第八章 食品的防腐保鲜.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,*,第八章 食品的防腐保鲜,1,食品防腐保鲜方法的特性,对食用者安全,最大限度保持食品的感官特性,不过高增加成本,常用方法：化学保鲜剂处理、气调、物理手段及综合处理方法。,2,第一节,化学方法,一、食品防腐保鲜化学剂的作用机理,使微生物的细胞膜通透性增加，细胞内物质容易流失,抑制微生物细胞中某些关键酶类的活性,破坏微生物细胞遗传物质或影响其功能,3,二、,pH,调节,主要微生物类群的基本,pH,适应范围,微生物类群,最低生长,pH,值,最适生长,pH,值,最高生长,pH,值,一般,极端,一般,极端,细菌,3.5,4,1,氧化硫硫杆菌,6.5,7.5,9.5,11,副溶血性弧菌,放线菌,4,7.5,8,10,酵母菌、霉菌,1.5,5,6,11,第一节,化学方法,4,二、,pH,调节,影响食品,pH,防腐的因素,调节,pH,值的范围,化学剂种类,其他防腐手段的联合应用,第一节,化学方法,5,二、,pH,调节,应用实例,酸菜和泡菜,酸乳,保鲜湿面,酸性罐头,第一节,化学方法,6,三、有机酸,1,、苯甲酸及其钠盐,防腐机理,破坏细胞膜的通透性,干扰酶的功能,毒性,大白鼠口服,LD50,为,2.53g/kg,ADI,值,0,5mg/kg,人体内不积蓄,第一节,化学方法,7,第一节,化学方法,苯甲酸的使用,未解离状态的苯甲酸容易进入菌体内部，产生抗菌作用。,一般适用于酸性食品中，,pH2.5-4,最为适宜。,8,三、有机酸,1,、,苯甲酸及其钠盐,抑菌效果及影响因素,微生物种类,pH3.0,PH4.5,PH5.5,黑曲霉,0.013,0.1,0.2,黑根霉,0.013,0.05,0.2,酿酒酵母,0.013,0.05,0.2,汉逊酵母,0.013,0.05,0.2,乳酸链球菌,/,0.025,0.2,肠膜明串珠菌,/,0.05,0.4,苯甲酸在不同,pH,值条件下的最低抑菌浓度（）,第一节,化学方法,9,三、有机酸,1,、,苯甲酸及其钠盐,允许使用量,添加剂,使 用 范 围,允许使用量,g/kg,备 注,苯甲酸,或,苯甲酸钠,碳酸饮料,0.2,以苯甲酸计，塑料桶装浓缩果蔬汁的最大使用量不得超过,2 g/kg,；苯甲酸和苯甲酸钠同时使用时，以苯甲酸计，不得超过最大使用量。（苯甲酸钠折合苯甲酸的系数为,1g,苯甲酸钠相当于,0.847g,苯甲酸）,低盐酱菜、酱类、蜜饯,0.5,葡萄酒、果酒、软糖,0.8,酱油、食醋、果汁（果味）型饮料、果酱（不包括罐头）,1.0,食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁,2.0,第一节,化学方法,10,第一节,化学方法,三、,有机酸,2,、,山梨酸（,Sorbic acid,）及山梨酸钾,防腐机理,破坏细胞膜的功能,破坏酶的功能（含巯基酶）,毒性,大白鼠口服山梨酸的,LD50,为,7360 mg/kg,体重,（食盐为,5000mg/kg,体重）,ADI,值,0,25mg/kg,在人和其它动物体内像其它脂肪酸一样被降解、代谢,11,2,、,山梨酸（,Sorbic acid,）及山梨酸钾,抑菌效果及影响因素,最低抑菌浓度（）,微生物种类,PH3.0,PH4.5,PH5.5,PH6.0,黑曲霉,0.025,0.05,0.2,0.2,黑根霉,0.006,0.025,0.1,0.1,酿酒酵母,0.013,0.025,0.05,0.2,汉逊酵母,0.006,0.025,0.05,0.1,乳酸链球菌,/,0.1,0.2,0.2,枯草杆菌,/,/,0.1,0.1,第一节,化学方法,三、,有机酸,12,2,、,山梨酸（,Sorbic acid,）及山梨酸钾,允许使用量,使 用 范 围,允许使用量,g/kg,备 注,肉、鱼、蛋、禽类制品,0.075,山梨酸与山梨酸,钾同时使用时，以山梨酸计，不得超过最大允许使用量。,果蔬类保鲜、碳酸饮料,0.2,胶原蛋白、肠衣、低盐酱菜,0.5,酱类、蜜饯、果汁（味）型饮料、果冻,0.5,葡萄酒、果酒,0.6,食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁,2.0,酱油、食醋、果酱、氢化植物油、软糖、鱼干制品、即食豆制食品、糕点、馅、面包、蛋糕、月饼、即食海蜇、乳酸菌饮料,1.0,第一节,化学方法,三、,有机酸,13,3,、,丙酸及丙酸盐,防腐机理具有与苯甲酸相似的抗菌机理,可挥发，有熏蒸杀菌作用,毒性,大白鼠经口服的,LD50,为,2600mg/kg,体重,可通过正常代谢被利用，无积累性,第一节,化学方法,三、,有机酸,14,3,、,丙酸及丙酸盐,允许使用量,防腐剂,使 用 范 围,允许使用量,g/kg,备 注,丙酸,粮食,1.8,1997,年增补,丙酸钙,生面湿制品,0.25,以丙酸计。生面湿制品指切面、馄饨皮,面包、食醋、酱油、糕点、豆制品,2.5,丙酸钠,糕点,2.5,以丙酸计。应用时使用,3,5,的水溶液，加工前必须洗净。,杨梅罐头加工工艺,50.0,第一节,化学方法,三、,有机酸,15,4,、,双乙酸钠,防腐机理,具有与苯甲酸相似的抗菌机理,毒性,大白鼠经口服的,LD50,为,4.96g/kg,体重,FAO,和,WHO,推荐的,ADI,值为,0,15mg/kg,体重,美国政府,1993,年撤除了双乙酸钠的,ADI,值限制,第一节,化学方法,三、,有机酸,16,4,、,双乙酸钠,允许使用量,防腐剂,使 用 范 围,最大使用量,g/kg,备 注,双乙酸钠,谷物、即食豆制品,1.0,膨化食品调味料,8.0,1997,年增补,复合调味料,10.0,1998,年增补,油炸薯片,1.0,第一节,化学方法,三、,有机酸,17,1,、,尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯）,分子式,防腐机理,抗菌特性与苯酚相似，可破坏细胞膜功能，使蛋白质变性，可抑制细胞呼吸酶系及电子传递酶系,第一节,化学方法,四、酯类,COOR,OH,18,1,、,尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯）,抗菌特性,微生物种类,完全抑菌所需的尼泊金酯最低浓度（,mg/kg,）,甲酯,乙酯,丙酯,丁酯,黑曲霉,1000,400,200,200,产黄青霉,500,250,125,63,黑根霉,500,250,125,63,白色假丝酵母,1000,500,250,125,蜡状芽孢杆菌,2000,1000,125,63,金黄色葡萄球菌,4000,1000,500,125,铜绿假单胞杆菌,4000,4000,8000,8000,大肠杆菌,2000,1000,40004000,伤寒沙门氏菌,2000,1000,1000,1000,肉毒梭状芽孢杆菌,1200,/,200,/,肺炎杆菌,1000,500,250,125,第一节,化学方法,四、酯类,19,1,、,尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯）,项 目,尼泊金酯种类,甲酯,乙酯,丙酯,丁酯,庚酯,溶解特性,(g/100g),水,10,25,80,0.20,0.25,2,0.07,0.17,0.86,0.025,0.05,0.30,0.005,0.02,0.15,/,0.0015,/,乙醇,（,25,）,100%,50%,10%,52,18,0.5,70,/,/,95,18,0.1,210,/,/,/,/,/丙二醇,（,25,）,100%,50%,10%,22,2.7,0.3,22,/,/,25,/,/,26,0.9,0.06,/,/,/,花生油,(25),0.5,1,1.4,5,/,小鼠经口,LD,50,（,g/kg,体重）,8,6,6.3,13.2,/,抑菌效果（苯酚系数）,3,8,17,32,/,第一节,化学方法,四、酯类,20,第一节,化学方法,四、酯类,1,、,尼泊金酯（化学名：对羟基苯甲酸酯）,添加标准,种类,使用范围,最大使用量,（,g/kg,）,备注,尼泊金乙酯,（对羟基苯甲酸乙酯）,果蔬保鲜,食醋,碳酸饮料,果汁（味）型饮料、果酱（不包括罐头）、酱油、酱料,糕点馅,蛋黄馅,0.012,0.10,0.20,0.25,0.5,（单用或混合用总量）,0.20,以对羟基苯甲酸计,尼泊金丙酯,（对羟基苯甲酸丙酯）,21,1,、,食盐和食糖,食盐抗菌机理,提高基质的渗透压,氯离子和钠离子对酶有抑制作用,降低溶氧,食糖抗菌机理,食糖可提高基质的渗透压,分子量小的糖防腐效果更好,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,22,1,、,食盐和食糖,食盐抗菌效果,1,以下无效,1,3,可导致微生物生长暂时性抑制,10,15,大多数微生物被完全抑制,20,以上基本上可抑制所有微生物的生长,蔗糖浓度达,50,以上才能抑制微生物的生长,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,23,2,、,二氧化硫与亚硫酸盐,剂型,名称,分子式,有效,SO,2,（）,水溶解度（,g/100ml,）,二氧化硫,SO,2,100,11,（,20,）,亚硫酸钾,K,2,SO,3,33,25,（,20,）,亚硫酸钠,Na,2,SO,3,50.8,28,（,40,）,结晶亚硫酸钠,Na,2,SO,3,7H,2,O,25.4,24,（,20,）,亚硫酸氢钾,KH SO,3,53.3,100,（,20,）,亚硫酸氢钠,NaH SO,3,61.6,300,（,20,）,焦亚硫酸钾,K,2,S,2,O,3,57.6,25,（,0,）,焦亚硫酸钠,Na,2,S,2,O,3,67.4,54,（,20,）,第一节,化学方法,五食糖与无机盐类,24,2,、,二氧化硫与亚硫酸盐,抗菌机理,作用于蛋白质中的巯基,与细胞组织及代谢物中的羰基起反应,降低了基质的氧化还原电位，可使好氧性微生物的生长受到抑制,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,25,2,、,二氧化硫与亚硫酸盐,毒性,无致癌作用,对鼠的长期无作用剂量相当于,42,179,mgSO,2,/(kg,d),FAO/WHO,联合食品添加剂专家委员会提出的,ADI,值为,0.7mgSO,2,/(kg,d),第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,26,3,、,硝酸盐和亚硝酸盐,抗菌机理,可与细胞内的铁硫酶系，如铁氧还蛋白、氢化酶等结合并抑制其功能,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,27,3,、,硝酸盐和亚硝酸盐,影响因素,pH,值,加热处理,微生物类群,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,28,3,、,硝酸盐和亚硝酸盐,毒性,很容易与仲胺反应生成具有致癌性的亚硝胺,与二甲胺反应时会形成致癌力极强的二甲基亚硝胺,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,29,第一节,化学方法,五、食糖与无机盐类,3,、,硝酸盐和亚硝酸盐,应用范围与用量,种类,使用范围,最大使用量,g/kg,备注,硝酸钠（钾）,肉制品,0.50,残留量以亚硝酸钠计，肉类罐头不得超过,0.05g/kg,；肉制品不得超过,0.03g/kg,亚硝酸钠（钾）,腌制畜、禽肉罐头、,肉制品,0.15,腌制盐水火腿,残留量：,0.07,30,1,、,酶,溶菌酶,溶解细菌的细胞壁；最适条件：,pH6,7,，,50,葡萄糖氧化酶,造成无糖或无氧的环境,过氧化氢的作用,第一节,化学方法,六、天然抗菌物质,31,2,、,多糖,壳聚糖,本身难以被分解,较好的成膜性，可阻挡微生物感染,第一节,化学方法,六、天然抗菌物质,32,3,、,天然香料和风味物质,常见天然物质中的抗菌素,大蒜：大蒜素,丁香：丁香酚,桂皮：桂皮醛,八角：茴香醚,薄荷：薄荷脑,有抗菌效果的风味物质,丁二酮,香芹酮,苯甲醛,香草醛,第一节,化学方法,六、天然抗菌物质,33,第一节,化学方法,六、天然抗菌物质,3,、,天然香料和风味物质,影响因素,与基质混合抗菌作用的效果大于基质表面,天然物质的效果大于提取物,在食品中使用的抑菌效果低于培养基中试验的效果,抗真菌的效果大于抗细菌的效果,抗,G,菌的效果大于抗,G,菌的效果,34,1,、,基本要求,对抗菌对象具有杀灭作用,能被降解成无害的物质,不应被食品成分或微生物代谢物钝化,不刺激抗性菌株的出现,医疗或饲料中使用的抗生素不应在食品中使用,第一节,化学方法,七、抗生素,35,2,、,我国目前允许在食品中使用的抗生素,种类,使用范围,最大使用量,g/kg,备注,乳酸链球菌素,罐头、植物蛋白饮料,0.20,乳制品、肉制品,0.50,纳它霉素,（微生物发酵法）,乳酪、肉制品（肉汤、西式火腿）、广式月饼、糕点表面、果汁原浆表面、易发霉食品,0.20,0.30,混悬液喷雾或浸泡残留量小于,10mg/kg,1997,年增补,色拉酱,0.02,(,残留量：,10 mg/kg),1998,年增补,发酵酒,0.01,1998,年增补,第一节,化学方法,七、抗生素,36,3,、,乳酸链球菌素（,nisin,）,理化性质,产生的微生物：乳酸链球菌,基本构成：,34,个氨基酸,溶解特性：,pH,下降溶解度升高,稳定性：低,pH,下稳定，,可被蛋白酶水解,与其他抗生素的关系：不产生交叉抗药性,第一节,化学方法,七、抗生素,37,3,、,乳酸链球菌素（,nisin,）,抗菌对象及特点,对,G,+,细菌，特别是芽孢有较强抑菌效果,具有抑菌和杀菌效果,不抑制革兰氏阴性菌、酵母和霉菌,第一节,化学方法,七、抗生素,38,3,、,乳酸链球菌素（,nisin,）,抗菌机理（学说）,抑制肽聚糖等物质的合成,与敏感菌细胞膜中某些酶的巯基发生作用,能消耗敏感细胞的质子驱动力,可导致,K,从胞浆中流出，,ATP,的泄漏,第一节,化学方法,七、抗生素,39,第一节,化学方法,七、抗生素,3,、,乳酸链球菌素（,nisin,）,毒性,能在肠道中被无害地降解,1969,年,FAO,WHO,批准其为食品添加剂,1994,年,FAO,WHO,规定其,ADI,值为,33000,1U,kg,，,LD50,为,7g,kg,40,1,、,复合化学防腐剂,防腐剂复合的效果,增效作用,等效作用,拮抗作用,第一节,化学方法,八、复合化学物质,41,1,、,复合化学防腐剂,应用实例,试验菌和条件,防腐剂,山梨酸,苯甲酸,尼泊金酯,大肠杆菌（,E.coli,）,pH=6,二氧化硫,0,0,山梨酸,0,0,苯甲酸,0,啤酒酵母（,S.cerevisive,）,pH=5,二氧化硫,0,山梨酸,0,苯甲酸,0,黑曲霉（,A.niger,）,pH=5,二氧化硫,山梨酸,0,苯甲酸,0,第一节,化学方法,八、复合化学物质,42,1,、,复合化学防腐剂,有关法规问题,加拿大规定在同一食品中不能同时使用某些添加剂,英国、新加坡等国规定在同一食品中使用几种防腐剂时必须减量,我国规定，复合物中各单项物质必须符合国家规定的使用范围和使用量,第一节,化学方法,八、复合化学物质,43,第一节,化学方法,八、复合化学物质,2,、,微生物产生的复合抗菌物,应用实例,发酵奶制品,发酵肉制品,发酵蔬菜,44,气调的一般方法,降低氧气的浓度,结合密闭和自然降氧,抽真空,涂膜隔离氧气,化学剂吸氧,填充其他非氧气体,提高二氧化碳的浓度,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,一、食品的气调防腐,45,气调对微生物的影响,低氧气浓度的影响,降低微生物的呼吸强度,抑制霉菌孢子的萌发及菌丝的生长,时间（,d,）,孢子数,10,3,/g,黄曲霉毒素,B,1,（,g/kg,）,空气,氮气,空气,氮气,0,10.5,10.5,7,10,7,8.03,14,18,4.9,80.0,21,71,3.7,118.0,27,72,3.5,120.0,34,72.5,3.3,119.0,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,一、食品的气调防腐,46,气调对微生物的影响,二氧化碳及其浓度的影响,5,20,时,CO,2,可抑制延滞期微生物,40,CO,2,可抑制各生长期微生物,CO,2,对厌氧菌或兼性厌氧菌影响少,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,一、食品的气调防腐,47,气调在食品中的应用实例,鲜肉,利用气调包装延长鲜肉货架寿命：,O,2,/CO,2,：,75,/,25,储藏温度：,1,。,鲜肉保鲜时抑菌的二氧化碳浓度低限为,15,货架寿命可达两个月,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,一、食品的气调防腐,48,气调在食品中的应用实例,果蔬,低的,O,2,含量，,2,5,适当的,CO,2,含量，,2,5,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,一、食品的气调防腐,49,气调在食品中的应用实例,粮食,密闭自然降氧,化学吸氧剂辅助降氧,燃烧辅助降氧,生物发酵辅助降氧,充二氧化碳,分子筛富氮,真空包装,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,一、食品的气调防腐,50,臭氧,一般性质,相对分子质量,48,密度为,1.658,分解后仍转变成氧气,常温空气中半衰期,20,50min,，水中半衰期约为,16min,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,51,臭氧,臭氧的产生,大规模产生主要通过紫外辐射或电晕放电,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,52,臭氧,杀菌机理,可引起细胞活性物质的氧化、变性、失活,毒性,一般无残留，应用安全,大量吸入有毒害作用,可觉察浓度,0.02 mg/kg,空气允许浓度,0.1 mg/kg,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,53,臭氧,杀菌效果,霉菌种类,臭氧浓度,（,mg/l,）,处理时间,（,min,）,杀菌率,（）,毛霉Mucor sp.,）,3.9-10.7,10-20,96,枝孢霉（,Cladosporium sp,.,）,23,30,100,链隔孢霉（,Alternaria sp.,）,3.9-10.7,10-20,96,镰孢霉（,Fusarium sp.,）,15.5,20,100,桔青霉（,Penicillium citrinum,）,15.4,30,100,杂色曲霉（,Aspergillus versicolor,）,9.6,100,100,黑曲霉（,Aspergillus niger,）,15,1,100,烟曲霉（,Aspergillus fumigatus,）,3.9-10.7,10-2096,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,54,臭氧,应用实例,水处理,果蔬保鲜,空气净化,粮食防霉保鲜（国家,“,十五,”,攻关项目）,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,55,环氧乙烷,理化性质,化学式：,10.8,液态，常温下气体,强烷基化试剂，杀菌力强,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,56,第二节 气体成分调节和气态杀菌剂处理防腐,二、气态杀菌剂,环氧乙烷,应用,食品包装材料,一次性医疗器械,果干、坚果、香料,疫病小麦（,TCK,小麦的处理）,毒性,有致癌性，,国际,Pic,公约限制,57,许多微生物能存活，,少数微生物能生长,可杀灭敏感菌，微生物一般,不能生长，但有些能存活,低酸性蔬菜、肉类罐头完全杀菌的温度范围,一些罐藏水果、带汁腌制品的热处理温度,杀灭微生物营养细胞的温度，随温度增高，杀菌时间缩短,在该温度范围，微生物将快速生长，有些微生物将产毒,有些,细菌,能在此温度下生长，引起食源性疾病,冷藏温度，一些腐败菌,和致病菌可缓慢生长,冷冻温度，大多数微生物,不生长，但可以存活,第三节 物理学方法,58,（一）冷藏,冷藏条件下食品微生物的特点,生长速率下降，延滞期延长，冷育菌可增加,出现冷休克,形态和生理可发生变化,第三节 物理学方法,一、低温防腐,59,一般食品的冷藏防腐,细菌：假单孢杆菌,霉菌：青霉、毛霉、枝孢霉、葡萄孢霉,酵母：球拟酵母、假丝酵母、红酵母,第三节 物理学方法,一、低温防腐,60,粮食的冷藏,粮食冷藏的种类,自然冷却,强制通风,强制制冷,第三节 物理学方法,一、低温防腐,61,粮食的冷藏,粮食冷藏的微生物学特点,基本温度：,15,以下,危害菌：青霉、枝孢霉,影响因素：,粮食的品质,粮仓的保温性能,粮仓的气密性,第三节 物理学方法,一、低温防腐,62,（二）,冷冻,冷冻对微生物的影响,完全抑制生长,对细胞产生损伤,物理性,化学性,不能对食品产生灭菌或消毒的作用,第三节 物理学方法,一、低温防腐,63,（二）,冷冻,影响微生物在冷冻中,存活的因素,微生物的种类,冷冻速率,解冻的影响,第三节 物理学方法,一、低温防腐,64,（二）,冷冻,影响微生物在冷冻中存活的因素,解冻的影响,长时间的解冻过程有可能导致食品变质,解冻食品表面水分增加有利于微生物活动,第三节 物理学方法,一、低温防腐,65,第三节 物理学方法,一、低温防腐,（二）,冷冻,冷冻食品的储藏稳定性,10,以下可基本抑制微生物的活动,长期储藏的冷冻温度应低于,18,66,（一）微生物的热致死的一般规律,微生物的伤亡速度,N,N,0,e,kt,lgN,lgN,0,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,67,（二）热处理的主要参数,D,值,十倍减少时间,(Decimal Reduction Time),，即杀死,90,微生物所需的时间，或活菌数减少一个对数周期所需的杀菌时间,D,其中：,D,r,特指温度,121.1,时的,D,值,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,68,D,值,如果要改变温度，可利用下式计算,D,值,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,69,Z,值,引起,D,值变化十倍所需改变的温度,有了,Z,值可以对不同温度的热加工过程进行效果比较,例,:,假设某种细菌的,Z,8,，则,60,处理,3,分钟与,68,处理,0.3,分钟及,52,热处理,30,分钟可达到相同的热处理效果。,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,70,F,值,在特定温度下使活菌数减少一定百分数所需的时间,F,D,(lgN,0,lg,N,),例,:,某食品中已知肉毒梭菌的带菌量为,10,5,个单位，要使食品经,121.1,处理后达到每,10,7,单位中活菌的出现概率不超过,1,个，问至少需要多长的杀菌时间,?,查表可知：肉毒梭菌,D,r,0.21,最少杀菌时间：,F,0.21,（,lg10,5,lg 10,-7,）,2.25min,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,71,F,值,如果要改变温度（如改为,115,），可利用下式计算,D,值,如肉毒梭菌,Z=10,D,115,0.21,10,0.6,0.84,上例的最少杀菌时间为：,F,0.84,（,lg10,5,lg 10,-7,）,10.08min,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,72,第三节 物理学方法,二、高温杀菌防腐,F,值,食品采用商业无菌处理的原因：,食品中有些腐败菌，如致黑梭菌,(,Cl,nigrificans,),，其,D,值为,Dr,2.0-3.0,，比肉毒梭菌的,D,值还高十多倍,(,相同温度下,),，要到达完全杀菌的时间极长，实际食品加工时无法达到,73,（一）干燥食品的储藏和防腐,食品干燥后微生物仍能长期稳定地存在,干燥食品的储藏安全性由,“,水活度,”,决定,防止干燥食品吸湿后超过,“,临界水分,”,第三节 物理学方法,三、干燥防腐,74,（二）中湿食品的储藏和防腐,食 品,a,w,范围,食 品,a,w,范围,果干,糕点,冰冻食品,部分糖果,商品糕点馅,部分谷物产品,果料蛋糕,0.60-0.75,0.60-0.90,0.60-0.90,0.60-0.65,0.65-0.71,0.65-0.75,0.73-0.83,糖，糖浆,蜂蜜,浓缩果汁,果酱,甜炼乳,发酵香肠,(,部分,),成熟奶酪,(,部分,),0.60-0.75,0.75,0.79-0.84,0.80-0.91,0.83,0.83-0.87,0.96,第三节 物理学方法,三、干燥防腐,75,（二）中湿食品的储藏和防腐,细菌,G,菌不能繁殖,G,菌中的球菌、一些产芽孢菌及乳酸菌可繁殖,主要的健康危害菌是金黄 色葡萄球菌,第三节 物理学方法三、干燥防腐,76,（二）中湿食品的储藏和防腐,霉菌,中湿食品变质的主要危害菌,表面吸湿可加速变质过程,需要化学防腐剂辅助防霉,第三节 物理学方法,三、干燥防腐,77,（三）粮食的防霉,1,、影响粮食储藏稳定性的因素,粮食的品质和杂质,粮堆的温差,堆粮的高度,粮食的自然吸湿,粮食自身的呼吸及昆虫的活动,微生物在粮食中的演替作用,第三节 物理学方法,三、干燥防腐,78,第三节 物理学方法,三、干燥防腐,（三）粮食的防霉,2,、粮食霉变的预防,检测粮食水分和降低杂质含量,检测储粮微生物的变化,减少或消除粮堆温差,79,第三节 物理学方法,三、干燥防腐,（三）粮食的防霉,3,、粮食霉变发展的控制,霉变初期可通过翻动粮面、通风等措施使整仓或局部粮食降温、降水,比较严重的霉变应及时采取倒仓，凉晒、烘干等措施处理,高剂量的磷化氢等熏蒸剂处理可有效杀灭霉菌,80,食品种类,辐射源,剂量,(kGy),效 果,粮食,鱼类罐头,熏制鱼,桔 子,树 莓,杨莓汁,番 茄,鸡 肉,牛 肉,猪 肉,火 腿,鲜猪肉,60,Co,射线,射线,射线,0.5,1,兆电子伏,电子射线,射线,射线,射线,射线,射线,射线,射线,射线,0.10-1.0,15-20,50,1.5-2.0,0.03-0.04,2.0,3.0-4.0,0.002-0.007,0.035-0.045,0.035-0.04,0.03-0.042,0.015,达到灭菌预期效果,完全灭菌,完全灭菌、长期保藏,表面杀菌好，提高保藏性,微生物量显著减少，延长保藏时间,3-4,天,杀灭霉菌,防止腐烂，延长保藏时间,4-12,天,灭菌保藏,灭菌保藏,灭菌保藏,灭菌保藏,保藏两个月,第三节 物理学方法,四、辐射处理,81,高能电子束,82,高能电子束,电子束处理塔,83,第三节 物理学方法,四、辐射处理,影响食品辐射处理效果的因素,照射剂量,辐射剂量率,食品接受辐射处理时的状态,氧气,化学药品的影响,用其它物理方法复合处理,84,食品高压杀菌原理,破坏微生物细胞膜,抑制酶的活性,促使细胞内,DNA,变性,第三节 物理学方法,五、高压处理,85,高压杀菌及影响因素,压力的大小和加压时间,300MPa,以上可杀灭细菌、霉菌、酵母菌,病毒对压力较敏感,芽孢细菌对高压的抗性较强,延长加压时间可提高杀菌效果,第三节 物理学方法,五、高压处理,86,高压杀菌及影响因素,加压方式,连续式和间歇式,恒压和变压,第三节 物理学方法,五、高压处理,87,高压杀菌及影响因素,温度,低温可提高效果,高温下也可提高效果,微生物的种类和特性,对数期的微生物对压力反应更敏感,G,+,比,G,-,菌更抗压力,孢子或芽孢更抗压,第三节 物理学方法,五、高压处理,88,第三节 物理学方法,五、高压处理,高压杀菌及影响因素,食物本身的组成,大分子物质有缓冲保护作用,水活度,基质水活度高时杀菌效果提高,89,第三节 物理学方法,六、脉冲电场和脉冲磁场杀菌处理,脉冲电场杀菌,脉冲电场的发生机理和处理方法,90,第三节 物理学方法,六、脉冲电场和脉冲磁场杀菌处理,脉冲电场杀菌,脉冲电场杀菌的机理,加大膜的电位差，提高膜的通透性,膜通透性增加可导致膜上出现小孔，强度降低,细胞膜上的小孔在振荡效应的作用下可发生崩溃,91,第三节 物理学方法,六、脉冲电场和脉冲磁场杀菌处理,脉冲电场杀菌,影响脉冲电场杀菌效果的因素,微生物类群及生理状态,G,-,菌对脉冲电场较敏感,营养细胞更敏感,对数期的细胞敏感性强。,92,第三节 物理学方法,六、脉冲电场和脉冲磁场杀菌处理,脉冲电场杀菌,影响脉冲电场杀菌效果的因素,电场强度,一定范围内呈正比,处理温度,升温有助于提高效果,脉冲频率,提高频率杀菌效果更好,食品基质的,pH,值,非中性,pH,可杀菌效果,93,第三节 物理学方法,六、脉冲电场和脉冲磁场杀菌处理,脉冲磁场杀菌,94,