他變質(zhì)因素的

39、關(guān)系v水分活度與非酶褐變水分活度與非酶褐變（Maillard反應(yīng)反應(yīng)）的關(guān)系的關(guān)系 Aw 0.9 時(shí)，反應(yīng)速度減小； 0.6 Aw0.9 時(shí)，反應(yīng)速度存在峰值； Aw= 0 或 Aw = 1 時(shí)，非酶褐變停止。 非酶褐變速度與水分活度的關(guān)系非酶褐變速度與水分活度的關(guān)系第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制 2.4. 水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系v降低水分活度可以延緩降低水分活度可以延緩 維生素的降解 淀粉的老化 蛋白質(zhì)的變性 色素的分解 芳香物質(zhì)的變化第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制小結(jié)小結(jié)v 水分活度與微生物水分活度與微生物 AW 水

40、溶液濃度 滲透壓細(xì)胞質(zhì)壁分離、蛋白質(zhì)失水變性；v 水分活度與酶的活性水分活度與酶的活性 AW 底物難以移動(dòng)到酶的活動(dòng)中心 酶活性v 水分活度與其他變質(zhì)因素水分活度與其他變質(zhì)因素 AW 游離水 化學(xué)反應(yīng)速度v降低水分活度的方法降低水分活度的方法: : 去除水分(干制) 提高滲透壓（腌制、糖制、濃縮等） 控制水分狀態(tài)（速凍）第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制3 .pH對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v 3.1. pH與微生物的關(guān)系 微生物細(xì)胞膜帶有一定的電荷，環(huán)境的H濃度改變可導(dǎo)致細(xì)胞膜上電荷性質(zhì)的改變，從而影響其新陳代謝的正常進(jìn)行。 當(dāng)pH偏離中性范圍，微生物酶系

41、統(tǒng)的催化能力減弱或消失。 強(qiáng)酸強(qiáng)堿均可引起微生物的蛋白質(zhì)和核酸水解。適宜的pH值微生物迅速生長(zhǎng)繁殖偏離生長(zhǎng)的pH值生長(zhǎng)繁殖受到抑制 第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制3 .pH對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v 大多數(shù)細(xì)菌（尤其是病原菌）易在中性或微堿性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖；v 霉菌、酵母菌一般能在酸性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。微生物生長(zhǎng)發(fā)育程度與pH的關(guān)系教材P27表2-7第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制3 .2. pH與酶的關(guān)系與酶的關(guān)系v在某一狹窄的pH范圍內(nèi)，酶表現(xiàn)出最大活性。 酶的最適pH值v酶在等電點(diǎn)附近的pH條件下熱穩(wěn)定性最高。pH酶活力曲線pH

42、酶活力完全穩(wěn)定區(qū)8911127654310可逆失活區(qū)立即失活區(qū)01246最適pH第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制部分食品的典型pH值pH范圍食 品 pHpH范圍食 品pH低酸pH7.0-5.5鮮奶紅肉火腿蔬菜罐頭禽肉魚(yú)類(lèi)蝦類(lèi)黃油馬鈴薯大米面包6.3-6.55.4-6.25.9-6.15.4-6.45.6-6.46.6-6.86.8-7.06.1-6.45.6-6.26.0-6.75.3-5.8中酸pH5.5-4.5發(fā)酵蔬菜鄉(xiāng)村奶酪香蕉青豆3.9-5.14.54.5-5.24.6-5.5酸pH4.5-3.7 蛋黃醬蕃茄3.0-4.14.0高酸pH3.7泡菜罐頭檸檬類(lèi)水果蘋(píng)果3.

43、5-3.93.0-3.52.9-3.3第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.電離輻射對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用電離輻射對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用4.1. 基本概念基本概念v輻射輻射 指以電磁波形式傳遞能量的一種方式。v輻射類(lèi)型輻射類(lèi)型 低頻輻射線 （ 1018Hz ）微波、紅外線紫外線、X射線、射線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.1. 基本概念基本概念v放射性同位素放射性同位素原子中質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素叫同位素，原子核不穩(wěn)定的同位素叫放射性同位素。v放射性衰變放射性衰變放射性同位素自發(fā)地從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素的轉(zhuǎn)變過(guò)程。不穩(wěn)定的原子核自發(fā)轉(zhuǎn)變的過(guò)

44、程伴隨著射線的放出。大多數(shù)同位素放射出的射線有：、x射線。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.1. 基本概念基本概念v輻射的計(jì)量單位輻射的計(jì)量單位 放射線能量 1個(gè)電子在真空中通過(guò)1V電位差所需要的能量為1電子伏特 （eV） 。 1eV=1.610-19J 吸收劑量 表示單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)吸收的輻射能量。 戈瑞（Gy ) 、拉德（rad ) 1Gy=100 rad =1J/kg第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.1. 基本概念基本概念v輻射的計(jì)量單位輻射的計(jì)量單位 放射線能量 1個(gè)電子在真空中通過(guò)1V電位差所

45、需要的能量為1電子伏特 （eV） 。 1eV=1.610-19J 吸收劑量 表示單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)吸收的輻射能量。 劑量單位：戈瑞（Gy ) 、拉德（rad ) 1千克被照射物吸收電離輻射的能量為1焦耳時(shí)稱(chēng)為1Gy。 1Gy=100 rad =1J/kg第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.2. 電離輻射與微生物的關(guān)系電離輻射與微生物的關(guān)系4.2.1.電離輻射的殺菌作用電離輻射的殺菌作用v輻射對(duì)微生物的直接作用過(guò)程微生物被照射分子的離子化DNA損傷代謝異常細(xì)胞組織死亡v輻射對(duì)微生物的間接作用過(guò)程 被激活的水分子或電離的游離基與微生物體內(nèi)的活性物質(zhì)相互作用，而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影

46、響。直接擊中學(xué)說(shuō)彌散學(xué)說(shuō)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.2.1電離輻射的殺菌作用電離輻射的殺菌作用v微生物的抗輻射能力可以用Dm值表示。即：使活菌數(shù)減少90所需的輻射劑量。輻照下肉毒桿菌的致死曲線Dm=4第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.2.2. 影響輻射殺菌的因素影響輻射殺菌的因素v使用同一種輻射源，在相同的輻射劑量下，影響輻射殺菌效果的因素有：va.微生物的種類(lèi)與菌齡微生物的種類(lèi)與菌齡vb.最初污染菌數(shù)最初污染菌數(shù)vc.介質(zhì)的組成介質(zhì)的組成vd.氧氣氧氣ve.食品的物理狀態(tài)食品的物理狀態(tài)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.2.2.

47、 影響輻射殺菌的因素影響輻射殺菌的因素v使用同一種輻射源，在相同的輻射劑量下，影響輻射殺菌效果的因素有：va.微生物的種類(lèi)與菌齡微生物的種類(lèi)與菌齡 不同的微生物對(duì)輻射的敏感性差異很大。（與微生物的耐熱性相似，但也有例外P30。） 緩慢生長(zhǎng)期的抗輻射能力最強(qiáng)，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的抗輻射能力最弱。vb.最初污染菌數(shù)最初污染菌數(shù) 污染菌數(shù)越多，輻射殺菌效果越差。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.2.2. 影響輻射殺菌的因素影響輻射殺菌的因素但是，一般含水量高的食品不宜直接采用輻射殺菌。vc.介質(zhì)的組成介質(zhì)的組成 富含蛋白質(zhì)的介質(zhì)能增強(qiáng)微生物的抗輻射性； 在含水量高的介質(zhì)中，微生物對(duì)輻射更

48、敏感。vd.氧氣氧氣 氧的存在增強(qiáng)了殺菌效果，也增加了氧化作用，應(yīng)加以綜合考慮。ve.食品的物理狀態(tài)食品的物理狀態(tài) 在接近常溫范圍內(nèi)，溫度對(duì)殺菌效果影響不大；在凍結(jié)狀態(tài)下，微生物抗輻射能力增強(qiáng)。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.3電離輻射與酶的關(guān)系電離輻射與酶的關(guān)系v輻射破壞了蛋白質(zhì)的構(gòu)象，可導(dǎo)致酶喪失活性。v酶的耐輻射性 酶活性降低90的輻射 劑量值的變化稱(chēng)為酶分 解單位用DE表示。 酶存在的環(huán)境對(duì)輻照效應(yīng)有保護(hù)作用。 使酶完全失活的劑量可能產(chǎn)生不安全因素。酶的輻射失活曲線第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制4.3電離輻射與酶的關(guān)系電離輻射與酶的關(guān)系v影響酶

49、的抗輻射性的因素： 酶的種類(lèi)、濃度與純度、水分活度、溫度、pH、氧氣等。影響因素變化酶的輻射敏感性水分活度溫度氧氣酶的濃度酶的純度環(huán)境條件越復(fù)雜，酶的輻射敏感性越差。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v高壓、滲透壓、煙熏、氣體成分、發(fā)高壓、滲透壓、煙熏、氣體成分、發(fā)酵、包裝等均有抑制食品腐敗變質(zhì)的酵、包裝等均有抑制食品腐敗變質(zhì)的作用。作用。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用v5.1.高壓高壓 以1001000Mpa的高壓作用于食

50、品： 微生物的生理活動(dòng)遭到破壞，甚至發(fā)生不可逆變化而致死。 蛋白質(zhì)變性，酶的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)和活性部位上的構(gòu)象均發(fā)生變化，導(dǎo)致酶的失活。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用5.2.滲透壓滲透壓純水鹽水半透膜（a）滲透純水鹽水h滲透壓（b）滲透平衡v溶液濃度越高，滲透壓越大。溶液濃度越高，滲透壓越大。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用5.2.滲透壓滲透壓v滲透壓與微生物的關(guān)系等滲溶液：外內(nèi)；外內(nèi)， 微生物生長(zhǎng)最適宜的環(huán)境低滲溶液：外內(nèi)；

51、外內(nèi)， 微生物細(xì)胞吸水發(fā)生膨脹高滲溶液：外內(nèi)；外內(nèi)， 細(xì)胞原生質(zhì)脫水緊縮，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)壁分離第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用5.3.煙熏煙熏 食品的煙熏是在腌制的基礎(chǔ)上，利用木材不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣熏制食品的方法。v熏煙的主要化學(xué)成分：v其中：酚、醛、有機(jī)酸、醇、羰基化合物、烴等。酚、醛、有機(jī)酸類(lèi)化合物具有較強(qiáng)的殺菌作用。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用5.4.氣體成分氣體成分v正常情況下的空氣成分：v調(diào)節(jié)氣體成分：（如降低

52、O2和增加CO2濃度） 降低呼吸強(qiáng)度，延緩果蔬的后熟； 減少營(yíng)養(yǎng)成分的損失； 減輕果蔬的生理病害； 抑制好氧菌的生長(zhǎng)繁殖； 防止老鼠和昆蟲(chóng)的危害。 氮78.08%、氧20.96%、二氧化碳0.03%、其他氣體1第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制5.其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用其他因素對(duì)食品變質(zhì)腐敗的抑制作用5.5.發(fā)酵發(fā)酵v利用益生菌的乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵作用；v發(fā)酵產(chǎn)物可降低pH值，抑制有害微生物生長(zhǎng)。5.6.包裝包裝v與環(huán)境隔絕，防止生物學(xué)因素引起的食品變質(zhì)。v隔絕氧氣，遮蔽光線，防止化學(xué)因素引起的食品變質(zhì)。v隔濕性包裝，防止物理因素引起的食品變質(zhì)v防止機(jī)械損傷

53、、防偽防盜等。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制打破內(nèi)平衡打破內(nèi)平衡6 . 柵欄技術(shù)柵欄技術(shù)（Hurdle Technology）v沒(méi)有任何一種單一的保藏措施是完美無(wú)缺的，必須采用綜合保藏技術(shù)。目前保藏研究的主要理論依據(jù)是柵欄因子理論。腐敗菌和病原菌腐敗菌和病原菌柵欄因子?xùn)艡谝蜃訓(xùn)艡谝蜃颖３质称菲焚|(zhì)保持食品品質(zhì)抑制腐敗與產(chǎn)毒抑制腐敗與產(chǎn)毒第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制6 柵欄技術(shù)柵欄技術(shù)v6.1.柵欄技術(shù)的概念：柵欄技術(shù)的概念： 通過(guò) 聯(lián)合控制多種阻礙微生物生長(zhǎng)的因素，以減少食品腐敗，保證食品衛(wèi)生與安全性的技術(shù)措施。v6.2.柵欄因子?xùn)艡谝蜃?能擾亂微生物內(nèi)

54、平衡機(jī)制的加工技術(shù)； 常用的柵欄因子：高溫處理（F）、低溫冷藏（t） 、酸化（pH）、低水分活度（Aw）、降低氧化還原電勢(shì)（Eh）、添加防腐劑（Pres） 、競(jìng)爭(zhēng)性菌群（cf）等。 此外，還有輻射、超高壓處理、微波、超聲波、紫外線、酶制劑、保鮮膜等。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制6.3.柵欄技術(shù)與微生物的內(nèi)平衡柵欄技術(shù)與微生物的內(nèi)平衡 v微生物的內(nèi)平衡是微生物處于正常狀態(tài)下內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定和統(tǒng)一，并且具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，只有其內(nèi)環(huán)境處于穩(wěn)定的狀態(tài)下，微生物才能生長(zhǎng)繁殖。v柵欄因子針對(duì)微生物細(xì)胞中的不同目標(biāo)進(jìn)行攻擊，如細(xì)胞膜、酶系統(tǒng)、pH值、水分活性值、氧化還原電位等，這樣

55、就可以從多個(gè)方面打破微生物的內(nèi)平衡，而實(shí)現(xiàn)柵欄因子的交互效應(yīng)。 多靶保藏技術(shù)第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制6.4.柵欄效應(yīng)柵欄效應(yīng)（Hurdles Effect）v把柵欄因子及其交互作用，形成微生物不能逾越的柵把柵欄因子及其交互作用，形成微生物不能逾越的柵欄之效果稱(chēng)為柵欄效應(yīng)。欄之效果稱(chēng)為柵欄效應(yīng)。 交互效應(yīng)：多個(gè)柵欄因子協(xié)同作用的抑菌效果大于多個(gè)因子單獨(dú)作用效果的累加。v柵欄效應(yīng)與柵欄因子的種類(lèi)、強(qiáng)度及作用順序有關(guān)。柵欄效應(yīng)與柵欄因子的種類(lèi)、強(qiáng)度及作用順序有關(guān)。v柵欄技術(shù)食品柵欄技術(shù)食品（HTF） 當(dāng)柵欄因子中任何單一因素均不足以抑制腐敗菌或產(chǎn)毒菌時(shí)，貨架壽命是通過(guò)兩個(gè)或

56、兩個(gè)以上的柵欄因子得以延長(zhǎng)的食品。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制v柵欄技術(shù)示意圖第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制6.6.應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題v 不一定每個(gè)柵欄因子都起作用，且作用于同一食品的柵欄因子有主次之分。v 產(chǎn)品中原始菌數(shù)較少時(shí)，只需少量柵欄因子（或較低強(qiáng)度）即可控制腐敗的發(fā)生。v 對(duì)于每種食品可利用的柵欄因子有很多，應(yīng)通過(guò)科學(xué)分析和經(jīng)驗(yàn)積累，準(zhǔn)確把握其中的關(guān)鍵因子。v 相同數(shù)量的柵欄因子，以同樣的強(qiáng)度作用于不同的食品，其柵欄效應(yīng)可能不一樣。v 作用于食品的各柵欄因子的強(qiáng)度不是一成不變的。v 某些食品中柵欄因子的作用順序是固定的。v 各柵

57、欄因子應(yīng)科學(xué)合理的搭配組合，并使其強(qiáng)度控制在最佳的范圍。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制柵欄技術(shù)內(nèi)涵的擴(kuò)展柵欄技術(shù)內(nèi)涵的擴(kuò)展v初始的柵欄技術(shù)主要是針對(duì)控制由微生物引起的食品腐敗變質(zhì)，然而僅僅考慮控制微生物而不顧及食品質(zhì)量的保藏方法是不完善的。因此實(shí)際上柵欄因子的作用不僅局限于控制微生物引起的腐敗變質(zhì)，也可延伸到抑制酶的活性 、改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)貨架期等方面。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制6.7.柵欄技術(shù)的應(yīng)用柵欄技術(shù)的應(yīng)用v用于食品控制用于食品控制 評(píng)估食品的穩(wěn)定性 預(yù)測(cè)食品的貨架壽命v用于食品設(shè)計(jì)用于食品設(shè)計(jì) 有助于設(shè)計(jì)節(jié)能型加工工藝 減少防腐劑的使用

58、改進(jìn)感官品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制柵欄技術(shù)在鹽漬蔬菜加工中的應(yīng)用柵欄技術(shù)在鹽漬蔬菜加工中的應(yīng)用v在低鹽化鹽漬蔬菜的加工中在低鹽化鹽漬蔬菜的加工中, 主要控制：主要控制： 水分活度(Aw) ：添加降水分性劑蔗糖、食鹽、有機(jī)酸； pH值：屬微發(fā)酵制品，添加乳酸、檸檬酸； 食鹽濃度：控制在3.03.5； 溫度： 巴氏殺菌（8085，812min） ，低溫貯運(yùn)； 防腐劑：將苯甲酸鈉和山梨酸鉀復(fù)配使用, 根據(jù)產(chǎn)品初始帶菌量，盡量少添加或不添加； 氣體成分：真空包裝； 氧化還原電位：添加抗氧化劑、金屬離子螯合劑，使用不銹鋼的工器具。v對(duì)鹽漬蔬菜的防腐保質(zhì)發(fā)揮著重要作用。對(duì)鹽漬蔬菜的防腐保質(zhì)發(fā)揮著重要作用。第二章第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制食品變質(zhì)腐敗的抑制柵欄技術(shù)在香腸加工中的應(yīng)用柵欄技術(shù)在香腸加工中的應(yīng)用v 有效控制原料肉的初始菌量, 利用柵欄技術(shù)有目的、有選擇地組合以下柵欄因子： 熱處理(F 值)：中心溫度達(dá)70, 酸化處理(pH 值)：乳酸發(fā)酵和加入抗壞血酸 降低氧化還原電位( Eh)：真空灌裝、真空包裝、添加抗氧化劑 低溫處理( T)：凍藏 防腐劑(Pres)：添加硝酸鹽和亞硝酸鹽 v 可以生產(chǎn)出較高Aw 值、低鹽, 耐貯存并保持營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味和衛(wèi)生質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)香