食品加工與保藏化學(xué)保藏

第十章食品的化學(xué)保藏食品化學(xué)保藏的定義和特點(diǎn)食品的防腐食品的抗氧化食品的脫氧食品的保鮮第一節(jié)食品化學(xué)保藏的定義和特點(diǎn)

一、定義在食品生產(chǎn)和貯運(yùn)過程中使用化學(xué)保藏劑提高食品的耐藏性。

二、特點(diǎn)簡便而經(jīng)濟(jì)，往食品中添加少量化學(xué)制品，就能較有效地延緩食品的腐敗變質(zhì)。三、化學(xué)保藏的應(yīng)用與安全化學(xué)保藏劑的使用必須符合食品添加劑的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范?；瘜W(xué)保藏方法不是全能的，只能在一定范圍和時期內(nèi)有效。需把握好化學(xué)保藏劑添加的時機(jī)才能達(dá)到預(yù)期效果。使用時應(yīng)考慮對食品風(fēng)味的影響。第二節(jié)食品的防腐一、防腐劑的作用機(jī)理1.防腐劑從廣義上講，凡是能抑制微生物的生長活動、延緩食品腐敗變質(zhì)或生物代謝的物質(zhì)統(tǒng)稱為防腐劑。狹義的防腐劑僅指可直接加入到食品中的山梨酸（鹽）、苯甲酸（鹽）等化學(xué)物質(zhì)。按照防腐劑對微生物的作用程度，可分為：殺菌劑和抑菌劑。2.抑菌劑

“靜菌作用”：使微生物的生長繁殖停止在緩慢繁殖的緩慢期，而不進(jìn)入急劇增殖的對數(shù)期，從而延長微生物繁殖一代所需要的時間。抑制微生物酶系統(tǒng)活性。與微生物酶系統(tǒng)中的某些酶的一些基團(tuán)相結(jié)合。阻礙或破壞微生物細(xì)胞膜的正常功能。3.殺菌劑在其使用限量范圍內(nèi)能通過一定的化學(xué)作用殺死微生物。按殺菌特性分類：氧化型殺菌劑、還原型殺菌劑和其它殺菌劑。（1）氧化型殺菌劑作用機(jī)理過氧化物分解釋放新生態(tài)[O]，使微生物被其氧化致死。氯制劑釋放有效氯[OCl]滲入微生物細(xì)胞后，破壞微生物酶蛋白及核蛋白的巰基及對氧化作用敏感的酶類，從而使微生物死亡。（2）還原型殺菌劑作用機(jī)理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。抑制微生物酶活性及破壞蛋白質(zhì)的二硫鍵。（3）醇類殺菌劑作用機(jī)理使蛋白質(zhì)脫水，變性凝固，從而導(dǎo)致微生物死亡。二、常用的無機(jī)防腐劑（殺菌劑）1.氧化型殺菌劑

——主要應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備、管道或水的消毒或殺菌過氧化物（過氧化氫、二氧化氯、過氧乙酸、臭氧）氯制劑（二氧化氯、氯、漂白粉、漂白精）（1）過氧化氫（雙氧水）低毒殺菌消毒劑。易分解為水和新生態(tài)氧，新生態(tài)氧具有殺菌作用。有機(jī)物存在時會降低其殺菌效果?；瘜W(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易失效。（2）過氧乙酸（脫氫醋酸、過氧醋酸）性質(zhì)極不穩(wěn)定，尤其是低濃度溶液更容易分解釋放出氧。幾乎無毒性，分解產(chǎn)物為乙酸、過氧化氫、水和氧。廣譜、高效、速效殺菌劑，對細(xì)菌及其芽孢、真菌和病毒均有較高的殺滅效果。低溫下仍能滅菌，但在2~6℃分解速度減慢。（3）臭氧常溫下不穩(wěn)定，能自行分解為氧氣，具強(qiáng)氧化性。對細(xì)菌、霉菌、病毒有強(qiáng)殺滅能力，能使水中微生物有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分解。（4）二氧化氯（過氧化氯）對光不穩(wěn)定，可受日光分解?？捎糜诠弑ｕr和魚類加工，還可用作殺菌、殺蟲劑和水質(zhì)凈化劑。（5）氯利用氯在水中生成具有強(qiáng)烈氧化性的次氯酸來實現(xiàn)殺菌效果。有機(jī)物的存在影響氯的殺菌效果。降低水的pH值可提高殺菌效果。（6）漂白粉次氯酸鈣、氯化鈣和氫氧化鈣的混合物，有效殺菌成分為次氯酸鈣等復(fù)合物分解產(chǎn)生的有效氯。對細(xì)菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒均有強(qiáng)殺滅作用。性質(zhì)極不穩(wěn)定，吸濕受潮經(jīng)光和熱的作用分解。降低pH值可明顯提高殺菌效果。（7）漂白精（高度漂白粉）化學(xué)組成與漂白粉基本相同，但純度高。性質(zhì)較穩(wěn)定，吸濕性弱，但是遇水和潮濕空氣或經(jīng)陽光暴曬和升溫至150℃以上，會發(fā)生燃燒或爆炸。2.還原型防腐劑

——亞硫酸及其鹽類（漂白劑）二氧化硫無水亞硫酸鈉亞硫酸鈉低亞硫酸鈉焦亞硫酸鈉3.二氧化碳

——主要用于軟飲料的生產(chǎn)和肉、魚、蛋、果蔬的氣調(diào)保藏高濃度的CO2能明顯抑制腐敗微生物生長。CO2可降低導(dǎo)致果蔬成熟的合成反應(yīng)，抑制酶的活動，減少揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生，干擾有機(jī)酸的代謝，減弱果膠物質(zhì)的分解，抑制葉綠素的合成和果實的脫綠，改變各種糖的比例。過高濃度會導(dǎo)致對果實產(chǎn)生不利影響。4.其他無機(jī)類防腐劑

——硝酸鹽、亞硝酸鹽

作為發(fā)色劑使用，同時也具有防腐作用，抑制肉毒梭狀芽孢桿菌增殖。第三節(jié)食品的抗氧化

一、食品抗氧化劑的作用機(jī)制1.油脂氧化的基本類型自動氧化

－H?+O2RHRH→R?→ROO?→ROOH+R?光氧化（生成單線態(tài)氧）酶促氧化（脂肪氧合酶作用生成氫過氧化物）2.抗氧化劑的作用機(jī)制

以抗氧化劑的還原性為依據(jù)。使脂游離基滅活（酚類化合物）防止氫過氧化物降解轉(zhuǎn)變成自由基（酚類化合物）增強(qiáng)自由基吸收劑的活性（檸檬酸、維生素C）將單線態(tài)氧轉(zhuǎn)變成三線態(tài)氧（胡蘿卜素）將金屬離子螯合轉(zhuǎn)變成不活潑物質(zhì)（磷酸鹽、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、檸檬酸）將氫過氧化物還原成不活潑態(tài)（蛋白質(zhì)、氨基酸）二、食品抗氧化劑的種類1.脂溶性抗氧化劑丁基羥基茴香醚（BHA）二丁基羥基甲苯（BHT）沒食子酸酯類（PG）叔丁基對苯二酚（TBHQ）生育酚混合濃縮物——天然抗氧化劑2.水溶性抗氧化劑抗壞血酸類植酸及植酸鈉茶多酚氨基酸第四節(jié)食品的脫氧一、脫氧劑定義及作用特點(diǎn)1.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)。2.作用特點(diǎn)不直接加入食品中，而是在密封包裝中與外界呈隔離狀態(tài)，吸除包裝容器內(nèi)的游離氧及溶存于食品中的氧，并生成穩(wěn)定的化合物，從而防止食品氧化變質(zhì)。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。3.應(yīng)用領(lǐng)域防止各種包裝加工食品的氧化變質(zhì)和霉變。防治倉庫谷物的蟲害。防止植物油氧化酸敗和保持油炸方便面條品質(zhì)。二、常用的脫氧劑及其特性1.特制鐵粉組成成分：由特殊處理的鑄鐵粉及結(jié)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。分類：(1)高水分食品型。除氧劑與食品同時密閉后，除氧劑的吸氧一般在水存在下進(jìn)行，在食品蒸發(fā)的水分中進(jìn)行脫氧。(2)自動吸收型。又可分速效型、一般型與緩放型。自動吸收型的鐵基除氧劑保持自身水分，即使外部不存在水也能反應(yīng)。作用機(jī)理：特制鐵粉先與水反應(yīng)，再與氧結(jié)合，最終生成穩(wěn)定的氧化鐵。特點(diǎn)：無毒、無味、無腐蝕性、吸氧能力大、吸氧速度快、保鮮時間長、安全可靠、使用簡便、使用范圍廣、價格低廉?？稍诎胩熘?天時間內(nèi)將一定密封容器中氧氣的濃度由21%降至0.1%以下。改變除氧劑成分、用量及包裝材料的透氣性，能控制反應(yīng)速率從速效型轉(zhuǎn)為緩效型。2.連二亞硫酸鈉組成成分：由連二亞硫酸鈉為主劑與氫氧化鈣和植物性活性炭為輔料配合而成。作用機(jī)理：以活性炭為催化劑，遇水發(fā)生脫氧化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生熱量和二氧化硫，二氧化硫再與氫氧化鈣反應(yīng)生成較為穩(wěn)定的化合物。組成成分：由糖為原料生成的堿性衍生物。作用機(jī)理：利用還原糖的還原性，進(jìn)而與氫氧化鈉作用形成兒茶酚等多種化合物。3.堿性糖制劑4.食品脫氧劑作用效果的影響因素

溫度水分相對濕度壓力催化物質(zhì)脫氧劑劑量第五節(jié)食品的保鮮保鮮劑

為了防止生鮮食品脫水、氧化、變色、腐敗變質(zhì)等而在其表面進(jìn)行噴涂、噴淋、浸泡或涂膜的物質(zhì)。作用機(jī)理

除了針對微生物的作用外，還針對食品本身的變化，如鮮活食品的呼吸作用、酶促反應(yīng)等。一、保鮮劑的作用減少食品的水分散失防止食品氧化防止食品變色抑制生鮮食品表面微生物的生長保持食品的風(fēng)味保持和增加食品，特別是水果的硬度和脆度提高食品外觀可接受性減少食品在貯運(yùn)過程中機(jī)械損傷二、保鮮劑種類及其性質(zhì)1.蛋白質(zhì)（1）種類植物來源：玉米醇溶蛋白、小麥谷蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和棉籽蛋白等。動物來源：角蛋白，膠原蛋白，明膠，酪蛋白和乳清蛋白。（2）特性大多數(shù)蛋白質(zhì)膜對水的阻隔性差。干燥的蛋白質(zhì)膜對氧有阻隔作用。2.脂類化合物（1）種類石蠟油、蜂蠟、礦物油、蓖麻油、菜油、花生油、乙酰單甘酯及其乳膠體等。（2）特性用于食品涂膜保鮮。這類物質(zhì)做成的薄膜易碎，常與多糖類物質(zhì)混合使用。3.多糖（1）種類羧甲基纖維素、淀粉及其衍生物、糊精、果膠、阿拉伯樹膠、海藻膠、甲殼質(zhì)類。（2）特性對氣體的阻隔性好，但隔水能力差。殼聚糖具有抗輻射和抑菌防霉作用。4.樹脂（1）種類紫膠、松脂、苯并呋喃—茚樹脂。（2）特性對氣體的阻隔性較好，對水蒸氣一般。5.保鮮劑與其他成分合用增塑劑：丙三醇、山梨醇防腐劑：苯甲酸鹽、山梨酸鹽、仲丁胺、苯并咪唑類乳化劑：單甘酯、蔗糖酯抗氧化劑：BHA、BHT、PG無機(jī)鹽：CaCl2三、食品涂膜保鮮技術(shù)與

其他保鮮技術(shù)的比較1.涂膜保鮮技術(shù)綠色環(huán)保、操作簡便。不同組分的薄膜用于不同食品有各自的局限性，復(fù)合涂膜技術(shù)在各種涂膜技術(shù)中占有很大的優(yōu)勢。2.冰溫保鮮技術(shù)

通過降低果蔬貯藏溫度來控制其代謝速率，較好的維持了果蔬的細(xì)胞和營養(yǎng)元素的完整性，并且能有效抑制有害微生物的生長繁殖，不會產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)。果蔬的冰溫點(diǎn)較難確定。由于每種果蔬的冰溫點(diǎn)不同，溫度稍低便會對造成果蔬凍害，控制溫度的難度較大，造成工作量大、成本高。3.氣調(diào)保鮮技術(shù)

能最大程度地抑制果蔬的呼吸作用，延緩果蔬新陳代謝，使得果蔬儲藏期和貨架期延長，且較大程度的保證果蔬的品質(zhì)，耗能較少。由于不同果蔬抑制其呼吸作用的氣體成分濃度參數(shù)會有所不同，使氣調(diào)保鮮在工藝和設(shè)備上面臨較大的技術(shù)問題。4.臭氧保鮮技術(shù)通過調(diào)節(jié)果蔬的呼吸作用，使果蔬保質(zhì)期延長，并可減少微生物發(fā)病率，提高殘留農(nóng)藥的降解速率。如果用臭氧水進(jìn)行保鮮處理，處理過程更加簡單方便。臭氧可作用于人體呼吸道，引起中毒，對人的身體健康有一定的危害。5.電離輻射技術(shù)

有殺蟲、殺菌、消毒防腐作