食品的化学保藏.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,食品的化学保藏,第七章,1,食品化学保藏的定义和特点,食品防腐剂,抗氧化剂,保鲜剂,第五章 食品的化学保藏,2,食品化学保藏技术是食品科学研究中的一个重要领域。,不过人们真正利用人工化学制品于食品保藏则时间还不长，始于二十世纪初期，后来，随着化学工业和食品科学的发展，天然提取的和化学合成的食品保藏剂逐渐增多，食品化学保藏技术也获得新的进展，成为食品保藏不可少的一部分。,第一节 概述,3,第一节 概述,一 食品的化学保藏,食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中使用化学制品（食品添加剂）提高食品的耐藏性和尽可能保持其原有品质的措施。,保持或提高食品品质和延长食品保藏期,4,第一节 概述,二 食品化学保藏的特点,优点：简便、经济,缺点：暂时性的或辅助性的保藏方法,5,第一节 概述,三 化学保藏剂的使用问题,第一，添加到食品中的化学制品在用量上受到限制。,第二，化学保藏的方法并不是全能的，它只能在一定时期内防止食品变质。,第三，化学保藏剂添加的时机需要掌握，时机不当就起不到预期的作用,6,第二节 食品防腐剂,凡是能抑制微生物生长活动，延缓食品腐败变质或生物代谢的化学制品或生物代谢制品。,抗微生物的作用程度,：,抑菌剂,杀菌剂,7,2.1,食品防腐剂应具备的条件,基本条件：,卫生安全：对人体无毒害,使用有效：控制作用范围和使用量,不破坏食品的固有品质：,其他要求：,少量使用就能达到防腐要求,不会与生产设备和包装容器等发生不良化学反应,具有一定的耐热能力,对使用的人员无害,大量使用时不污染环境,8,2.2,食品防腐剂的抑菌机理,不同的化合物具有不同的作用机理：,氧化型杀菌剂：,强氧化作用,过氧化物,(H,2,O,2,),：产生具有强氧化能力的新生态氧,O,氯制剂,(Cl,2,、,HClO),：释放有效氯,OCl,还原型杀菌剂：,消耗食品中的氧、破坏酶活性以及蛋白质中的二硫键，,如,H,2,SO,3,。,醇类：,使蛋白质脱水变性凝固,，,75%,乙醇杀菌，低浓度,(15%),的乙醇则抑菌；,有机酸类,：,改变膜的透性，阻碍微生物细胞的呼吸系统和营养物质的输送,；,9,一、化学防腐剂,（一）有机防腐剂,1,、苯甲酸及其盐,苯甲酸又名安息香酸，苯甲酸为白色鳞片状或针状结晶，难溶于水，易溶于乙醇。苯甲酸钠易溶于水。,抑菌机理：,使微生物细胞的呼吸系统发生障碍,阻碍细胞膜的正常生理作用。,10,抑菌作用,：广谱抑菌剂，在,pH2.5-4.0,时具有显著的抑菌效果，,pH5.4,则失去对大多数霉菌和酵母菌的抑制作用，起作用的是苯甲酸（未解离的分子）。,安全性,：相对较安全，每日允许摄入量,(ADI)0-5mg/kg,体重,使用量,：酱油、食醋、果酱、果汁饮料：,1.0g/kg;,碳酸饮料：,0.2g/kg,低盐酱菜、酱类、蜜饯：,0.5g/kg,一、化学防腐剂,11,一、化学防腐剂,2.,山梨酸及其盐,山梨酸又名花揪酸，为无色针状或白色粉末状结晶，无臭或稍有刺激臭，耐光耐热。,山梨酸难溶于水而易溶于乙醇等有机溶剂。,山梨酸钾极易溶于水，也易溶于高浓度蔗糖和食盐溶液。,12,抑菌机理,抑制微生物酶系统的活性,破坏多种重要的酶系统,抑菌作用：,对霉菌、酵母和好气性细菌有明显抑制作用，但对于能形成芽孢的厌氧菌和嗜酸乳杆菌的抑制作用甚微。,pH,低于,5-6,时效果最佳。酸性防腐剂，以未解离的分子起作用，其防腐效果随,pH,值降低而增强。,一、化学防腐剂,13,山梨酸及其钾盐,安全性,：属无毒害防腐剂，,ADI:0-25mg/kg,体重,(FAO/WHO),使用量,：鱼、肉、蛋、禽制品中最大使用量：,0.071g/kg;,葡萄酒、果酒：,0.6g/kg.,使用时注意事项,：,易被加热时产生的水蒸汽带出，应注意加热时间；,对人体皮肤和粘膜有刺激性；,对霉菌污染严重的食品不仅没有抑菌作用，还会促使食品腐败变质。,14,一、化学防腐剂,3.,丙酸及其盐,丙酸钠和丙酸钙，两者均为白色的结晶颗粒或结晶性粉末，无臭或略有异臭，易溶于水。,抑菌谱：,属于酸性防腐剂，对霉菌、需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性杆菌有较强的抑制作用；对防止黄曲霉毒素的产生有特效；对酵母菌几乎无效；对引起食品发粘的菌类如枯草芽孢杆菌抑菌效果较好。,一般用于面包、糕点、干酪等制品；,安全性：,丙酸盐类是一类安全的防腐剂，日本规定的最大用量为,5g/Kg,。,15,一、化学防腐剂,4,、脱氢醋酸和脱氢醋酸钠,特点：,易溶于乙醇等有机溶剂而难溶于水，多以其钠盐作防腐剂。毒性低，对热稳定；适应,pH,范围较宽，但以酸性介质中抑菌效果较好。,抑菌谱：,对霉菌和酵母菌作用较强，对细菌的作用较差。脱氢醋酸钠是乳制品的主要防腐剂。,抑菌机理：,损害微生物的酶系统起防腐作用。,使用量：,干酪、奶油和人造奶油：,0.61g/kg,16,（二）无机防腐剂,1.,亚硫酸及其盐类,强还原剂，除杀菌防腐外，还具有漂白和抗氧化。,杀菌机理,是消耗食品中的,O,2,抑制某些微生物生理活动中酶的活性,对霉菌和需氧细菌作用强，对酵母菌弱。,17,作用条件,属于酸性防腐剂，以其未解离的分子起杀菌作用。,介质的,pH,值,3.5,时，杀菌防腐效果最佳。,杀菌作用随浓度增大和温度升高而增强。,亚硫酸及其盐类主要用于葡萄酒和果酒的防腐,（二）无机防腐剂,18,2,、过氧化氢,(H,2,O,2,),是活泼氧化剂，易分解成水和,新生态氧,；,杀菌作用,：,3%,的,H,2,O,2,只需几分钟就能杀死一般细菌；,0.1%,的,H,2,O,2,在,60min,可以杀死大肠杆菌、伤寒杆菌、金黄色葡萄球菌；,1%,的浓度在数小时内可杀死细菌芽孢；,安全性,：低毒杀菌剂,适用范围,：部分食品和器皿的消毒。目前只许用于袋装豆腐干，最大用量,0.86g/L,，残留量不得检出。,具有很强的杀菌作用。,（二）无机防腐剂,19,3,、氧化型杀菌剂：,Cl,2,Cl,2,溶于水后生成,次氯酸,，次氯酸具有强烈的氧化性，作为一种强氧化剂进入细胞内部后，因氯原子的氧化作用而破坏细胞的某些酶系统，导致细菌等死亡；,杀菌作用：,当水中有效氯含量保持在,0.2-0.5mg/L,时，可杀死肠道病原菌；,病毒,对氯的抵抗力比细菌强，要杀死病毒则要加大加氯量；,有机质,存在会影响其杀菌效果；,适用范围：,水中余氯量,25mg/L,；食品消毒用,100mg/L.,比如：美国现在非常流行的净菜工程，就是通过用含氯水消毒来控制净菜中微生物而保证食品卫生安全的,（二）无机防腐剂,20,4.,其他无机防腐剂,硝酸盐和亚硝酸盐类,主要作为发色剂使用，但同时也具有防腐作用。,过氧乙酸,用于车间、工具和容器的消毒剂，,次氯酸钙,食品工厂设备清洗及加工用水等。,（二）无机防腐剂,21,二、天然防腐剂,植物和微生物的代谢产物有些具有抑菌或杀菌作用，因此，可用于食品保藏。,22,（一）微生物中的天然防腐剂,微生物在生长时能产生一些影响其他微生物生长的物质,-,抗生素。,目前我国食品防腐剂标准允许乳酸链球菌素和纳他霉素等,23,乳酸链球菌素,乳酸链球菌素又称尼生素（,Nisin,），是,由乳酸链球菌产生的,一种多肽抗生素。,尼生素是一种对人体无害的抗生素。,这种抗生素较难溶于水，但能稍溶于酸性水中，对热较稳定。,目前用于干酪等乳制品和肉制品的抑菌防腐。,24,（二）植物中的天然抗菌物质,植物中的天然抗菌物质：,植物抗毒素类,酚类,有机酸类,精油类,低分子量、广谱抗菌化合物，植物受到微生物侵染时诱导产生的，现在已经用细胞培养技术来生产。异黄酮类、几丁质酶等,简单酚类和酚酸类,、,羟基肉桂酸衍生物类,和,类黄酮类,。香辛料中的酚类物质，有广谱抗菌能力。,柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸等，影响细胞膜、代谢酶、蛋白质合成；部分有机酸及其衍生物已作为食品防腐剂,香辛料中的羟基化合物、萜类，葱、蒜、韭菜中的含硫化合物等。从鼠尾草、迷迭香、藏茴香、丁香和普通麝香草中提取的精油，对大肠杆菌等有较好的抑制作用。,25,第三节 抗氧化剂,抗氧化剂和脱氧剂,抗氧化剂：还原性为依据，消耗氧或抑制酶活,大致分为下述几种种情况：,（,1,）抗氧化剂本身极易被氧化，从而降低介质中的含氧量，抑制食品成分的氧化。如抗坏血酸及其衍生物、异抗坏血酸及其钠盐等,（,2,）将能催化和引起氧化反应的物质实行封闭。,（,3,）抗氧化剂能减弱氧化酶的活性，抑制氧化酶的催化氧化作用，如亚硫酸及其盐类,（,4,）抗氧化剂本身可释放出氢离子，破坏或终止油脂在氧化过程中所产生的过氧化物，使之不能继续被分解成醛或酮类等低分子物质，如各类酚类抗氧化剂,26,一、脂溶性抗氧化剂,常用的种类：,丁基羟基茴香醚,二丁基羟基甲苯,没食子酸丙酯,生育酚混合浓缩物,正在研究的种类：,愈创树脂,没食子酸及其酯,(,十二酯、辛酯、异戊酯,),特丁基,-,对苯二酚,2,4,5-,三羟基苯丁基酮,乙氧基喹,3,5-,二特丁基,-4-,茴香醚,天然抗氧化剂：芝麻酚、芸香苷,27,一、脂溶性抗氧化剂,(,一,),丁基羟基茴香醚,(BHA),简称,BHA,。这是一种人工合成的抗氧化剂，带有的特异的酚类的气味。,饼干常用的抗氧化剂之一，它还是可以用于延长咸干鱼类贮存期的添加剂。,BHA,与其他酚类抗氧化剂同时使用，效果更好。,在动物油脂中效果更佳；,比较安全，,ADI,值为,0-0.5mg/kg;,在油脂、油炸食品中最大使用量：,0.2g/kg,28,(,二,),二丁基羟基甲苯,(BHT),BHT,稳定性高，抗氧化效果好，而价格低廉。,使用范围：,豆油、棉子油和猪油,用于长期保存的食品与焙烤食品中很有效。,BHT,也可加入到包装焙烤食品、速冻食品及其他方便食品的纸或塑料薄膜等材料中，以延长食品的货架寿命。,一、油溶性抗氧化剂,29,（三）没食子酸丙酯（,PG,）,属于酸型抗氧化剂，易溶于乙醇，难溶于水。对热比较稳定，但易与铜、铁等金属离子反映呈紫色或暗绿色。,PG,对猪油的抗氧化作用较,BHA,或,BHT,更强些。,可以用在动物油、植物油、奶粉、鱼类制品、面包、香精油类食品中。,30,（四）特丁基对苯二酚（,TBHQ,）,在许多情况下，对大多数油脂，尤其是对植物油具有较其他抗氧化剂更为有效的抗氧稳定性。,不会因遇到铜、铁之类而发生颜色和风味方面的变化。,对炸煮食品具有良好的、持久的抗氧化能力。,31,二,.,水溶性抗氧化剂,一般地讲，水溶性抗氧化剂是能溶于水中的一类抗氧化剂，它们的主要功能是食品的护色,(,防止氧化变色,),以及保持食品的风味和质量稳定。,常用的种类是抗坏血酸类抗氧化剂,此外，还有许多种，如异抗坏血酸及其钠盐、植酸、茶多酚及氨基酸类,32,抗坏血酸,1,、性质：又称维生素,C,，具强还原性。,2,、抗氧化机理：是消耗氧，降低介质中的氧含量,3,、应用：,抗坏血酸在啤酒、果汁、罐头、冷冻食品等中广泛使用。,33,食品脱氧剂及其应用,脱氧剂,又称游离氧吸收剂,(FOA),或游离氧驱除剂,(FOS),，是一类能够吸除氧的物质。,当脱氧剂随食品密封在统一包装容器中时，能通过化学反应吸除容器内的游离氧及溶于食品的氧，并生成稳定化合物，从而防止食品的氧化变质；同时利用所形成的缺氧条件也能有效防止食品的霉变和虫害。,脱氧剂不直接添加到食品中，不会对食品产生污染。,34,常用的脱氧剂：,特制铁粉,组成：,特殊处理的铸铁粉、结晶碳酸钠、金属卤化物和填充剂；特制铁分为主要成分。褐色粉末；,脱氧机理：特制铁粉先与水反应，再与氧结合，最终生成稳定的氧化铁,特制铁粉的脱氧量：,1g,铁粉完全氧化需要,300ml,或,0.43g,的氧；,特点：,成本低、使用效果良好，实际生产中应用广泛；,用于含水量高的食品脱氧效果发挥的快，干燥则慢；,35,常用的脱氧剂：,连二亚硫酸钠,组成：,连二亚硫酸钠、氢氧化钙、植物性活性炭；,脱氧机理：,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,SO,2,和水：,在水、活性炭与脱氧剂并存时，脱氧速度快，一般在,1-2h,内可以除去容器中,80-90%,氧，,3h,几乎达到无氧状态。,36,第三节 保鲜剂,为了防止生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败变质等而在其表面进行喷涂、喷淋、浸泡或涂膜的物质可称为保鲜剂。,12,世纪我国蜂蜡涂在柑桔表面防止水分损失,16,世纪英国涂脂来防止食品干燥,20,世纪,30,年代美、英、澳等果蔬保鲜研究,20,世纪,70,年代后可食性保鲜剂处理肉、糖果,37,37,一、保鲜剂作用,隔离保护作用,抑制食品水分变化,抑制食品内外气体交换,阻止油脂迁移作用,抑杀菌及抗氧化作用,2025/3/30 周日,38,38,二、保鲜剂种类,蛋白质：,玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白等,脂类：,石蜡油、蜂蜡、矿物油、乙酰单甘酯,多糖：,CMC,、淀粉、果胶、阿拉伯胶,甲壳质类：,多糖，甲壳素（,chitin,）又叫几丁质，（,C,8,H,13,NO,5,）,n,，,C2,上的乙酰基脱除后变成脱乙酰甲壳质，即壳聚糖，成膜性、人体可吸收、抗辐射和抑菌防霉，杀菌力强,2025/3/30 周日,39,39,二、保鲜剂种类及其性质,(,一,),蛋白质,植物来源的蛋白质包括：玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和棉籽蛋白等，以及动物来源的蛋白有角蛋白，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。,40,(,二,),脂类化合物,脂类化合物包括有：石蜡油、蜂蜡、矿物油、蓖麻油、菜油、花生油、乙酰单甘酯及其乳胶体等，可以单独或与其它成分混合在一起用于食品涂膜保鲜。,二、保鲜剂种类及其性质,41,(,三,),多糖,由多糖形成的亲水性膜，有不同的粘性与结合性能，对气体的阻隔性好，但隔水能力差,纤维素,中的衍生物，如羧甲基纤维素,(CMC),可作为成膜材料。,淀粉类,(,直链淀粉、支链淀粉以及它们的衍生物,),可用于制造可食性涂膜。糊精是淀粉的部分水解产物也可以作为成膜剂，微胶囊等。,果胶,制成的薄膜由于其亲水性，故水蒸气渗透性高。,阿拉伯树胶、海藻中的角叉菜胶，褐藻酸盐、琼脂和海藻酸钠,等都是良好的成膜或凝胶材料。,二、保鲜剂种类及其性质,42,(,四,),甲壳质类,甲壳素和壳聚糖,是从蟹壳和虾壳中提取的一类粘多糖。不溶于水，溶于盐酸和醋酸，易成膜，是优良的果蔬天然保鲜剂。,经过改性后成的膜具有较低的透水性和对气体的选择透过性，可以防止水分散失，又可调节气体浓度和比例，对果蔬的生命活动有抑制作用，薄膜具有防霉抑菌作用。,二、保鲜剂种类及其性质,43,(,五,),树脂,天然树脂来源于树或灌木的细胞中。合成的树脂一般是石油产物。,紫胶由紫胶桐酸和紫胶酸组成，与蜡共生，可赋予涂膜食品以明亮的光泽。紫胶在果蔬和糖果中应用广泛。紫胶和其它树脂对气体的阻隔性较好，对水蒸气一般。,松脂可用于柑橘类水果的涂膜保鲜剂。苯并呋喃,茚树脂也可用于柑橘类水果,二、保鲜剂种类及其性质,44,此外，在保鲜剂中常常要加入一些其它成分或采取其它一些措施，以增加保鲜剂的功能,如常用丙三醇、山梨醇增塑剂；,用苯甲酸盐、山梨酸盐作为防腐剂；,用单甘酯、蔗糖脂作为乳化剂，用,BHA,、,BHT,、,PG,作为抗氧化剂以及浸渍无机盐溶液如,CaCl,2,溶液等,二、保鲜剂种类及其性质,45,复习题,常用食品防腐剂的作用机理,常用食品抗氧化剂的作用原理,影响食品抗氧化剂作用的因素和增效作用是什么,使用食品化学保藏剂所遵守的原则及注意事项,展望食品化学保藏剂的应用前景,46,Thank You!,47,