第一篇-食品保藏技术-第一章--食品的变质和腐败--保鲜技术.ppt

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,*,第一篇 食品保藏技术,第一章 食品的变质和腐败,第二章 食品保藏的基本方法,第三章 植物性食品的特性及保鲜技术,第四章 动物性食品的特性及保鲜技术,第一章 食品的变质和腐败,一、食品变质与腐败的概念,下一页,二、食品的成份、性质,下一页,三、食品腐败变质的原因,下一页,四、食品腐败变质的机理、条件及防止方法,下一页,一、食品变质与腐败的概念,Food decomposition and spoilage,:,微生物等因素,作用,食品成份与感官性质的各种变化及污染,如肉鱼禽蛋腐臭，粮谷霉变、蔬菜水果的溃烂、油脂酸败等。,返回,第一章,二、食品的成份、性质,六大基本营养元素,（调节人体生理机能）,无机成份:水、矿物质,有机成份:,蛋白质、碳水化合物、脂肪,、维生素,三大营养素,第一章,矿物质,常量,（,大于体重的0.005%）：Ca、Mg、S、P、,K、Na、Cl等,微量,（小于体重的0.005%）：Fe、Zn、Se、Mn、Cu、I、Mo、Co、F、Si、Ni、Sn等,Ca-乳类、鱼贝类、豆类、叶菜类 Mg-谷物类、叶菜类,P-肉类、蛋类、乳类、鱼贝类 K-水果类、蔬菜类,Na-食盐类 Fe-肝脏、全谷物类,Cu-肝脏、全谷物类 I -海带、海水鱼类,Mn-谷类胚芽、蔬菜类、茶叶,碳水化合物,淀粉、糖元、纤维素、果胶,淀粉含量（%）淀粉含量（%）,大米：75-80 豌豆：21-49,小麦：58-76 大豆：2-9,玉米：60-70 大麦：56-66,甜玉米：20-28 燕麦：50-60,蛋白质,完全氨基酸,:,含,8,种人体必需氨基酸,(,亮、异亮、赖、甲硫、丙、苏、色、缬,),乳类、蛋类、肉类等为完全蛋白。,谷物含赖氨酸、色氨酸、苏氨酸少，豆类较多，同时食用可互相补充。,蛋白质含量（,%,）蛋白质含量（,%,）,大米：,8.8-10.3,鱼 ：,20,大豆：,35-40,虾 ：,16,牛肉：,16-20,鸡蛋：,12.7,鸡肉：,22,维生素,脂溶性:,VA-视网膜成份，含于蛋黄、肝脏、奶油、胡萝卜、菠菜等中,VD-调节钙磷代谢，在肝油、奶油、沙丁鱼等中含量较多,VE-生育酚，维持生殖细胞机能，多存于小麦、玉米胚芽中，,具抗氧化作用，常用作抗氧化剂,VK-使血液凝固而止血，可抑制真菌，食品中可做防霉剂,水溶性:,VB1-硫胺素，存在于米糠、麸皮、酵母、胚、豆类等中,VB2-核黄素，存在于酵母、肝、奶、蛋、胚、豆类等中,VB3-存在于蛋黄、奶、番茄、动物肝、肾等中,VB5-烟酸，存在于动物肝脏、肉类、酵母、花生、豌豆等中,VB6-吡哆醇，存在于米糠、谷物胚芽等中,VB12-存在于动物肝、肾等中,VC-抗坏血酸，有较强的还原性，广泛用作抗氧化剂。,在弥猴桃、刺梨等含量最丰。,返回,三、食品腐败变质的原因,31,由微生物引起的食品腐败变质,下一页,32,由食品内部酶的作用引起的食品腐败变质,下一页,33 由空气中氧的作用引起的食品腐败变质,如,油脂氧化酸败,、维生素氧化变质、色素氧化变色,34 由自身的生命活动引起的食品腐败变质,如呼吸作用、发芽等.,35 由食品成份的逸散引起的变质,如水分的蒸发、芳香成份的挥发等,35 由食品成份的物理化学变化引起的食品腐败变质,如蛋白质变性、淀粉的老化,36 由昆虫的侵袭、繁殖、有害物质的污染引起的食,品腐败变质,上一页,微生物有的有害，有的有益。有害的如小球菌属、链球菌属等为腐败微生物。有益的如酵母菌，可用于酿酒、醋、酱油、味精、面包、馒头等。,食醋的生产过程：,原料（高梁、大米、玉米）加水拌匀、蒸煮 加麸曲、酵母 糖化、发酵 拌糠、接入醋酸菌 醋酸发酵 陈酿 勾兑 灭菌 包装,返回,病毒是已知最小的微生物,如果用人头发的横截面做平台，可以平铺约,80,个大肠杆菌，却能平放约,10,万个,病毒,（中科院武汉病毒所研究员陈绳亮）,病毒不能独立生活，必须生活在其他生物的细胞内。根据它们寄生的细胞不同，可以将病毒分为三大类：专门寄生在人和动物细胞里的动物病毒，如流感病毒；专门寄生在植物细胞里的植物病毒，如烟草花叶病病毒；专门寄生在细菌体内的细菌病毒，也叫噬菌体，如大肠杆菌噬菌体。,病毒的结构简单，由蛋自质外壳和内部的遗传物质组成，没有细胞结构。病毒只能寄生在活细胞里，靠自己的遗传物质中的遗传信息，利用细胞内的物质，制造出新的病毒来。新生成的病毒又可以感染其他活细胞。病毒要是离开了活细胞，通常会变成结晶体。一有机会侵入活细胞，生命活动就会重新开始。,上一页,3.2 由食品内部酶的作用引起的食品腐败变质,食品内部常含有,:,脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、,多酚氧化酶,、过氧化物酶等，这些酶会加速食品的代谢，促使变质，如肉的后熟过程，苹果或洋芋削皮后置空气中会褐变等。,酶的特点：酶是生物催化剂，是蛋白质，具有催化效率极高、专一性强等特点。,酶在食品工业中的应用举例：,木瓜蛋白酶,肉的嫩化；果胶酶,澄清果汁；淀粉酶,水解纤维素生产糖；唾液中的溶菌酶,消炎、杀菌；人胃液中的酶,食物消化。,返回,-1,4.1 由微生物引起食品腐败变质的机理,、,条件及防止方法,4.1.1机理,腐败微生物常以蛋白质作为构成它本体的可塑材料，又作为摄取能量的来源。,大分子物质变为小分子物质,:,鱼、肉、乳等食品，在腐败微生物（微生物分泌的酶）,的作用下，复杂的高分子物质逐渐分解为低分子物质，,并产生异常气味,.,变色及产生磷光色等,:,如神灵芽孢杆菌可在肉表面生成红色斑点，兰色芽孢杆菌可,使肉表面有微微兰色出现，而假单胞菌属可产生绿、黄、红、白各色荧光，磷光发光菌可产生磷光。,产生有毒物质,:,当火腿腊肠，熏肉被肉毒杆菌污染时，常会分泌外毒素，这是,毒力最强的一种毒素，每,1mg,毒素结晶能杀死小白鼠二千只以,上，毒性比氰化钾大一万倍。而污染油脂类食品的黄曲霉能产,生黄曲霉素，属恶性致癌物质。,食品腐败程度的检验,感官检验：,最基本手段，通过气味（混合臭味）、色调（不同颜色和荧光）、味觉（馊味、酸苦味）、状态（气泡、粘状物）,化学检验：,根据食品卫生标准,物理检验：,硬度、粘度、弹性、折光率等,微生物检验：,显微镜直接计数法和平板培养法,导致食品腐败的主要细菌,假单胞菌属：,无芽胞、分解各种成份，使,PH,上升并产生各种色素,微球菌属和葡萄球菌属：,分解糖类、产生色素。,芽孢杆菌属与梭菌属：,肉鱼类腐败菌。,肠杆菌科各属：,使鱼肉腐臭，表面变红、变粘。,弧菌属与黄杆菌属：,在水产品中常见，产生色素。,嗜盐杆菌属与球菌属：,高浓度食盐如咸鱼中生长，产生橙红色素,乳杆菌属与丙酸杆菌属：,主要在乳品中，产酸酸败。,4.1.2条件,水分,水分,50%,细菌才能生长繁殖；,30%,，繁殖被抑制，70-80，就会死亡,，在100可迅速死亡。芽孢菌在121高压蒸汽下，15-20min才受到抑制或死亡；对低温的抵抗力较强，在冰点以上，仍缓慢生长，-8,-12，绝大部份死亡。,菌群 适温（）范围（）菌类,嗜冷菌 10-20 -5-30 水中菌、冷藏场所菌,嗜温菌 嗜室温 18-28 10-45 死物寄生菌,嗜体温 372 10-45 人类病原菌,嗜热菌 50-60 25-85 土壤、温泉细菌,影响微生物生长和繁殖的基本条件有以下几个：,e pH,值：,H,+,越高，杀菌力越强，腐败细菌在,pH,5,时,即可得到抑制。无机酸或有机酸都有不同的杀,菌力。,f,空气：,好气性菌无氧不能增殖，如部份酵母菌、霉,菌及某些细菌如醋酸菌。,兼性菌无论含氧多少都可增殖，如葡萄球菌、,大肠杆菌。,专性厌气菌有氧存在时不能增殖。,g,调味香辛料：,葱、蒜、大料、桂皮、花椒、胡椒、姜,小茴香等中含植物杀菌素。,4.1.2,防止方法,杜绝或减少微生物的存在，如采用杀菌剂，射,线处理等。,食品加工及流通过程中要保持清洁卫生，防止,食品被再次污染。,对于大多数食品，则是控制微生物的生长环境，,如食品的水分、营养、,pH,值、温度、氧等，破,坏微生物生长繁殖条件中的任何一项或几项都,可以防止其生长和繁殖。,返回,4.2 由食品内部酶作用引起食品腐败变质,的机理,、,条件,及防 止方法,4.2.1,机理,蘑菇、薯类、水果等在发生机械性损伤时（如削,皮、切开、压伤、虫咬等）时，会发生酶促褐变。,酚,醌,黑色物质,(,根皮鞣红,),脂肪水解,4.2.2条件,影响酶作用的环境条件如下:,温度,在,0,40,内，温度每升高,10,，反应速度增加,1,倍。动物体内酶最适温度为,37,50,，植物体内酶最适温度为,50,60,。温度大于,60,时，绝大多数酶失去活性，,果蔬在冷藏、罐藏或脱水处理前必须进行热处理,(,用,90,100,的热水，高温烫漂,1,2min),以杀酶,。,如：红茶与绿茶的加工。,pH,值,大多数酶的最适,pH,在,4.5,8.0,范围内。引起酶促褐变最适的,pH,在,6,7,之间。,降低,pH,(使,pH3),，可抑制酚酶催化作用,。常用柠檬酸与其它有机酸的混合溶液来降低介质,pH,值以阻止水果褐变，以,0.5%,柠檬酸,+0.3%V,C,效果较好。,4,.2.3 防止方法,使酶钝化,(,热烫等,),使用酶抑制剂,(SO,2,、,食盐、亚硫酸盐等,),，隔绝氧,(,切丝马铃薯浸水,),调整,pH,（使,pH,3,）,用,V,C,处理,(,使褐色物质还原,),返回,4.3,由空气中的氧作用引起食品腐败变质,的机理,、,条件,及防 止方法,4.3.1机理,天然油脂在空气中自发进行氧化作用，发生酸臭和口味变苦的现象，称为酸败,(,或称蛤败,),，其机理是脂肪中不饱和酸被空气中的氧徐徐氧化，生成过氧化物，过氧化物继续分解产生低级的醛和羧酸，这些物质使脂肪产生令人不快嗅觉和味觉。,氧化过程如下：,人体摄取酸败油脂会引起腹痛、腹泻、呕吐等急性中毒症状，若长期微量摄取，会引起肝硬化、动脉硬化等症。,4.3.2,油脂酸败的条件及防止方法,温度,脂肪自动氧化速度随温度而增高，常温下温度每升高,10,，氧化速度约增加,2.5,3,倍，因此含油食品的贮存,尽可能保持较低的温度。,光照和放射线辐照,光照,促进脂肪氧化,，也促进较稳定的,氨基酸氧化,，如含,硫氨基酸在光作用下，会产生特有的氧化臭，食品中所,含的维生素，尤其是,V,B2,，对光很敏感，会迅速导致分解，,而,V,B2,的光分解又会导致氨基酸的光分解，如,牛奶中诱发,的日光臭,就是明显的例子。,高能量放射线辐照也会促进油脂的酸败变质，应注意。,氧气分压,脂肪自动氧化的速度随大气中氧气分压的增加而增加，但氧气分压达到一定数值后，自动氧化速度基本保持不变。,含油食品与空气相接触的表面积，与氧化速度成正比，比表面积大的食品氧化速度特别快。,防止食品氧化,较有效的方法是改进食品的包装技术,，,如真空包装、充氮包装、在包装物中加小包除氧剂,等，但所有这些包装措施都要求包装绝对防止气体的泄漏。以上措施中又以除氧剂最为理想。,水分,食品中水分含量较高或特别干燥都会导致较快的酸败速度，只有水分含量低至,单分子水层吸附状态时,，脂肪的稳定性最高。,单分子水层的保护效应机理如下：,a,与金属催化剂作用，降低了金属的催化能力。,b,阻止了氧与脂肪的接触。,c,通过氢键的作用，稳定了过氧化物。,饼干、方便面等食品含水量约,6%,，接近单分子水层。,金属离子,金属离子如,Cu.Fe.Mn,等，即使微量，也可快速催化油,脂自动氧化。在加工中，最好用,不锈钢设备及不含,Cu,的去离子水。,生物体内的金属化合物,动物体内的细胞色素、血红蛋白、肌红蛋白都含有,亚铁,血红素化合物,，,这也是非常强的促进氧化的物质。,脂氧合酶,广泛存在于植物尤其是,豆科植物,中。脂氧合酶促进亚油,酸、亚麻酸和花生四烯酸等必须脂肪酸生成氢过氧化物,。另外氧化过程中所产生的游离基将损伤维生素和蛋白,质等其它成分。脂氧合酶在低温下仍有活力，制作冷冻,蔬菜如速冻菜豆、蚕豆等时，必须先进行热烫处理（杀,青），以彻底破坏酶活力。,抗氧化剂,防止油脂酸败可采取低温，避光，真空或无氧包装，干燥，去金属离子，破坏脂氧合酶活性等。但抗氧化剂（具有防止油脂酸败的物质）可直接加入食品，方便、简单、经济。,天然,：,V,E,、V,C,、芝麻酚、茶多酚、愈创木脂、植酸,合成：,丁基羟基茴香醚,（BHA）、,二丁基羟基甲苯,（BHT）、没食子酸丙脂、叔丁基对苯二酚,生育酚（,tecopherol,）,V,E,可防止休眠植物种子所含油脂的氧化，植物油中含量为,50-300 mg/l,，由小麦胚芽油、玉米油、大豆油、棉籽油等提取，热稳定性、耐光性及耐辐射性均优于其他抗氧化剂，本身又是一种维生素，无毒，,为理想的抗氧化剂,，用于油脂、奶油等食品，一般用量为,0.01%,0.03%,。,VE含量（mg/100g）VE含量（mg/100g）,小麦胚芽油 270 橄榄油 14,玉米油 100 鲸鱼油 4,大豆油 90 牛奶油 0.2-0.3,棉籽油 90 人乳油 0.4,抗坏血酸（ascorbic acid）V,C,有酸味,有较强的抗氧化能力，常与V,E,合并使用。存在于植,物内，用微生物发酵制成。肉中添加量为0.5g/kg,芝麻酚（sesamolin）,使芝麻油具有极高的稳定性，对防止猪油酸败很有效。,茶多酚（pyrocatechin）,从茶叶中提取，抗氧化能力优于VE，为BHA的2倍。与,柠檬酸和酒石酸有良好协同效应。可用于油脂、火腿、,糕点馅，用量为0.4g/kg。,愈创木脂（gum guaiac）,由愈创树的心材加热提取而得，在油脂中含0.005 时，可有效地防止脂 肪氧化。使用量为1g/kg以下。,植酸（phytic acid）PA,植酸除用于食品抗氧化外，还可用作食品保鲜剂、螫合 剂、水软化剂等。,BHA,略有酚类特有的臭气和刺激气味，对热稳定，长期见光,易带黄棕色。用量为,0.02,。可用于油脂及各种含油食,品，如油炸食品、方便面、方便米饭、饼干等。,BHT,对热稳定，食用油脂中添加,0.2,1g/kg,，可用柠檬酸、抗坏,血酸等有机酸作为增效剂（,BHT,:,BHA,:柠檬酸,=2,:,2,:,1,）,没食子酸丙酯，,PG,对油脂的抗氧化能力很强（强于,BHA,和,BHT,），与柠檬酸,复配时抗氧化能力更强，一般用于植物油及含油制品，最大,用量,0.1g/kg,.,叔丁基对苯二酚，,TBHQ,抗氧化效果好，添加于任何油脂和含油食品均不发生异味和,异臭，在铁离子存在下也不着色。添加量为油脂重量或食品,中油脂含量的,0.02,以下。,葡萄糖氧化酶保鲜,葡萄糖氧化酶,(glucose oxidase),葡萄糖+氧,葡萄糖酸+双氧水,将葡萄糖氧化酶与食品一起置于,密封容器,中，在有葡萄糖存在的条件下，,该酶可有效地降低或消除密封容器中的氧气，,从而有效地防止食品成分的氧化作用，起到食品保鲜作用。葡萄糖氧化酶可以在有氧条件下，将蛋类制品中的少量葡萄糖除去，从而有效地防止蛋制品的褐变，提高产品的质量。,葡萄糖氧化酶的性质,高纯度的酶为淡黄色粉末，易溶于水，完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂，,50,丙酮、,66,的甲醇能使其沉淀。,固体酶制剂在,0,下保存可稳定两年以上，在,-15,保存可稳定,8,年，稳定的,pH,值为,3,4.,最适作用温度为,30,60,，化学物质,EDTA,、,KCN,、,NaF,不影响其酶活性，但酶活性受,HgCl,2,(,氯化汞,),、,AgCl,(,氯化银,),、苯肼、对氯汞苯甲酸等影响而使酶活性降低。该酶受过氧化氢酶催化,.,葡萄糖氧化酶在食品工业中的应用,1.食品的除氧保鲜,氧的存在容易引起花生、奶粉、饼干、冰淇淋、油炸食品等富含油脂的食品发生氧化作用，从而引起油脂的酸败，产生不良的气味和味道，降低乃至丧失其营养价值，甚至生成有毒物质；,氧化会使去皮的马铃薯、苹果、梨等水果及草莓酱、苹果酱等果酱变色，也会使肉类褐变。,解决氧化问题的根本方法是除氧。葡萄糖氧化酶是一种理想的除氧保鲜剂，,可将葡萄糖氧化酶和其作用底物葡萄糖混合在一起，包装于不透水而可透气的薄膜袋中，制成吸氧保鲜袋，,封闭后置于装有需保鲜食品的密闭容器中，当密闭容器中的氧气透过薄膜进入袋中，就在葡萄糖氧化酶的催化作用下与葡萄糖发生反应，由此而除去食品容器中的氧，达到防止氧化的作用，使容器中的食品保持原有的优良品质和特性。,葡萄糖氧化酶也可直接加到罐装果汁、果酒和水果罐头中，防止食品氧化变质.也可有效地防止罐装容器的氧化作用。,每瓶啤酒只需加入10单位的葡萄糖氧化酶，就可使总氧从2.5 mg/L降为0.05 mg/L，去氧达98。,果汁及蔬菜中的V,c,易被溶解在汁液中的氧所氧化破坏，添加20 mg/L的葡萄糖氧化酶与1g/L的葡萄糖，维生素C残存56.8，比对照(残存17.6)提高2倍。,在面包生产中，粉中添加20 mg/L的葡萄糖氧化酶，对粉质改良达到最佳效果，比添加剂溴化钾对面包抗老化性能更优。,白葡萄酒生产中，氧使白葡萄酒发生褐变，在其中添加0.5-1.0 mg/L葡萄糖氧化酶可有效减轻氧造成的褐变。,2.葡萄糖氧化酶的脱糖保鲜,葡萄糖氧化酶也可应用于脱水蔬菜、肉类及虾类食品保鲜中，防止因葡萄糖引起的褐变反应。,用葡萄糖氧化酶预先处理土豆，降低葡萄糖含量可减少非酶褐变，提高土豆制品质量。,葡萄糖氧化酶可以在有氧条件下将蛋类制品中的少量葡萄糖除去，从而有效地防止蛋制品的褐变，提高产品的质量。,用葡萄糖氧化酶去除食品中残留葡萄糖，目前应用最多的是生产脱水制品,(,如蛋白粉、蛋白片等,),。,蛋的蛋白中含有,0.5,-0.6,的葡萄糖，葡萄糖的羰基与蛋白质的氨基发生,Maillard,反应，而使产品发生褐变、出现小黑点或使全蛋粉的溶解度下降等。在蛋液中加入适量的葡萄糖氧化酶,(100-200 mg/kg),，不断地供给适量的氧气在合适的条件下,(30-32,),处理一段时间，使葡萄糖完全氧化，从而很好地保持蛋类制品的色泽和溶解性。,酶法生产干蛋白片工艺流程：,鲜鸡 照选 洗蛋 消毒 打蛋 蛋清 过滤,(孔径1.2 mm),调pH值,(6.8-7.2),搅拌预热,(30,),葡萄糖氧化酶处理,(加酶量250-500 U/kg),间断加双氧水,(加35的双氧水2.0 mlkg，30；56 h),升温调pH值,(7.5左右),加胰酶处理,(加量40-45 U/kg，40，46 h),过滤,(6080目),烘干,(5255),干蛋白片 包装。,返回,4.4,由淀粉老化引起的变质,的机理,、,条件及防 止方法,4.4.1机理,-,淀粉：分子间通过氢键形成极致密的疏水性微胶粒（微晶束）构造，无食味，酶不易作用，难于消化，碘吸附性差。,-,淀粉：淀粉粒与水共同加热,分子间氢键受破坏,分子水合膨胀,温度达,60,70,时便成糊状。微胶粒结构消失，酶易作用，易消化，遇碘呈蓝色。,温度,60,时不会老化；在冰冻以下的低温，分子因冻结而被固定，分子间不能产生聚合，也不会引起老化；最易导致老化的温度是偏低的室温，,特别是,0,10,。,淀粉食品加工后可快速冷冻，使其来不及老化即通过,0-10,的温度区，制成良好风味的速冻食品。,pH,值,PH,值呈碱性，,OH,离子浓度高，促进淀粉水合，一化淀粉显得稳定，不易老化；,pH,值呈酸性，也不利于氢键结合，难以老化；,pH,值处于中性或微碱性，淀粉最易老化。,淀粉分子的形态,直链淀粉易老化，,支链淀粉不易老化,。故含直链淀粉较多的米饭易老化，糯米几乎,100%,是支链淀粉，最不易老化。因此粽子、年糕等往往用糯米制成。,淀粉如加工成变性淀粉，部分地导人亲水基，则水合性增加，老化性显著降低.,糊化条件,若糊化状况过于剧烈，一化淀粉分子分散紊乱，会失,掉凝聚核或结晶种，故经,高压蒸煮或挤压膨化,的淀粉，,老化速度明显减缓。,共存物质,淀粉中加入,蔗糖或葡萄糖、饴糖,等后，糖的,OH,基与淀粉,分子,OH,基形成氢键，妨碍了淀粉分子间的聚合，可推迟,老化。,脂肪及各种乳化剂,，均具有亲水基和疏水基，脂肪酸部,分与淀粉形成包围结构，而亲水基排列在外侧，可良好,地保水，故也可防止淀粉老化。,4.4.3淀粉老化的防止方法,进行脱水干燥，并在保存中防止吸湿返潮。,避开,0,10,温度范围。冷冻食品采取速冻方法，解冻时也要急速加温，使其尽快通过易致老化的温度区。,油脂和砂糖的添加及选择适当的乳化剂，对防止老化也是行之有效的措施。,米饭的淀粉含量高，水分含量也多，通常冷却后即开始老化，特别是冬天，可迅速干燥成脱水米饭后加以保存。已经老化的米饭，一般的蒸煮加热不能再复原为,一化状态，除非用高压蒸煮或微波炉处理。,面包的老化，通常由添加油脂、糖、乳化剂等辅料加以解决。,返回,