包裝食品的品質(zhì)變化及其控制

3包裝食品腐敗變質(zhì)與包裝原理3-7包裝食品的品質(zhì)變化及其控制授課班級包裝工程授課時長30分鐘知識點名稱包裝食品的品質(zhì)變化及其控制教學目的掌握食品包裝過程中，包裝食品品質(zhì)變化的因素及控制辦法教學重點與難點食品物性變化及控制；食品褐變、變色及控制；食品香味變化及控制。教學方法與手段課堂講授使用多媒體教學案例教學教學內(nèi)容與組織問題切入內(nèi)容切入形式時間同學們討論一下在生活中食品的品質(zhì)變化都有哪些？互動式討論3分鐘教學內(nèi)容食品物性變化及控制；食品褐變、變色及控制；食品香味變化及控制。總結(jié)與答疑強調(diào)重點與難點內(nèi)容，強調(diào)學習方法。時間：1分鐘作業(yè)題請課下大家總結(jié)還有哪些食品容易產(chǎn)生褐變，需要怎樣的包裝防護？時間：1分鐘包裝食品的品質(zhì)變化及其控制今天咱們討論的問題與食品的顏色變化有關，你一定發(fā)現(xiàn)過這樣的事情，削過皮的蘋果放在空氣會慢慢變成褐色，土豆切成片放置一段時間變褐甚至變黑。實驗證明了食物色澤的變化會伴隨營養(yǎng)價值的變化，同時也可能改變食品的口感和風味。因此咱們需要了解食品色澤發(fā)生變化的原因、給食品帶來的不利影響，從而在設計包裝時，更有針對性起到保護食品的作用。因此今天咱們討論的主題就是包裝食品的褐變、變色及影響因素。一、食品的褐變及變色那么什么是食品的變色或褐變呢？食物變色指原有顏色在外界因素作用下退色或發(fā)生色澤變化。其中最常見的是褐變。褐變有兩種反應：非酶促性褐變、酶促性褐變。非酶促褐變主要發(fā)生于干制及濃縮食品的貯藏過程中，典型的非酶褐變主要有氨基-羰基反應和焦糖反應。氨基-羰基反應也稱為美拉德反應，指羰基與氨基經(jīng)過縮合、聚合反應生成類黑色素和某些風味物質(zhì)的褐變反應。啤酒釀制、面包焙烤過程發(fā)生了美拉德反應。美拉德反應對食品有利方面包括：褐變產(chǎn)生深顏色及強烈香氣和風味；不利方面包括：造成食品營養(yǎng)損失，特別是氨基酸損失嚴重；反應過程可能產(chǎn)生某些致癌物質(zhì)。非酶促性褐變另一種是焦糖反應，在無水條件下加熱糖或糖漿，糖會發(fā)生脫水與降解，生成深色物質(zhì)，這一過程稱為焦糖反應，通常情況下是一種有益的褐變。比如以蔗糖為原料通過焦糖化反應生產(chǎn)出多種色素應用在烘焙食品以及啤酒中，提升食品的色澤和風味。酶促褐變多發(fā)生在水果蔬菜等新鮮植物性食品中，在植物組織中含有酚類物質(zhì)，當細胞組織被破壞后，氧大量侵入，酚在酶的催化作用下形成醍，醍不斷積累，進一步氧化聚合形成褐色色素，造成食物褐變，如馬鈴薯、蘋果、香蕉、茄子、山藥受傷、去皮或切片之后，其組織與氧接觸引起褐變，這類褐變通常伴隨著營養(yǎng)成分的破壞和口感的下降。二、食品褐變及變色的影響因素從以上的分析中可以看出酶促性褐變對食品有害，非酶促褐變也會有不利影響，那么食品的褐變或變色通常會在什么條件下發(fā)生，受到哪些因素的影響呢？主要是6種因素影響變色，它們是光、氧氣、水、溫度、PH值和金屬離子。（1）光光線中紫外線對包裝食品的變色和退色有明顯促進作用。天然色素中葉綠素和胡蘿卜素在光線照射下容易分解。通過實驗證明隨著光照度增大，0-胡蘿卜素殘留減少，并且發(fā)現(xiàn)波長300nm以下的紫外光線對其分解影響最為顯著。100*80/，J60光照度（）40-}!,?100f1J!?——.5UU20?-8002500■II1300500700光照射波長Aim了解了光對食品的影響，在進行食品包裝設計時可以利用包裝材料對一定波長的光進行的阻隔，減少光對食品的影響。例如一些嬰兒食品采用棕色包裝材料可以防止類胡蘿卜素被破壞。（2）氧氣氧氣對食品的變色的影響需要從兩方面來考慮。一方面，食品中的胡蘿卜素、肌紅蛋白、醍類、花色素都是易于氧化的天然色素。氧化會引起食品的褐變或退色，維生素營養(yǎng)成分被破壞，風味變差。另一方，并非所有食品都需要隔絕氧氣或在低氧條件下保存，一些食品的保鮮需要一定濃度的氧氣，比如肉類，I16.6S4'■U403I9J57123.039OI25.444_l2ft9!3283S1I29.R4y,■above圖中實驗組氣體組成如下：1：100%二氧化碳；2:10%氧氣/90%二氧化碳；3:15%氧氣/45%二氧化碳/40%氮氣；4:25%氧氣/75%二氧化碳；5:30%氧氣/70%二氧化碳；6:40%氧氣/60%二氧化碳；7：45%氧/30%二氧化碳/25%氮氣；8:60%氧氣/40%二氧化碳；9:75%氧氣/15%二氧化碳/10%氮氣；10:90%氧氣/10%二氧化碳有學者研究過牛肉在不同氣體條件下肌紅蛋白發(fā)生變化造成牛肉紅度（a*）值發(fā)生改變的現(xiàn)象，圖中x軸代表牛肉儲存時間，從0-16天；y軸代表10組實驗，每一組氣體比例不同，z軸表示牛肉紅度值。可以看出在貯藏期間牛肉的紅度值逐漸下降，有趣的是高氧、二氧化碳（＞60%）或低氧、二氧化碳濃度（＜25%）都不利于保持牛肉色澤，而第7組實驗45%氧/30%二氧化碳/25%氮氣時其色澤保持較好。因為在低氧條件下，牛肉中氧合肌紅蛋白變成還原肌紅蛋白，牛肉由鮮紅色變成紫紅色；而高氧條件下，氧合肌紅蛋白形成正鐵肌紅蛋白，牛肉由鮮紅色變成褐色。均影響牛肉的紅度從而影響新鮮感。因此，在進行食品包裝的設計中根據(jù)食品種類控制包裝內(nèi)氧氣含量至關重要。（3）水褐變反應進行依賴于一定的水分條件。酶促褐變在水分活性大于0.40時發(fā)生，非酶褐變水分活性需要大于0.25，兩者的反應速度都隨著水分活性的上升而加快，水分活性在0.55-0.90的中等水分條件中反應最快。了解了水對褐變反應的影響，我們可以根據(jù)食品不同的種類進行防水或防潮包裝設計，有效控制褐變反應的發(fā)生。（4）溫度溫度影響的是變色的速度。溫度越高速度越快。由氨基羰基反應引發(fā)的非酶促褐變，溫度每提高10度，褐變速度提高2-5倍。在肉類食品的低溫凍藏過程中，溫度對褐變影響尤為顯著。凍藏時間/月1：-18°C2：-35°C3：-78°Cx軸表示的是凍藏時間，從0-6個月；Y軸表示的是變性肌紅蛋白生成率；1、2、3這三組實驗儲藏溫度不同。從第三組的實驗數(shù)據(jù)可以看出，金槍魚貯藏在-35度時，變性肌紅蛋白的產(chǎn)生幾乎可以完全停止。掌握了溫度對于食品褐變的影響規(guī)律，我們可以采用保溫材料對冷鏈食品進行包裝，抑制褐變反應。（5）pH值pH值對褐變有明顯影響，中性和酸性條件可以抑制褐變，pH值為3時，褐變反應速度最慢。（6）金屬離子CuFeNIMn等金屬離子對色素分解有促進作用。橘子汁中的葉黃素、番茄中的胭脂紅只要遇到微量的銅、鐵離子就被氧化，橘子汁明顯褪色，番茄汁變?yōu)辄S色；藍莓、葡萄等含花青素的食品罐藏時，會與金屬壁的錫、鐵反應，顏色從紫紅色變成褐色