食品保藏-食品化學(xué)保藏

食品保藏-食品化學(xué)保藏第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四第七章食品的化學(xué)保藏一、食品化學(xué)保藏的基本概念和原理1、食品化學(xué)保藏：就是在食品生產(chǎn)、貯藏和運輸過程中使用化學(xué)和生物制品(食品添加劑)來提高食品的耐藏性和盡可能保持食品原有質(zhì)量的措施?；瘜W(xué)制品：指成分明確，結(jié)構(gòu)清楚，從化學(xué)工業(yè)中生產(chǎn)出來的制品?；瘜W(xué)防腐劑、生物代謝物和抗氧化劑的使用是食品化學(xué)保藏中的主要問題。第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四二、化學(xué)保藏的原理化學(xué)保藏就是在食品中添加化學(xué)防腐劑和抗氧化劑來抑制微生物的生長和推遲化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，從而達到保藏的目的它是在有限時間內(nèi)才能保持食品原來的品質(zhì)狀態(tài)，屬于暫時性保藏由防腐劑只能延長細菌生長滯后期，因而只有未遭細菌嚴重污染的食品，利用化學(xué)防腐劑才有效。抗氧化劑也是如此，需在化學(xué)反應(yīng)尚未發(fā)生前添加?；瘜W(xué)保藏并不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)，即如果食品腐敗變質(zhì)和氧化反應(yīng)已經(jīng)開始，則決不能利用防腐劑和抗氧化劑將已經(jīng)腐敗變質(zhì)的食品變成優(yōu)質(zhì)食品。第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四三、食品變質(zhì)腐敗原因微生物作用氧化作用自溶酶的作用

可見光和紫外線等輻射線壓力、冷凍、脫水、非酶褐變、氧化和還原反應(yīng)等也同樣會導(dǎo)致食品變質(zhì)。

第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四四、食品化學(xué)保藏的優(yōu)點簡便經(jīng)濟五、化學(xué)保藏存在的問題暫時性保藏用量大，延緩腐敗變質(zhì)的時間，同時帶來異味不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)環(huán)境污染和食用安全問題。第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)食品添加劑和防腐劑的使用問題一、基本概念：1、食品添加劑：是一種通常添加于食品中用于改善其外觀、風(fēng)味、質(zhì)地和耐藏性的少量無營養(yǎng)價值的物質(zhì)。2、食品防腐劑：是指具有抑制微生物生長和殺死微生物能力的物質(zhì)。因此，從抗微生物的角度出發(fā)，可更確切地將此類物質(zhì)稱為抗微生物劑或抗菌劑。第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四食品添加劑與食品配料的區(qū)別食品配料：是公認安全的物質(zhì)，無需進行毒理評價，用量比較大，一般在3%以上，如鹽、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學(xué)檢驗，并有一定的ADI值（每日允許攝入量）第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四二、使用的注意事項1、使用前的注意事項食品中使用的化學(xué)添加劑或防腐劑必須對人體無毒害必須經(jīng)過足夠時間的動物生理、藥理和生物化學(xué)試驗第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四2、確定使用量應(yīng)考慮的問題應(yīng)對加有添加劑的食品或多種食品消費量作出充分的估計

動物試驗中表明生理正?，F(xiàn)象開始出現(xiàn)偏差時的最低使用量對所有各類消費者健康的任何危害性降低到最低程度時，保證完全適宜的極限第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四3、使用時應(yīng)注意的質(zhì)量問題

少量使用時就能達到防止腐敗變質(zhì)或改善品質(zhì)的要求不會引起食品發(fā)生不可逆性的化學(xué)變化，并且不致于會使食品出現(xiàn)異味不會和生產(chǎn)設(shè)備及容器等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不允許使用食品添加劑后導(dǎo)致食品內(nèi)營養(yǎng)素的大量損耗。

第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)食品化學(xué)防腐劑一、食品化學(xué)防腐劑的基本概念1、食品防腐劑：是指具有抑制微生物生長和殺死微生物能力的物質(zhì)。因此，從抗微生物的角度出發(fā)，可更確切地將此類物質(zhì)稱為抗微生物劑或抗菌劑。作為抗微生物劑應(yīng)該具有顯著的殺菌或抑菌作用，而這種作用應(yīng)只針對有害微生物，對人體腸道內(nèi)有益微生物菌群的活動應(yīng)沒有影響，也不妨礙胃腸道內(nèi)酶類的作用。第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四二、食品化學(xué)防腐劑分類具有殺菌作用的物質(zhì)稱為殺菌劑，而僅具有抑菌作用的物質(zhì)稱為防腐劑。二者關(guān)系：無嚴格界限，與濃度有關(guān)。按照抗微生物的程度可以將食品防腐劑分為殺菌劑和狹義范圍的防腐劑(或稱保藏劑)。它能抑制微生物生長，延續(xù)食品腐敗變質(zhì)，稱為化學(xué)防腐劑：如苯甲酸、山梨酸、丙酸、亞硝酸鹽。能阻止或延續(xù)食品中成分被氧化的反應(yīng)，稱為抗氧化劑。如BHA、BHT、VE等。利用化學(xué)制品來抑制酶的添加劑則不常用。第十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四按照來源分類：化學(xué)(合成)防腐劑無機防腐劑有機防腐劑生物(天然)防腐劑兩大類，

第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四三、化學(xué)(合成)抗菌劑(一)無機防腐劑二氧化硫（SO2）二氧化碳（CO2）H2O2鹵素：次氯酸硝酸鹽和亞硝酸鹽第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四1、SO2的作用漂白作用和還原作用減少植物組織中的氧氣，抑制褐變反應(yīng)。抑制氧化酶的活性，從而抑制酶性變，比如多酚氧化酶的反應(yīng)?？膳c有色物質(zhì)作用而漂白，比如花青素、胡蘿卜素等——用于蘋果、馬鈴薯、果脯原料等。用于防止非酶褐變，如藕、土豆片等。抑制昆蟲、細菌作用可以強烈抑制霉菌、好氣性細菌，對酵母的作用稍差一些。SO2對霉菌的影響遠遠大于酵母（釀酒）第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四SO2對微生物作用機理與雙硫鍵的還原、羰基化合物的形成、和酮基團的反應(yīng)、對呼吸作用的抑制等有關(guān)。第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四亞硫酸對微生物的抑制效果與其含量的關(guān)系不同SO2含量的效果0.1~0.2%：顯示出防腐劑的保藏作用；0.01%：大腸桿菌停止生長

0.3%：酵母才受到損害第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四亞硫酸對微生物的毒性強度（防腐作用）與它在食品中存在的狀態(tài)的有關(guān)系亞硫酸分子在防腐上最為有效：形成離子（HSO3-或SO32-）或呈結(jié)合狀態(tài)，其作用降低pH≤3.5，亞硫酸保持分子狀態(tài)，濃度在0.03～0.08%能抑制微生物生長活動pH＝7，無抑制作用第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四SO2處理法

熏法：將密閉室內(nèi)燃燒硫磺粉浸漬法：在濃度一定的亞硫酸或亞硫酸鹽溶液中放入原料進行浸漬的方法。直接加入法：將亞硫酸或亞硫酸鹽的預(yù)定量直接加入釀酒的果汁，保藏的果汁、果泥或其他加工品內(nèi)的方法。第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四SO2處理果蔬干制品的優(yōu)點能維護營養(yǎng)素和防止變色能有效地控制微生物和昆蟲的活動硫處理果蔬干制品進行復(fù)水時，只要用沸水煮或加熱處理就能將大部分SO2清除掉第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四毒理學(xué)評價及可能的危害無致癌和不影響生殖，對某些細菌有致突變作用，高計量下，哺乳動物細胞中可導(dǎo)致染色體損害，但在當(dāng)前的適用劑量下，對多數(shù)人無害。危害：主要對過敏的哮喘者有誘發(fā)的可能。

第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四2、雙氧水H2O2因具有氧化還原作用而具有殺菌效果，特別對厭氧芽孢桿菌殺滅效果好。濃度為1％或更低一些就已就具有殺菌效力工廠用于無菌包裝容器及塑料容器的消毒處理第二十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四3、鹵族消毒原理——次氯酸加氯處理時，水中存在能和氯反應(yīng)并使它失去殺菌效力的物質(zhì)，例如H2S和有機雜質(zhì)等，只有這些物質(zhì)全部和氯結(jié)合，即滿足了水本身需氯量而有殘余游離氯出現(xiàn)后，才具有有效的殺菌能力或抑制微生物生長活動的能力，此時水的加氯處理達到了轉(zhuǎn)折點——氯轉(zhuǎn)效點。各種水因其有機質(zhì)和干擾物質(zhì)含量不同，它們的轉(zhuǎn)折點也不同。pH較低時，氯的殺菌效力可提高。飲料、冷卻、清洗食品和設(shè)備，以及其它過程中用水，直接加氯、次氯酸鹽或氯胺進行消毒。食品工廠設(shè)備清洗及加工用水等廣泛采用次氯酸鈣（鈉）或直接加氯進行消毒。第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四4、二氧化碳CO2高濃度CO2能阻止微生物的生長

CO2對微生物并無毒害的影響，只是由于

pH的改變或缺氧環(huán)境的形成，才能影響微生物生長。第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四應(yīng)用碳酸飲料的防腐：在高壓下，CO2溶解度比常壓下高，因而高壓下，防腐能力也大——碳酸飲料的防腐氣調(diào)保鮮：CO2也常和冷藏結(jié)合在一起的氣調(diào)保鮮肉類魚類產(chǎn)品：高濃度的CO2可明顯抑制腐敗微生物的生長，抑菌效果隨CO2濃度的升高而增強。果蔬制品：用二氧化碳貯藏果蔬可以導(dǎo)致成熟的合成反應(yīng)，抑制酶的活動，減少揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生，干擾有機酸的代謝，減弱果膠物質(zhì)的分解，抑制葉綠素和合成和果實的脫綠，改變糖的比例。第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四5、硝酸鹽或亞硝酸鹽原理：硝酸鹽或亞硝酸鹽都有延遲微生物生長的作用，許多細菌中所含有的酶能活化這兩種化合物，從而成為氧化劑。在原來缺氧環(huán)境中，它們的存在就會形成較高的氧化還原勢，因而就會出現(xiàn)和有氧環(huán)境相似的條件。因為大量細菌宜在氧化還原勢低的環(huán)境中生長，于是它們的生長就受到硝酸鹽和亞硝酸鹽的干擾。第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四兩者都有延遲微生物生長的作用，后者由于靠酶轉(zhuǎn)化或亞硝酸鹽而起作用，用量大一些抑制梭狀芽孢桿菌有效硝酸鹽的有效濃度低于0.2%亞硝酸鹽的有效濃度則低于0.02%腌肉時還需0～7℃

的冷藏溫度配合才能及時防止蛤敗。這時，亞硝酸鹽則用于固定肌紅蛋白而導(dǎo)致腌肉發(fā)色。第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四(二)有機防腐劑酸及其鹽苯甲酸及其鹽、酯脂肪酸山梨酸醇類乙醇乙二醇第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四1、酸一般細菌能在pH＝4.5~10范圍內(nèi)生長酵母和霉菌比細菌耐酸性強，在pH<1.5還能生長食品中常加酸或發(fā)酵形成酸，提高風(fēng)味，也具有一定的防腐能力。第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四①苯甲酸及其鹽、酯苯甲酸鈉和苯甲酸銨只有酸性介質(zhì)中才會有效，pH值從7.0下降到3.5，防腐能力可增加5～10倍。只有未離解酸才有防腐力，而苯甲酸鹽的離子對酵母實際上并無作用。苯甲酸0.05%有防腐能力，而苯甲酸鹽則要0.07～0.10%才有防腐能力。食品內(nèi)苯甲酸含量達0.1%時，有異味（辛辣味）出現(xiàn)。第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四苯甲酸由于苯甲酸難溶于水，這類制品只有在酸性介質(zhì)中才有效，pH從7.0降到3.5，防腐能力可增加5-10倍，只有未解離酸才有防腐力；苯甲酸對酵母的影響大于霉菌的影響，但對細菌效力極弱；苯甲酸用于食品防腐對人體產(chǎn)生毒害作用很小，因為它和人體腎臟內(nèi)甘氨酸反應(yīng)能形成馬尿酸，而馬尿酸對人體無害，能從人體排掉。第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四苯甲酸鈉鹽以及衍生物：對羥基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚）食品防腐時一般用苯甲酸鈉或苯甲酸銨。其衍生物：對羥基苯甲酸酯，對于細菌、霉菌都有非常明顯的作用，其抗菌活性依賴于鏈長度。一般隨鏈長度增長對革蘭氏陽性菌作用要比陰性菌強。另外，尼泊金酯受pH影響較小，可用于中性食品，但由于其溶解度有限，加之不良的氣味和費用較高，使其未能廣泛用于食品。第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四表1不同苯甲酸鹽濃度和pH對多態(tài)魯氏酵母糖利用率的影響

第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四②脂肪酸含有1~14個碳原子的脂肪酸為有效的霉菌抑制劑，雙鍵的存在增加了它的防霉能力，但支鏈相反會降低它的效力。

許多脂肪酸具有特殊的氣味，比如有不愉快的氣味。第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四③丙酸、丙酸鈣作用有效地抑制引起食品發(fā)粘的菌類特別適用于面包等焙烤食品的防腐。丙酸及其鹽是谷物、飼料儲藏中最有效的有機酸類防腐劑，在美國，被認為是安全的食品防腐劑，廣泛用于面包和加工干酪，在我國，廣泛用于糕點、餅干、面包等。丙酸鹽也可以用于包裝材料表面，以防止食品表面長霉。

丙酸可直接用于處理果蔬，不僅可以控制霉菌生長，還有抑制細菌的作用。第三十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四④山梨酸屬于不飽和六碳脂肪酸

CH3一CH＝CH一CH＝CH一COOH作用無毒害對霉菌有較強的抑制作用：在抑制霉菌內(nèi)脫氫酶系作用下，得以阻止霉菌的生長。霉菌污染輕微時，山梨酸除了能抑制它的生長外，甚至能顯示殺菌的作用。對厭氧菌無效pH值越低，抗菌作用越強在微生物數(shù)量過高的情況下，發(fā)揮不了作用第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四2、醇類①乙醇：是細胞蛋白質(zhì)的凝固劑，它的濃度在50%~70%之間具有最強的殺菌作用。濃度較高或較低則成為防腐劑。用酒保藏如：酒浸楊梅、醉蟹等。甲醇有毒，在食品中不能應(yīng)用，煙熏中會有微量甲醇滲入食品內(nèi)，但因其量極微，還不足以達到有害的程度。第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四②乙二醇（甘醇）當(dāng)空氣遭到污染時用1～2ppm濃度的乙二醇就能取得較好的效果，例如處理房間或倉庫消毒，但用于食品效果不大。第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四(三)生物代謝產(chǎn)物抗菌素：某些微生物在新陳代謝中能產(chǎn)生一種對其它微生物有殺害作用的物質(zhì)，稱為抗菌素。例如：金霉素、氯霉素和土霉素都是放線菌的代謝產(chǎn)物、枯草桿菌素是枯草桿菌的代謝產(chǎn)物、乳酸鏈球菌素nisin是乳酸鏈球菌的代謝產(chǎn)物?？咕氐目咕転槠胀ɑ瘜W(xué)防腐劑的100-1000倍?？咕饔糜羞x擇性，青霉素只對格蘭氏陽性菌（G+）有效。鏈霉素只對格蘭氏陰性菌（G－）有效。土霉素對G+-都有效，頭孢菌素都有效。但有一點要注意，微生物可能會逐漸產(chǎn)生耐藥性。第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四1、食品保藏對使用抗菌素要求抗菌素經(jīng)口服后必須對人體不會產(chǎn)生毒害，最好通過人體代謝就能消化掉，至少能消化成惰性物質(zhì)后從人體排泄掉。人類食品中使用抗菌素應(yīng)有充分的理由，即并無其他更切實可行的保藏方法可供使用。和其他方法比較，使用抗菌素特別有利。抗菌素對腐敗菌具有較廣的抗菌作用。第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四使用方便、成本低廉，并且有可靠的控制和檢驗方法長期使用于食品保藏，不至于為治療疾病時使用抗菌素帶來不良后果。例如肉、乳等能延長貯藏時間的最有效的抗菌素為金霉素。在3

℃貯藏條件下細菌數(shù)達到1000萬個/克所需時間來說，對照樣為7天，而在3～30ppm金霉素溶液中浸半小時的試樣可達14～21天金霉素和檸檬酸配合使用，并使pH值降低到4.0左右時，就能增加它的穩(wěn)定性和延長有效期。第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四2、生物代謝產(chǎn)物種類乳酸鏈球菌素（Nisin）：抗菌譜比較窄，只能殺死革蘭氏陽性菌，特別是孢子，對陰性菌、酵母和霉菌均無作用，一般10mg/kg卻有效。目前用于干酪等乳制品、罐頭制品、乙醇飲料。納它鏈霉素（Natamycin）：對酵母和霉素有效，對細菌無效。第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四應(yīng)用抗菌素可通過浸泡法、噴灑法、抗菌素冰塊保藏法以及家畜飼養(yǎng)法或注射法應(yīng)用于保藏食品。第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四植物殺菌素植物性殺菌素主要是揮發(fā)性物質(zhì)，其殺菌作用是在直接接觸下發(fā)生的。已經(jīng)做過的植物研究：芥菜、芥菜籽、辣根、香辛料等。第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)抗氧化劑氧為氧化劑，處在空氣中的食品在氧的氧化作用下就會出現(xiàn)嚴重變質(zhì)的現(xiàn)象。食品中主要成分分為蛋白質(zhì)、糖類和脂肪，含有脂肪和油的食品在空氣中就會發(fā)生。食品中的胡蘿卜素和Vc含量在氧的氧化作用下也會減少，而且食品還會產(chǎn)生褐變。第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四一、防止食品蛤敗用的抗氧化劑食物酸敗是指油脂、含油食品、肉類食品等由于受到空氣、水分、微生物、酶、熱、光等的作用而氧化或水解，產(chǎn)生異味的現(xiàn)象。食物中油脂酸敗可以分為三種類型：氧化型酸?。ㄓ椭詣友趸煌退釘。凰庑退釘?。氧化和水解是導(dǎo)致脂肪蛤敗的兩種主要原因氧化：對氧化性蛤敗有影響的因素有空氣、光線、熱、重金屬、離子、水分以及天然抗氧化劑的存在水解：不飽和脂肪酸因有不飽和鏈存在，極易氧化，若有合適的催化劑存在或在脂肪氧化酶催化下，長鏈的不飽和脂肪酸就會裂解成短鏈的脂肪酸。短鏈脂肪酸具有不愉快的特殊氣味，以至于出現(xiàn)脂肪氧化所產(chǎn)生的蛤敗味。屬于油溶性抗氧化劑：主要防止食品酸敗，特別是氧化型酸敗主要有：BHT、BHA、PG和維生素E等延長脂肪貯藏期的抗氧化劑第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四防止食品氧化的措施加抗氧化劑避光排氣充氮密封殺菌降溫脫水第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四為什么包裝材料用綠色控制光線也是延緩蛤敗的一種措施。紫外光線以及光譜顏色的藍色光極易被油和脂肪所吸收，因而促進了蛤敗作用，波長處在4900～5800的草綠色光線，并不會使脂肪蛤敗。第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四二、防止褐變用抗氧化劑主要是水溶性抗氧化劑如：抗壞血酸、異抗壞血酸及其衍生物、植酸這類抗氧化劑在無脂食品里主要是自己和氧氣作用，消耗掉氧氣，阻止組織中酚類受到氧化。第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四果蔬產(chǎn)生褐變原因不少果蔬組織在切割、去皮、切片和磨碎后極易出現(xiàn)酶性褐變現(xiàn)象。果蔬多酚物質(zhì)和氧氣直接接觸后，首先與果蔬外層潮濕面上的抗氧化劑（抗壞血酸）反應(yīng)，當(dāng)抗壞血酸全部被氧化掉后。果蔬多酚物質(zhì)繼之就會在多酚氧化酶催化下發(fā)生氧化和呈色反應(yīng)，即果蔬的酶促褐變主要是酚類氧化成醌類物質(zhì)，在酶的作用下，偶聯(lián)成聚合體，出現(xiàn)褐色素，從而形成棕褐色的褐變。第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四預(yù)防方法0.1%抗壞血酸溶液能控制褐變加入檸檬酸可使抗壞血酸增效臨時控制變色可浸漬于鹽溶液內(nèi)第五十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)、食品涂膜劑(保鮮劑)為了防止生鮮食品脫水、氧化、變色、腐敗、變質(zhì)等而在其表面進行涂膜的物質(zhì)可稱為涂膜劑(保鮮劑)第五十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四一、涂膜劑(保鮮劑)基本概念涂膜劑(保鮮劑)：為了防止生鮮食品脫水、氧化、變色、腐敗、變質(zhì)等而在其表面進行涂膜的物質(zhì)可稱為涂膜劑(保鮮劑)。第五十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期四二、食品上使用可食性涂膜目的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)味不散失。增加食品特別是水果的硬度。提高食品的外觀可接受性。減少食品在貯運過程中的機械損傷。第五十四頁，共六十頁，編輯于2