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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,食品保藏原理,第九章,食品化学保藏,第1页,第1页,食品化学保藏概述,食品化学防腐保藏,食品化学杀菌保藏,食品抗氧化保藏,食品化学保鲜保藏,内容提纲,第2页,第2页,9.1,食品化学保藏概述,食品化学保藏技术是食品科学研究中一个主要领域。它有着悠久历史，人们真正利用人工化学制品于食品保藏则始于二十世纪早期，伴随化学工业和食品科学发展，天然提取和化学合成食品保藏剂逐步增多，食品化学保藏技术也取得新进展，成为食品保藏不可少一部分。,如前所述盐腌、糖渍、酸渍和烟熏都可算是化学保藏办法，由于它们事实上就是利用盐、糖、酸及熏烟等化学物质来保藏食品。,第3页,第3页,9.1,食品化学保藏概述,9.1.1,食品添加剂及其使用,食品添加剂,是指为改进食品品质和色香味以及防腐和加工工艺需要而加入食品中天然和化学合成物质。,第4页,第4页,9.1.2,化学保藏,食品化学保藏,就是在食品生产和储运过程中使用化学保藏用添加剂提升食品耐藏性和达到某种加工目的。其主要作用就是保持或提升食品品质和延长食品保藏期。和其它食品保藏办法相比，含有简朴而又经济特点。,第5页,第5页,9.1.2,化学保藏,特点,大多数化学试剂需控制其使用量，通常只能控制和延缓微生物生长，或只能在短时间内延缓食品化学改变，只能在有限时间内保持食品原有品质状态，属于一个暂时性或辅助性保藏办法。,食品化学保藏安全性是人类最为关注问题，在生产和选取化学保藏剂时，首先要求必须符合食品添加剂安全性要求，并严格按照食品卫生原则要求控制其用量。,食品化学保藏剂种类繁多，它们理化性质和保藏机理也各异。按照化学保藏剂保藏机理不同，可分为防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂和脱氧剂等，与之对应就有食品化学防腐保藏、化学杀菌保藏、化学抗氧化保藏。,第6页,第6页,9.1.3,化学保藏卫生与安全,添加到食品中化学制品在用量上受到限制,；,化学保藏办法并不是全能，它只能在一定期期内预防食品变质,；,化学保藏剂添加时机需要掌握，时机不妥就起不到预期作用,。,第7页,第7页,9.2,食品化学防腐保藏,食品防腐保藏是使用化学药剂克制微生物保藏办法，所使用化学药剂称为防腐剂。从广义上讲，但凡能克制微生物生长活动或杀灭微生物，延缓食品腐败变质或生物代谢制品都是,食品防腐剂,，从狭义上防腐剂是指克制微生物繁殖物质，或称为抑菌剂；而杀灭微生物物质则称为杀菌剂。,第8页,第8页,9.2,食品化学防腐保藏,9.2.1,化学防腐保藏原理,食品腐败变质是指食品受微生物污染，在适宜条件下，微生物繁殖造成食品外观和内在品质发生劣变而失去食用价值。微生物引起食品变质普通可分为细菌造成食品腐败、霉菌造成食品霉变和酵母引起食品发酵等。,第9页,第9页,9.2.1,化学防腐保藏原理,细菌造成食品腐败,细菌作用于各类食品，使食品原有色泽丧失，呈现各种颜色，发出腐臭气味，产生不良滋味。以糖类为主要成份食品，细菌作用主要表现是分解糖为各种酸，使食品呈现酸味及不良气味；以蛋白质为主要成份食品，其中蛋白质转化为腐胺、尸胺、粪臭素等；细菌也增进脂肪氧化分解。,第10页,第10页,9.2.1,化学防腐保藏原理,食品霉变现象,是指霉菌在代谢过程中利用食品中碳水化合物、蛋白质为碳源和氮源生长繁殖，同时使食品外层长霉或颜色改变，且产生明显霉味。霉菌生长代谢过程中，使得碳水化合物和蛋白质分解而造成食品变质及营养成份破坏。若霉变是由产毒霉菌造成，则产生毒素对人体健康有严重影响。,第11页,第11页,9.2.1,化学防腐保藏原理,食品发酵现象,是微生物代谢所产生氧化还原酶使食品中糖发生不完全氧化而引起变质现象。常见食品发酵有酒精发酵、醋酸发酵、乳酸发酵和酪酸发酵。发酵不但使食品质量变差，严重时使其完全失去食用价值。,第12页,第12页,9.2.1,化学防腐保藏原理,防腐剂抑菌作用机理,食品防腐剂抑菌作用主要是通过改变微生物发育曲线，使微生物发育停止在缓慢增殖迟滞期，而不进入急剧增殖对数期，延长微生物繁殖一代所需要时间，即所谓静菌作用。微生物繁殖之因此受到阻碍，是与防腐剂克制微生物生理活动，尤其是呼吸作用酶系统有密切关系。,第13页,第13页,9.2.2,食品防腐剂种类、特性及使用,食品防腐剂分类,按起源可分为：化学合成防腐剂和天然防腐剂。化学合成防腐剂由人工合成，种类多，包括有机和无机防腐剂；天然防腐剂是生物体分泌或体内存在防腐物质，经人工提取后即可用作食品防腐剂。,有本身就是某种食用成份，对人体无害，是一类有发展前程食品防腐剂。,第14页,第14页,9.2.2,食品防腐剂种类、特性及使用,主要化学合成防腐剂,苯甲酸及苯甲酸钠,苯甲酸及苯甲酸钠又称为安息香酸和安息香酸钠，是最惯用防腐剂之一。苯甲酸化学性质稳定，有吸湿性，常温下难溶于水,微溶于热水，溶于乙醇、氯仿、乙醚、丙酮和挥发性、非挥发性油中，而苯甲酸钠极易溶于水，其水溶液,PH,为,8,溶于乙醇，由于苯甲酸难溶于水，因而多使用苯甲酸钠。,第15页,第15页,苯甲酸及苯甲酸钠,苯甲酸及其钠盐为广谱抑菌剂，其抑菌效果因,pH,而异，普通在低,pH,范围内抑菌效果明显，最适,pH,为,2.5-4.0,，,pH,高于,5.4,则失去对多少霉菌和酵母抑菌作用。苯甲酸抑菌作用主要针对酵母菌和霉菌，细菌只能部分被克制，对乳酸菌和梭状芽孢杆菌克制效果很弱。,第16页,第16页,苯甲酸及苯甲酸钠,防腐剂苯甲酸在使用时需注意事项,苯甲酸加热至,100,能够升华，在酸性环境中容易随水蒸气蒸发，因此操作人员戴口罩、手套等防护办法；,苯甲酸及其钠盐在酸性条件下防腐性能良好，但对产酸菌克制作用较弱，使用该防腐剂时应将食品,pH,调整到,2.5-4.0,，以充足发挥防腐剂作用；,严格控制使用数量，以确保食品卫生安全性。,第17页,第17页,主要化学合成防腐剂,山梨酸及山梨酸钾,山梨酸及其盐类又称为花楸酸和花楸酸盐，盐类惯用有山梨酸钾和钙。,山梨酸及其钾盐和钙盐防腐效果同样也和被保留食品,pH,值相关，,pH,值升高，抑菌效果减少。试验证实山梨酸及其钾盐和钙盐抗菌力在,pH,值低于56时最佳,。,第18页,第18页,山梨酸及其盐类,使用时注意事项,山梨酸容易被加热时产生水蒸汽带出，因此在使用时，应当将食品加热冷却后再按要求用量添加山梨酸类抑菌剂，以减少损失,。,山梨酸及其钾盐和钙盐对人体皮肤和粘膜有刺激性，要求操作人员佩戴防护眼镜,。,山梨酸对微生物污染严重食品防腐效果不明显，由于微生物也能够利用山梨酸作为碳源。在微生物严重污染食品中添加山梨酸不会起到防腐作用，只会加速微生物生长繁殖。,第19页,第19页,主要化学合成防腐剂,对羟基苯甲酸酯类,对羟基苯甲酸酯又称为对羟基安息香酸酯或泊尼金酯，因为对羟基苯甲酸羧基与不同醇发生酯化反应而生成不同酯，通常在食品中使用有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和异丙酯、丁酯和异丁酯、庚酯等。,我国当前仅限用乙酯和丙酯,第20页,第20页,对羟基苯甲酸酯类,对羟基苯甲酸酯,抑菌作用受,pH,值影响较小，合用,pH,值范围为4,-8,。该防腐剂属于广谱抑菌剂，对霉菌和酵母作用较强，对细菌中革兰氏阴性杆菌及乳酸菌作用较弱。其结构式中,R,碳链越长则抑菌效果越强，但溶解度下降。,除丁酯延期要求,ADI,值外，其它酯类,ADI,值均为0,-10mgkg,-1,(FAO/WHO，1994),第21页,第21页,主要化学合成防腐剂,丙酸盐,丙酸盐,属于脂肪酸盐类抑菌剂，惯用有丙酸钙和丙酸钠。,丙酸钙：,C,6,H,10,O,4,Ca (CH,3,CH,2,COO),2,Ca,丙酸钠：,C,3,H,5,O,2,Na CH,3,CH,2,COONa,丙酸盐作为一个霉菌克制剂，必须在酸性环境中才干产生作用。,第22页,第22页,丙酸盐,丙酸盐比苯甲酸和山梨酸类防腐领域要窄，但对防霉有特效，对细菌作用有限，对酵母毫无影响。因此丙酸盐惯用于面包发酵以预防杂菌生长，而苯甲酸盐和山梨酸盐不适于制作面包。丙酸盐还可用于乳制品防霉。丙酸钙克制霉菌有效剂量比丙酸钠小，但钙盐影响化学膨松剂作用，因此惯用丙酸钠而不用丙酸钙。,第23页,第23页,主要化学合成防腐剂,其它有机类防腐剂,除了上述几种惯用以外，尚有许各种其它类型防腐剂在食品保藏中用到,双乙酸钠,别名二乙酸一钠，,C,4,H,7,O,4,NaxH,2,O,成本低、性质稳定、防腐作用明显，可用于粮食、食品、饲料等防霉防腐,第24页,第24页,其它有机类防腐剂,脱氢醋酸及其钠盐,脱氢醋酸：,C,8,H,8,O,4,脱氢醋酸钠：,C,8,H,8,O,4,NaH,2,O,第25页,第25页,9.2.2,食品防腐剂种类、特性及使用,生物防腐剂,生物防腐剂是指从植物、动物和微生物代谢产物中提取含有防腐作用物质，也称天然防腐剂，是食品防腐剂开发主要方向。这一类物质普通安全性好，能满足人们对食品越来越高要求。常包括微生物代谢产物、酶类、植物中天然抗菌物质。,第26页,第26页,生物防腐剂,微生物代谢产物,微生物在生长时能产生一些影响其它微生物生长物质抗菌素；,当前我国食品防腐剂原则只允许,乳酸链球菌素、纳他霉素,等用于食品防腐。,第27页,第27页,微生物代谢产物,乳酸链球菌素,又名,乳链菌素,、,尼生素,、,乳酸菌素,是一些乳酸链球菌产生一个多肽物质,由34个氨基酸构成。肽链中含有5个硫醚键形成分子内环。氨基末端为异亮氨酸，羧基末端为赖氨酸。活性分子常为二聚体、四聚体等，相对分子质量3348,第28页,第28页,乳酸链球菌素,分子式为：,C,143,H,228,N,42,O,37,S,7,结构式为：,式中：,Abu-,氨基丁酸，,Dha,脱氢丙氨酸，,Dhb,脱氢三丁酸甘油酯,第29页,第29页,乳酸链球菌素,乳酸链球菌素,能有效克制革兰氏阳性菌生长繁殖，尤其对产生孢子革兰氏阳性菌和枯草芽孢杆菌及嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强克制作用。但乳酸链球菌素对革兰氏阴性菌、霉菌和酵母影响则很弱。,如对肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血链球菌及李斯特氏菌,国家原则(,GB2760-1996),ADI,值33000,IUkg,-1,(FAO/WHO，1994),第30页,第30页,微生物代谢产物,那他霉素,纳他霉素,呈白色或奶油黄色结晶性粉末。几乎无臭无味。熔点280(分解),.,几乎不溶于水、高级醇、醚、酯，微溶于甲醇，溶于冰醋酸和二甲基亚砜。相对分子质量为：665.75,第31页,第31页,那他霉素,分子式为：,C,33,H,47,NO,13,结构式为：,第32页,第32页,那他霉素,纳他霉素,可用于防霉。喷淋在霉菌容易增值、暴露于空气中食品表面时，有良好抗霉效果。用于发酵干酪可选择性地克制霉菌繁殖而让细菌得到正常生长和代谢。,国家原则,GB2760-1997,ADI,值0,-0.3mgkg,-1,(FAO/WHO，1994),第33页,第33页,微生物代谢产物,枯草杆菌素,枯草杆菌素,是枯草杆菌代谢产物，也为一个多肽类物质，在酸性条件下比较稳定，而在中性或碱性条件下，即快速被破坏。枯草杆菌素对革兰氏阳性菌有抗菌作用,第34页,第34页,枯草杆菌素,对于耐热性芽孢菌能促使它们耐热性减少，能克制厌氧性芽孢菌生长。因此，有些人认为枯草杆菌素应用于罐装食品是适当。同时，枯草杆菌素在消化道中可不久地被蛋白酶完全破坏，对人体无害，,但并未列入我国食品添加剂原则中。,第35页,第35页,生物防腐剂,酶类,溶菌酶,是已使用防腐剂之一。早在19就有了关于细菌溶解因子汇报，到了1922年,Alexander Fleming,正式把含有溶菌作用因子命名为溶菌酶。以后人们便开始了对溶菌酶研究，到现在已对溶菌酶有了比较彻底理解,。,第36页,第36页,酶类,溶菌酶能溶解许多细菌细胞膜，使细胞膜糖蛋白发生分解，而造成细菌不能正常生长。溶菌酶对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢菌等都有良好抗菌能力。溶菌酶是无毒性蛋白质，可用于各种食品防腐。由于食品中羧基和硫酸能影响溶菌酶活性，因此将溶菌酶和其它抗菌物质等结合使用，效果会更加好。,第37页,第37页,生物防腐剂,植物提取物,植物中含有抗菌活性代谢产物大体能够分为四类：,植物抗毒素类、酚类、有机酸类和精油类。,植物抗毒素含有高度专一性；天然植物中酚类化合物是食品防腐主要因子，有广谱抗菌能力；果蔬中普遍存在有机酸，除了做酸味剂、抗氧化剂、增效剂外，尚有抗菌能力。,第38页,第38页,植物提取物,当前天然植物中存在抗菌物质并不能大规模商业化使用，原因之一也许是杀菌有效性和大剂量使用时特殊气味矛盾，即必须做到在有效前提下，产气愤味最小,。,第39页,第39页,9.3,食品化学杀菌保藏,食品化学杀菌保藏是使用杀菌剂来对食品进行处理，达到杀死病菌，延长保藏期目的。,杀菌剂和抑菌剂,最大区别,是，杀菌剂在其使用限量范围内能通过一定化学作用杀死微生物，使之不能侵染食品，造成食品变质。,按其灭菌特性可分为三类：,氧化型杀菌剂、还原型杀菌剂和其它杀菌剂,。,第40页,第40页,9.3,食品化学杀菌保藏,9.3.1,杀菌剂作用机理,破坏菌体作用,对细胞壁作用,细胞壁受杀菌剂影响普通有三种情况：细胞壁上物质被溶解破坏，紧接于壁附近一些酶类受到克制，细胞壁生物合成过程受到影响。细胞壁是细胞外围保护层，它破坏将使细胞结构受损、发生溶菌作用及原生质体漏出。,第41页,第41页,破坏菌体作用,对细胞膜作用,细胞膜是一层含有高度选择透过性半透膜，其主要功效是控制细胞内外一些物质互换渗入作用。,破坏细胞膜中脂质分子与蛋白质定向排列；,改变细胞膜表面电荷，破坏其通透性；,克制细胞膜合成。,第42页,第42页,破坏菌体作用,对细胞内容物作用,对细胞器作用,以线粒体为例，线粒体是细胞中贮存能量细胞器，内有许各种生物氧化反应所需酶类。杀菌剂对线粒体作用主要是影响细胞内大各种生物氧化反应，包括对需氧氧化影响、不需氧氧化、三羧酸循环一些过程影响等。,第43页,第43页,对细胞内容物作用,对蛋白质和核酸等结构物质作用,蛋白质在微生物体内含有各种多样功效，没有蛋白质就没有任何生命活动，蛋白质结构受到破坏，微生物生命活动就受到克制甚至停止。含有重金属杀菌剂能破坏酶蛋白结构，使其失活。有杀菌剂可与,DNA,上核苷酸残基连接起来形成复合物，从而影响,DNA,转录及复制。,第44页,第44页,9.3.1,杀菌剂作用机理,影响代谢作用和生理活动,杀菌剂对酶体系作用,对酶形成影响,一些杀菌剂能通过刺激或阻抑酶合成，使菌体内物质代谢失去平衡，从而达到克制微生物生长目的。一些杀菌剂能携带一些组分，使之嵌入到菌体细胞蛋白质或核酸分子中，假如这个部位是酶系活性中心，则酶就会失活。,第45页,第45页,杀菌剂对酶体系作用,对酶活性克制,破坏酶立体结构；,竞争性克制；,假反馈性克制；,作用物改变。,第46页,第46页,影响代谢作用和生理活动,克制呼吸作用,微生物通过呼吸作用取得其生命活动所需要能量。其中，糖酵解中三羧酸循环、电子传递系统和氧化磷酸化是三个十分主要能量代谢活动，假如杀菌剂能克制能量代谢中任一环节即可克制微生物生长繁殖。,第47页,第47页,9.3,食品化学杀菌保藏,9.3.2,杀菌剂种类及特性,氧化型杀菌剂,包括过氧化物和氯制剂两类。在食品保藏中惯用有过氧化氢、过氧乙酸、臭氧、氯、漂白粉、漂白精以及其它氧化型杀菌剂。,作用机理,过氧化物主要是通过氧化剂分解时释放强氧化能力新生态氧使微生物氧化致死；而氯制剂则是利用其有效氯成份强氧化作用杀灭微生物。,第48页,第48页,氧化型杀菌剂,种类和特性,过氧乙酸,无色液体，有强烈刺鼻气味，性质极不稳定，低浓度极易分解释放氧。过氧乙酸是一个广谱、速效、无毒害强力杀菌剂，对细菌及其芽孢、真菌和病毒都有较高杀灭效果，尤其是在低温下仍能灭菌，这对保护食品营养成份有积极作用。过氧乙酸在我国多作为杀菌消毒剂，用于食品加工车间、工具及容器消毒。,由于过氧乙酸稀溶液分解不久，通常是使用时现配，也可暂时存于冰箱内，以减少分解。,40%,以上浓度溶液易爆炸、燃烧，使用时要注意，还要注意不要和其它药物混合。,第49页,第49页,种类和特性,过氧化氢,又称为双氧水，非常活泼，易分解成水和新生态氧，遇有机物会分解，光、热能增进其分解。过氧化物分解生产氧含有很强氧化作用和杀菌作用，在碱性条件下作用力较强。有机物存在时会减少其杀菌作用。过氧化氢是低毒杀菌消毒剂，可适合用于器皿和一些食品消毒。在食品生产中残留经加热很容易出去。,过氧化氢有致癌作用，故食品中不能有残留。另外，过氧化氢与淀粉能形成环氧化合物，因此对其使用范围和用量都应加以限制。,第50页,第50页,种类和特性,氯,氯在空气中不燃烧，但普通可燃物大多可在氯气中燃烧。氯和含氯化合物杀菌机理基本相同，其在水中能释放次氯酸并由次氯酸电离产生次氯酸根离子，次氯酸是一个很强氧化剂，它通过扩散作用穿透微生物细胞壁（膜），与细胞内原生质反应，使微生物死亡。氯对细菌营养细胞、芽孢、真菌和病毒都有杀灭作用，但对芽孢杀灭能力相对较弱。,氯是使用最早水处理剂，含有杀菌谱广、杀菌能力强、效率高、价格低廉和残余氯有连续杀菌效果等。,第51页,第51页,氯,氯主要用于饮用水生产和水处理中对水消毒，能消除水中致病菌。但氯制剂也有明显缺点：受,PH,影响，碱性条件下杀菌效果明显减少；可与杀菌对象中氨和大部分胺反应生成无杀菌力氯胺；消毒过程中与其它有机物作用产生有机卤代物，对人体有危害；处理后残余氯对水中生物有危害；液氯钢瓶在贮存、运送和使用上存在一定危险性。,第52页,第52页,种类和特性,次氯酸钠,又名次氯酸苏打、次亚氯酸钠，,25,下列较稳定，加热快速分解。为强氧化剂，化学性质不稳定，常温下也会自然分解而失去活性，对金属有腐蚀性。具广谱杀菌特性，对细菌营养细胞、芽孢、病毒、藻类和原虫类都有杀灭作用。惯用作水处理杀菌剂，用于生活用水、饮料、泳池用水、冷却水和废水等。,有机物存在可消耗有效氯，减少杀菌效果；次氯酸钠杀菌效果受温度和,PH,影响，温度没上升,10,，杀菌效果可提升一倍以上，,PH,越低，杀菌能力越强。,第53页,第53页,种类和特性,漂白粉,一个混合物杀菌剂，构成包括次氯酸钙、氯化钙和氢氧化钙等。杀菌有效成份为次氯酸钙等复合物分解产生有效氯。漂白粉水溶液能释放出游离氯，有很强杀菌、漂白能力，这种游离氯侵入微生物细胞酶蛋白中，或破坏核蛋白巯基，或克制其它对氧化作用敏感酶类，造成微生物死亡。对细菌、芽孢、酵母、霉菌及病毒都有强杀灭作用。,其杀菌效果与作用时间、浓度和温度等原因相关，而,PH,改变对其杀菌效果影响明显，,PH,减少能提升其杀菌效果。漂白粉在我国主要用作饮用水、食品加工车间、库房、容器设备及蛋品等方面消毒剂。,第54页,第54页,氧化型杀菌剂使用时注意事项,过氧化物和氯制剂都是以分解产生新生态氧或游离氯进行杀菌消毒。这两种气体对人体皮肤、呼吸道粘膜和眼睛有强烈地刺激作用和氧化腐蚀性，要求操作人员加强劳动保护，配戴口罩、手套和防护眼睛，以保障人体健康与安全。,依据杀菌消毒详细要求，配制适宜浓度，并确保杀菌剂足够作用时间，以达到杀菌消毒最佳效果。,依据杀菌剂理化性质，控制杀菌剂贮存条件，预防因水分、湿度、高温和光线等原因使杀菌剂分解失效，并避免发生燃烧、爆炸事故。,第55页,第55页,9.3.2,杀菌剂种类及特性,还原型杀菌剂,作用机理,惯用还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，它们包括在食品添加剂漂白剂之中。其杀菌机理是利用亚硫酸还原性消耗食品中氧，使好气性微生物缺氧致死。同时，还能阻碍微生物生理活动中酶活性，从而控制微生物繁殖。,亚硫酸属于酸性杀菌剂,其杀菌作用除与药剂浓度、温度和微生物种类等相关以外,PH,影响显得尤为明显。只有食品,PH,低于,3.5,时，保持较强酸性条件下，亚硫酸分子不发生电离，此时杀菌效果最佳。,第56页,第56页,还原型杀菌剂,种类和特性,还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，在国内外食品贮藏中惯用品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。,二氧化硫,又称为亚硫酸酐，生产实际中多采用硫磺燃烧法产生二氧化硫，此操作称为熏硫。,果蔬加工中，熏硫时由于二氧化硫还原作用，可起到对酶氧化系统破坏，制止氧化，使果实中单宁类物质不致氧化变色；可改变细胞膜透性；明显增进脱水蔬菜干制过程中干燥率；溶于水后形成亚硫酸，对微生物含有强烈克制作用。,第57页,第57页,还原型杀菌剂,种类和特性,无水亚硫酸钠,白色粉末或结晶，易溶于水，微溶于乙醇。比含结晶水亚硫酸钠性质稳定，空气中能慢慢氧化成硫酸盐而丧失杀菌效果，与酸反应产生二氧化硫，因此需在酸性条件下使用。联合国粮农组织及世界卫生组织要求,ADI,值以二氧化硫计为,0-0.7mg/kg,。,第58页,第58页,种类和特性,亚硫酸钠,又称为结晶亚硫酸钠，该杀菌剂为无色至白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇。在水中溶解度，,0,时为,32.8,，遇空气中氧则慢慢氧化成硫酸盐，丧失杀菌作用。在酸性条件下使用，产生二氧化硫。联合国粮农组织及世界卫生组织要求,ADI,值以二氧化硫计为,0-0.7mg/kg,。,第59页,第59页,还原型防腐剂使用时注意事项,亚硫酸及其盐类水溶液在放置过程中容易分解逸散二氧化硫而失效，因此应现用现配制。,在实际应用中，需依据不同食品杀菌要求和各亚硫酸杀菌剂有效二氧化硫含量确定杀菌剂用量及溶液浓度，并严格控制食品中二氧化硫残留量标准，以确保食品卫生安全性。,亚硫酸分解或硫磺燃烧产生二氧化硫是一个对人体有害气体，含有强烈刺激性和对金属设备腐蚀作用，因此在使用时应做好操作人员和库房金属设备防护管理工作，以确保人身和设备安全。,第60页,第60页,9.4,食品抗氧化保藏,在食品保藏中经常添加一些化学制品，以延缓或制止氧气所造成氧化变质。这类化学制品包括有抗氧化剂和脱氧剂。,9.4.1,食品抗氧化保藏原理,抗氧化剂被氧化，保护食品不被氧化；,抗氧化剂阻断食品自动氧化连锁反应；,克制氧化酶活性而预防食品氧化变质。,第61页,第61页,9.4,食品抗氧化保藏,9.4.2,食品抗氧化种类和特性,脂溶性抗氧化剂,脂溶性抗氧化剂易溶于油脂，主要用于预防食品油脂氧化酸败及油烧现象，惯用种类有丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚，没食子酸酯类及生育酚混合浓缩物等。,第62页,第62页,脂溶性抗氧化剂,丁基羟基茴香醚,丁基羟基茴香醚,又称为特丁基-4-羟基茴香醚,简称,BHA,，由3-,BHA,和2-,BHA,两种异构体混合构成,分子式为,C,11,H,16,O,2,，,结构式分别为：,3-,BHA,2-BHA,第63页,第63页,丁基羟基茴香醚,ADI,值为00.5,mgkg,-1,(FAO/WHO，1994),欧盟儿童保护集团(,HACSG),要求不得用于婴幼儿食品，除非同时增长维生素,A,第64页,第64页,脂溶性抗氧化剂,二丁基羟基甲苯,二丁基羟基甲苯,又称为2,6-二特丁基对羟基甲苯,或简称,BHT,分子式为,C,15,H,24,O，,结构式为：,BHT,ADI,值暂定为0,-0.3mgkg,-1,(FAO/WHO，1995),第65页,第65页,脂溶性抗氧化剂,没食子酸酯类,没食子酸酯类,抗氧化剂包括没食子酸丙酯、辛酯、异戊酯和十二酯，其中普遍使用是丙酯，又称为酸丙酯，或简称,PG,。,分子式为：,C,10,H,12,O,5,，,结构式为,PG,ADI,值为0,-1.4mgkg,-1,(FAO/WHO，1994),第66页,第66页,脂溶性抗氧化剂,叔丁基对苯二酚类,叔丁基对苯二酚又称为叔丁基氢醌，简称,TBHQ。,分子式为：,C,10,H,14,O,2,，,结构式为：,TBHQ,第67页,第67页,叔丁基对苯二酚类,TBHQ,为较新一个酚类抗氧化剂。在许多情况下，对大多数油脂，尤其是对植物油含有较其它抗氧化剂更为有效抗氧稳定性。另外,它不会因碰到铜、铁之类而发生颜色和风味方面改变，只有在有碱存在时才会转变成粉红色。,第68页,第68页,叔丁基对苯二酚类,对炸煮食品含有良好、持久抗氧化能力,因此。适合用于土豆片之类生产，但它在焙烤食品中持久力不强，除非与,BHA,合用,。,ADI,值为0,-0.2 mgkg,-1,(FAO/WHO，1991),国家原则,GB2760-1991,第69页,第69页,脂溶性抗氧化剂,生育酚混合浓缩物,又称为,维生素,E,，,广泛分布于动植物体内,已知同分异构体有8种，经人工提取后，浓缩即成为生育酚混合浓缩物,结构式为,：,维生素,E,ADI,值为0,-2mgkg,-1,第70页,第70页,9.4.2,食品抗氧化剂种类和特性,水溶性抗氧化剂,主要用于预防食品氧化变色，惯用种类是抗坏血酸类抗氧化剂。另外，尚有许多，如异抗坏血酸及其钠盐、植酸、茶多酚及氨基酸类、肽类、香莘料和糖苷、糖醇类抗氧化剂等。,第71页,第71页,水溶性抗氧化剂,抗坏血酸及其钠盐,又称维生素,C,，,由葡萄糖合成。抗坏血酸及其钠盐分子式及结构式分别为：,L-,抗坏血酸：,C,6,H,8,O,6,L-,抗坏血酸钠：,C,6,H,7,O,6,Na,ADI,值为015,mgkg,-1,第72页,第72页,水溶性抗氧化剂,植酸,别名肌醇六磷酸，分子式为：,C,6,H,18,O,24,P,6,结构式为：,植酸(,GB2760-1996),第73页,第73页,水溶性抗氧化剂,茶多酚,国家原则,GB2760-1996,，基本结构为：,其中R和R不同，即为不同儿茶素，参见儿茶素种类表。,第74页,第74页,茶多酚,茶多酚中不同儿茶素种类及对应R和R基团,化合物名称,R,R,儿茶素,H,H,没食子儿茶素,OH,H,儿茶素没食子酸酯,H,没食子儿茶素没食子酸酯,OH,同上,第75页,第75页,水溶性抗氧化剂,氨基酸,普通认为氨基酸既能够作为抗氧化剂,也能够作为抗氧化剂增效剂,如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸等,均为良好抗氧化增效剂。主要是由于它们能螯合增进氧化作用微量金属。色氨酸，半胱胺酸、酪胺酸等有,电子氨基酸，对食品抗氧化效果较大。,第76页,第76页,9.4.2,食品抗氧化剂种类和特性,其它抗氧化剂,除了上述抗氧化剂，还原糖、柚皮苷、大豆抗氧化肽、植物黄酮及异黄酮类物质、单糖-氨基酸复合物、二氢杨梅素、一些植物提取物等都含有抗氧化效果。,其中有一些在正处于试验和研究之中，有一些在则已投入实际应用。,第77页,第77页,9.4.2,食品抗氧化剂种类和特性,食品抗氧化剂使用注意事项,食品抗氧化剂使用时机要恰当,抗氧化剂应在氧化酸败诱发期之前添加才干充足发挥抗氧化剂作用。,第78页,第78页,食品抗氧化剂使用时机要恰当,抗氧化剂与预防油脂氧化酸败关系,A:,未加抗氧化剂；,B:,添加抗氧化剂；,C:,诱发期,第79页,第79页,食品抗氧化剂使用注意事项,抗氧化剂与增效剂并用,增效剂是配合抗氧化剂使用并能增长抗氧化剂效果物质。这种现象称为“增效作用”。,影响抗氧化剂还原性原因加以控制,第80页,第80页,9.4,食品抗氧化保藏,9.4.3,食品脱氧剂,又称为游离氧吸取剂(,FOA),或游离氧驱除剂(,FOS)，,是一类能够吸除氧物质。当它随食品密封在包装容器中时，能通过化学反应吸除容器内游离氧及溶于食品氧，生成稳定化合物，预防食品氧化变质，同时形成缺氧条件能有效预防食品霉变和虫害,。,脱氧剂不同于作为食品添加剂抗氧化剂，它不直接加入食品中，而是在密封容器中与外界呈隔离状态，吸除氧和预防氧化改变。因而是一个对食品无污染、简朴易行，效果显著保藏辅助办法。,第81页,第81页,9.4.3,食品脱氧剂,食品脱氧剂种类和使用机理,脱氧剂种类繁多，基本能够分为有机和无机两大类。每一大类中又包括各种类型脱氧剂,。,各种脱氧剂当中，当前在食品储藏上广泛应用有三类：,特制铁粉、连二亚硫酸钠和碱性糖制剂。,第82页,第82页,葡萄糖葡萄糖氧化酶型,有机类,碱改性糖产物型,特殊处理铁粉,金属粉末型 铜粉,脱氧剂 锌粉,铝粉,碳化铁,羟基化铁,无机类 铁化合物型 硅化铁,氧化亚铁,硫酸亚铁,氢氧化亚铁,钯催化法,连二亚硫酸盐型,脱氧剂基本类型,第83页,第83页,食品脱氧剂种类和使用机理,特制铁粉,特制铁粉由特殊处理铸铁粉及结晶碳酸钠、金属卤化物和填充剂混合构成，特制铁粉为主要成份。粉粒径在300,nm,下列，比表面积为0.5,m,2,g,-1,以上，呈褐色粉末状。,脱氧作用机理是特制铁粉先与水反应，再与氧结合，最后身成稳定氧化铁。,第84页,第84页,食品脱氧剂种类和使用机理,连二亚硫酸钠,由连二亚硫酸钠为主剂与氢氧化钙和植物性活性炭为辅料配合而成。假如用于鲜活食品脱氧保藏时,并能连同氧一起吸除,CO,2,，,但需再配入碳酸氢钠作为辅料。,连二亚硫酸钠脱氧机理是以活性炭为触媒,遇水则发生化学反应，并释放热量，温度可达60,-70,，同时产生二氧化硫和水。,第85页,第85页,食品脱氧剂种类和使用机理,碱性糖制剂,这种脱氧剂是由糖为原料生成碱性衍生物，其脱氧作用机理是利用还原糖还原性，进而与氢氧化钠作用形成儿茶酚等各种化合物。,其详细机理尚未清楚，简略反应式下列,:,(,CH,2,O)n+nNaOH+nH,2,O+nO,2,儿茶酚(邻苯二酚)甲基儿茶酚甲基对位苯醌,第86页,第86页,9.4.3,食品脱氧剂,食品脱氧剂效果及影响原因,脱氧剂形态诸多，有粉状、颗粒状、板块状。依据其脱氧快慢还可分成速效（,1d,以内）、缓效（,4-6d,）等，并且都有各自脱氧机理,因此脱氧绝对能力各不相同，但无论使用何种脱氧剂，无论是什么形态和类型，它脱氧能力都普通要达到使密封容器或包装中游离氧含量最后降到,0.2%,。,脱氧剂效果因化学反应温度、水分、压力及催化物质等原因不同，其脱氧反应速度所需要时间也各不相同，温度、水分、相对湿度、脱氧剂剂量都能影响脱氧剂效果。,第87页,第87页,食品脱氧剂效果及影响原因,特制铁粉,这种脱氧剂原料起源充足，成本较低，使用效果良好，在生产实际中得到广泛应用。特制铁粉脱氧量由其反应最后产物而定。在使用是对其反应中产生氢应当注意,可在铁粉配制当中增添克制氢物质，或者将已产生氢加以处理。特制铁粉与使用环境温度相关，假如用于含水分高食品则脱氧效果发挥得快，反之，在干燥食品中则脱氧缓慢。,第88页,第88页,食品脱氧剂效果及影响原因,连二亚硫酸钠,这种脱氧剂遇水后并不会快速反应，假如以活性炭作为触媒则可加速其脱氧化学反应，并产生热量和二氧化硫，而形成二氧化硫再与氢氧化钙反应而生成较为稳定化合物。在水和活性炭与脱氧剂并存条件下，脱氧速度快，普通在,1-2h,内能够除去密封容器中,80.9%,氧，通过,3h,几乎达到无氧状态。,第89页,第89页,食品脱氧剂效果及影响原因,碱性糖制剂,碱性糖制剂在反应过程中生成各种分解产物，对这些产物形成当前尚不清楚。它们脱氧能力也各不相同。这种脱氧剂脱氧速度差别较大，有在,12h,内除去密封容器中氧，有则需要,24h,或,48h,。另外，此脱氧剂只能在常温条件下显示其活性，当处于,-5,时除氧能力削弱，再回到常温下也不能恢复其脱氧活性。如温度降到,-15,时则完全丧失脱氧能力。食品水分含量小，则使用效果好。,第90页,第90页,9.4.3,食品脱氧剂,食品脱氧剂在保藏中应用,脱氧剂是一类新型而简便化学除氧物质，广泛应用于食品和其它物品贮藏。当前在食品贮藏中主要用于预防各种包装加工食品氧化变质和霉变现象，在预防谷物仓库虫害方面也有明显效果。,脱氧剂开封后要马上使用，铁系脱氧剂必须在开封后,5d,内使用完毕，并且包装要完全密封。包装要求使用气体阻隔性材料，包装材料与脱氧剂无反应。,第91页,第91页,食品脱氧剂在保藏中应用,使用脱氧剂用于水果保鲜效果比较。,以连二亚硫酸钠为主,第92页,第92页,食品脱氧剂在保藏中应用,脱氧剂用于水果保鲜,以连二亚硫酸钠为主,第93页,第93页,9.5,食品化学保鲜保藏,为了预防生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败变质等而在其表面进行喷涂、喷淋、浸泡或涂膜物质可称为保鲜剂。其作用机理和防腐剂有所不同，它除了针对微生物作用外，还针对食品本身改变，如鲜活食品呼吸作用、酶促反应等。,第94页,第94页,9.5,食品化学保鲜保藏,9.5.1,食品化学保鲜保藏原理,食品上使用保鲜剂目的,普通保鲜剂作用包括：减少食品水分散失；预防食品氧化；预防变色；克制生鲜食品表面微生物生长；保持食品风味；保持和增长食品尤其是水果硬度和脆度；提升食品外观可接受性；减少食品在贮运过程中机械损伤等。,第95页,第95页,食品上使用保鲜剂目的,表面处理过果蔬，不但能够在果蔬表面形成保护膜，起到阻隔外界氧气进入和有害菌侵入作用，还能够减少擦伤。涂蜡柑橘要比不涂蜡柑橘保藏期长。用蜡包裹奶酪可预防其在成熟过程中长霉。,另外，保鲜材料如树脂、蛋白和蜡等能够使产品带有光泽，提升其商品价值。,第96页,第96页,9.5,食品化学保鲜保藏,9.5.2,保鲜剂种类及其性质,蛋白质,植物起源蛋白质包括玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和棉子蛋白等，以及动物起源蛋白有角蛋白、胶原蛋白、明胶、酪蛋白和乳清蛋白等，可分别或复合制成可食性膜用于食品保鲜。由于大多数蛋白质膜是亲水，因此对水阻隔性差。干燥蛋白质膜对氧有阻隔作用。,第97页,第97页,9.5.2,保鲜剂种类及其性质,脂类化合物,脂类化合物有：石蜡油、蜂蜡、矿物油、蓖麻油、菜油、花生油等，能够单独或与其它成份混合在一起用于食品涂膜保鲜。当然这些物质使用必须符合相关食品卫生法规。普通地说这类物质做成薄膜易碎，因此常与多糖类物质混合使用。,第98页,第98页,9.5.2 保鲜剂种类及其性质,多糖,由多糖形成亲水性膜，有不同粘性与结合性能，对气体阻隔性好，但隔水能力差。纤维素中衍生物可作为成膜材料；淀粉类可用于制造可食性涂膜。果胶制成薄膜因为其亲水性，故水蒸气渗透性高。,第99页,第99页,思 考 题,1.,什么是食品化学保藏、生物防腐剂？,2.,防腐剂苯甲酸使用时需注意哪些事项？,第100页,第100页,
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