食品加工工藝學(xué) 緒 論 自然界生長(zhǎng)的可供人們食用的各種動(dòng)植物統(tǒng)稱為 食物 。 經(jīng)過(guò)加工制作的食物統(tǒng)稱為 食品 ，尤指具有一定規(guī)模的集約化加工。 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 果蔬 肉禽 乳類 水產(chǎn) 谷物 按原料種類分 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 罐制 干制 凍結(jié) 腌制 輻照 發(fā)酵 焙烤 保鮮 按加工方法分 按加工方法分按加工方法分食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 一次功能 營(yíng)養(yǎng)性，維持生命； 二次功能 嗜好性，風(fēng)味享受； 三次功能 保健性，調(diào)節(jié)機(jī)能。 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 保留可食部分，有效利用原料； 賦予安全性； 賦予營(yíng)養(yǎng)與功能性； 提高嗜好性； 提高保藏性； 賦予方便性； 改善經(jīng)濟(jì)性。 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 食品保藏狹義概念 是指為了防止食品腐敗變質(zhì)而采取的技術(shù)手段。 食品保藏廣義概念 為了延長(zhǎng)食品的貨架壽命，采取的合理的科學(xué)的加工工藝和加工方法。 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 第一章 引起食品變質(zhì)腐敗的主要因素 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 第三章 食品的低溫保藏技術(shù) 第四章 食品罐藏技術(shù) 第五章 食品的干制保藏技術(shù) 第六章 食品的輻照保藏技術(shù) 第七章 食品的腌制保藏技術(shù) 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 主要參考書(shū) 食品保藏原理與技術(shù) 曾名涌主編 . 化學(xué)工業(yè)出版社， 2009年 食品工藝學(xué)導(dǎo)論 馬長(zhǎng)偉 等主編 2002年版 食品技術(shù)原理 趙晉府主編 2002年版 食品加工與保藏原理 曾慶孝主編 2002年版 食品工藝學(xué) 夏文水主編 2007年版 食品工藝學(xué) 周家春主編 2008年版 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 主要參考資料 中文核心期刊 ： 食品科學(xué) 食品與發(fā)酵工業(yè) 食品工業(yè)科技 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào) 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)等 英文核心期刊 ： 品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái) 工大首頁(yè) 斛兵學(xué)苑 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái) 或輸入域名 輸入用戶名及密碼 （ 與“教學(xué)管理系統(tǒng)”相同 ） 登陸 點(diǎn)擊 食品加工工藝基礎(chǔ) 進(jìn)入。 校精品課程網(wǎng)站 2007年精品課程 食品工藝學(xué) 緒論 作業(yè) 題目 瀏覽網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái) 本課程“作業(yè)”欄目 要求 每人選擇一題； 篇幅不少于 3000字，嚴(yán)禁抄襲； 統(tǒng)一用課程設(shè)計(jì)專用紙謄寫(xiě)，不可打印； 論文務(wù)必在 4月 30日之前上交 。 食品加工與保藏新技術(shù)的綜述性論文 食品加工工藝基礎(chǔ) 緒論 引起食品變質(zhì)腐敗的主要因素及其作用 第一章 第一章 引起食品變質(zhì)腐敗的主要因素及其作用 問(wèn)題一 什么是食品的變質(zhì)？ 問(wèn)題二 食品變質(zhì)腐敗有哪些現(xiàn)象？ 問(wèn)題三 引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因是什么？ 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 1. 食品的腐敗變質(zhì) 民以食為天，食品是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，它提供給人類所需要的各種營(yíng)養(yǎng)和能量。人們每天必須攝入一定數(shù)量的食品以維持生命和身體健康。 食品易受到外來(lái)的和內(nèi)在的因素作用而發(fā)生變質(zhì)腐敗，每年由于食品的腐敗變質(zhì)引起的浪費(fèi)是十分驚人的。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 1. 食品的腐敗變質(zhì) 感官品質(zhì)的下降 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的損失 安全性的降低 食品表面的微生物 食品內(nèi)部的酶 空氣中的氧 腐敗、不能食用 發(fā)霉的豆瓣 腐敗的禽肉 腐爛的蘋(píng)果 酸敗的食用油 （ 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 舉例 食品在保藏過(guò)程中的變質(zhì) 蛋白質(zhì)的分解 導(dǎo)致魚(yú)、肉、蛋類食品的腐敗變質(zhì)； 脂肪的氧化 導(dǎo)致堅(jiān)果的“走油”、咸魚(yú)、凍肉“哈喇”味； 淀粉的老化 導(dǎo)致糕點(diǎn)的“回生”； 果蔬的呼吸、蒸發(fā)、后熟 導(dǎo)致過(guò)熟、萎蔫、組織軟化、品質(zhì)下降； 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 食品的腐敗變質(zhì)是指食品受到各種內(nèi)外因素的影響，造成其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的過(guò)程。 1. 食品的腐敗變質(zhì) 控制品質(zhì)的下降 防止腐敗的發(fā)生 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 極易腐敗原料 （ 1天 2周 ） 肉類和大多數(shù)水果和部分蔬菜； 中等腐敗性原料 （ 2周 2月 ） 柑橘、蘋(píng)果和大多數(shù)塊根類蔬菜。 穩(wěn)定的原料 （ 28月 ） 糧食谷物、種子和無(wú)生命的原料如糖、淀粉和鹽等。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 2. 食品腐敗變質(zhì)的主要原因 生物學(xué)因素 化學(xué)因素 物理因素 其他 機(jī)械損傷、環(huán)境污染、農(nóng) /獸藥殘留、濫用添加劑和包裝材料等。 微生物 嚙齒動(dòng)物 害蟲(chóng) 食品腐敗變質(zhì) 溫度 水分 光照 氧化 酶類 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 微生物廣泛分布于自然界； 新鮮食品是微生物的良好培養(yǎng)基； 微生物分泌各種酶類和毒性物質(zhì)，導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)； 引起食品腐敗變質(zhì)的微生物主要是細(xì)菌、酵母菌、霉菌。 微生物引起食品變質(zhì)的特點(diǎn) 食品種類不同，引起變質(zhì)的微生物種類不同； 環(huán)境條件不同，變質(zhì)快慢程度不同； 引起食品成分發(fā)生變化的同時(shí)，產(chǎn)生毒素或致病。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 部分食品腐敗類型和引起腐敗的微生物 食 品 腐敗類型 微 生 物 糕點(diǎn) 霉變和酸敗 沙門(mén)氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、變形桿菌、黃曲霉、毛霉、青霉、鐮刀霉 糖漿 產(chǎn)生粘液發(fā)酵呈粉紅色發(fā)霉 產(chǎn)氣腸桿菌、酵母屬 接合酵母屬 玫瑰色微球菌 、曲霉屬 、青霉屬 新鮮果蔬 軟腐病、炭疽病、青霉病、黑霉菌腐爛 根霉屬、歐文氏桿菌屬 、葡萄孢屬、黑曲霉 、假單胞菌屬 新鮮肉 變酸、變黏、產(chǎn)生異味、變綠色 假單胞菌屬、微球菌屬、乳桿菌屬 明串珠菌屬 家禽 變黏、產(chǎn)生異味 假單胞菌屬、產(chǎn)堿菌屬 濃縮桔汁 失去風(fēng)味 乳桿菌屬、明串珠菌屬、醋桿菌屬 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 害蟲(chóng)： 種類繁多，分布廣，軀體小，體色暗，繁殖快，適應(yīng)性強(qiáng)。 主要有甲蟲(chóng)類、蛾類、蟑螂類、螨類。 嚙齒動(dòng)物： 對(duì)食品危害最大的嚙齒動(dòng)物是老鼠。 危害： 增加食品的貯藏?fù)p耗，污染食品，甚至傳染疾病。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 學(xué)因素 酶的作用 酶促褐變、蛋白質(zhì)的酶解 、糖元的酵解 非酶褐變 氧化作用 脂肪、色素、維生素等的氧化。 淀粉老化 與包裝容器發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 與食品變質(zhì)有關(guān)的酶類： 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、氧化酶等。 酶對(duì)食品質(zhì)量的影響 多酚氧化酶催化酚類物質(zhì)氧化，引起褐色聚合物的形成 。 果膠酶促使果蔬植物中的果膠物質(zhì)分解，使組織軟化。 脂肪氧化酶催化脂肪氧化，導(dǎo)致食品產(chǎn)生異味。 抗壞血酸氧化酶催化抗壞血酸氧化，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)素的損失。 （ 教材 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 例：酶促褐變 定義 在酚酶的作用下，使果蔬中的酚類物質(zhì)氧化而呈現(xiàn)褐色，這種現(xiàn)象稱為酶促褐變。 酶促褐變的機(jī)制 酶促褐變是酚酶催化酚類物質(zhì)形成醌及其聚合物的結(jié)果。 酶促褐變發(fā)生的必要條件 ： 適當(dāng)?shù)姆宇惖孜?、多酚氧化酶和氧等?第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 定義 在食品貯藏與加工過(guò)程中，常發(fā)生與酶無(wú)關(guān)的褐變作用，稱為非酶褐變。 非酶褐變的機(jī)制 基本上已知有三種類型的機(jī)制在起作用： 羰氨反應(yīng)褐變作用 焦糖化褐變作用 抗壞血酸氧化褐變作用 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 羰氨反應(yīng)褐變作用 (美拉德反應(yīng) ) 羰氨反應(yīng)是食品中的氨基與羰基經(jīng)縮合、聚合生成黑色素 (也叫類黑精 )和某些風(fēng)味物質(zhì)的反應(yīng) 。 影響羰氨反應(yīng)的因子 基質(zhì)的濃度和水分 溫度 褐變抑制劑 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 焦糖化褐變作用 是指糖類受高溫 （ 150 至 200 ） 影響發(fā)生降解作用，降解后的物質(zhì)經(jīng)聚合、縮合生成粘稠狀的黑色物質(zhì) （ 焦糖或醬色 ）的過(guò)程。 抗壞血酸褐變作用 是指抗壞血酸自動(dòng)氧化分解為糠醛和 糠醛與氨基化合物又可發(fā)生羰氨反應(yīng)。 非酶褐變對(duì)食品的影響 顏色變化； 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：氨基酸、還原糖和抗壞血酸的損失。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 脂肪的酸敗 游離脂肪酸被 氧化 ，生成過(guò)氧化物，過(guò)氧化物繼續(xù)分解產(chǎn)生有刺激的“哈喇”味 ； 油脂在酶的作用下 分解 為甘油和脂肪酸，游離脂肪酸進(jìn)一步氧化，甘油也被氧化產(chǎn)生異味物質(zhì)。 油脂酸敗的影響因素 溫度、光照、氧氣分壓、水分、金屬離子、脂氧合酶等。 維生素的降解、色素的氧化也導(dǎo)致食品的色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。 自動(dòng)氧化過(guò)程 脂肪水解過(guò)程 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 淀粉老化的機(jī)理 在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常緊密，即 淀粉粒與水共同加熱 糊化，稱為 在 60 以下溫度 時(shí)， 產(chǎn)生了淀粉的老化。 影響淀粉老化的因素 水分、溫度、 粉分子形態(tài)、糊化條件和共存物質(zhì)。 例： 淀粉老化 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 例 罐頭內(nèi)壁的電化學(xué)腐蝕 陽(yáng)極： 2e 陽(yáng)極： 2e 陽(yáng)極： 2e 陰極： 2H+2e陰極： 2H+2e陰極： 2H+2e花青素與金屬罐壁的反應(yīng)、含硫蛋白質(zhì)與錫、鐵反應(yīng)發(fā)生變色。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 理因素 物理因素是促進(jìn)微生物生長(zhǎng)繁殖、誘發(fā)或加快食品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起變質(zhì)的外在原因。 主要因素有： 溫度 水分 光 氧氣 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 理因素 溫度 微生物的生長(zhǎng)、酶促反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)等無(wú)不受到溫度的制約。 根據(jù)范特霍夫 （ t 規(guī)則 ,溫度與食品成分的熱破壞反應(yīng)速率以及微生物生長(zhǎng)速率的關(guān)系均可以用溫度系數(shù)表示： 10(10 k(t+10)、 t+10) 和 t 時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù) 。 由阿雷尼烏斯 (程可知： )/( E:活化能； R:氣體常數(shù)； T:熱力學(xué)溫度； A:頻率因子 。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 溫度對(duì)微生物的影響 溫度 ） 對(duì)微生物的影響 121 蒸汽在 15 20分鐘內(nèi)殺死絕大多數(shù)微生物包括芽孢 116 蒸汽在 30 40分鐘內(nèi)殺死絕大多數(shù)微生物包括芽孢 110 蒸汽在 60 80分鐘內(nèi)殺死絕大多數(shù)微生物包括芽孢 100 海平面的純水沸騰溫度；很快殺死營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，但不包括芽孢 82死細(xì)菌、酵母和霉菌的生長(zhǎng)細(xì)胞 66熱菌生長(zhǎng) 60奶 30分鐘巴氏殺菌，殺死所有主要致病菌 （ 芽孢菌除外 ） 16多數(shù)細(xì)菌、酵母和霉菌生長(zhǎng)旺盛 10多數(shù)微生物生長(zhǎng)遲緩 4冷菌適度生長(zhǎng)，個(gè)別致病菌生長(zhǎng) 0 水結(jié)冰；普通微生物停止生長(zhǎng) 18 細(xì)菌休眠 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 水分 水分與微生物生長(zhǎng)關(guān)系密切，多數(shù)化學(xué)反應(yīng)、酶促生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行。 水分的蒸發(fā)使鮮活食品的外觀萎縮，鮮嫩度下降。 光 脂肪的氧化、色素的褪色、蛋白質(zhì)的凝固等均會(huì)因光線的照射而促進(jìn)反應(yīng)。 氧氣 氧直接參與氧化反應(yīng)，對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)成分、色澤、風(fēng)味造成損失，同時(shí)還是需氧菌生長(zhǎng)的必須條件。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 小結(jié) 食品原料屬生物材料，導(dǎo)致食品變質(zhì)腐敗的原因錯(cuò)綜復(fù)雜，包括： 生物學(xué)因素、化學(xué)因素、物理因素和其他因素 。 也可以分為： 食品內(nèi)部原因 酶引起的、自身生命活動(dòng)引起的、食品成分間相互化學(xué)反應(yīng)、食品成分的逸散等。 食品外部原因 污染微生物引起的、環(huán)境條件 （ 溫度、光、氧氣 ） 引起的 、機(jī)械損傷、外源污染物等 引起食品變質(zhì)的主要原因可歸納為： 微生物污染、酶促生化反應(yīng)、非酶化學(xué)反應(yīng) 。 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 第一章思考題 什么是食品的變質(zhì)？ 常見(jiàn)食品的變質(zhì)主要由哪些因素引起？ 試述引起食品腐敗變質(zhì)的生物學(xué)因素及其特性。 試述引起食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)因素及其特性。 溫度、水分和 第一章引起食品變質(zhì)腐敗的主要原因及其作用 食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品保藏基本原理 第二章 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品保藏基本原理 問(wèn)題一 食品保藏的基本原理是什么？ 問(wèn)題二 如何利用 溫度 、 水分活度 、 問(wèn)題三 什么是柵欄技術(shù)，在食品保藏中有何作用？ 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 概述 食品保藏的基本原理 制生 停止食品中一切生命活動(dòng)和生化反應(yīng)，殺滅微生物，破壞酶的活性。 （ 無(wú)生機(jī)原理 ） 抑生 抑制微生物和食品的生命活動(dòng)及生化反應(yīng)，延緩食品的腐敗變質(zhì)。 （ 假死原理 ） 促生 促進(jìn)生物體的生命活動(dòng)，借助有益菌的發(fā)酵作用防止食品腐敗變質(zhì) 。 （ 不完全生機(jī)原理 ） 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 假死原理 無(wú)生機(jī)原理 假死原理 概述 基于保藏原理的基本手段 抑制微生物活動(dòng)的保藏方法 加熱、冷凍、干制、腌制、防腐劑 利用發(fā)酵原理的保藏方法 發(fā)酵、腌制 運(yùn)用無(wú)菌原理的保藏方法 罐藏、冷殺菌、無(wú)菌包裝 維持食品最低生命活動(dòng)的保藏法 冷藏、氣調(diào) 不完全生機(jī)原理 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 溫度與微生物的關(guān)系 （ 1） 微生物的耐熱性 細(xì)菌 種類 最低生長(zhǎng)溫度/ 最適生長(zhǎng)溫度 / 最高生長(zhǎng)溫度/ 嗜熱菌 中溫性菌 低溫性菌 嗜冷菌 30 40 5 15 5 5 10 5 50 70 30 45 25 30 12 15 70 90 45 55 30 35 15 25 產(chǎn)芽孢菌 非芽孢菌 芽孢 營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 嗜熱菌芽孢 厭氧菌芽孢 需氧菌芽孢 耐熱程度： 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 溫度與微生物的關(guān)系 （ 2） 微生物高溫死亡的原因 加熱使微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固而死亡 ; 加熱對(duì)微生物有致毒作用 ; 加熱使微生物體內(nèi)脂類物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物耐熱性的因素 污染的種類、污染的數(shù)量、生理狀態(tài)與所處的環(huán)境 。 酸度 、水分活度、脂肪、鹽、糖、蛋白質(zhì)、植物殺菌素。 溫度、時(shí)間 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物耐熱性的因素 污染的種類：各種微生物的耐熱性各有不同。 嗜熱菌芽孢的耐熱性最強(qiáng) 污染的 數(shù)量 ： 初始活菌數(shù)越多，全部殺滅所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。 生理狀態(tài)與所處的環(huán)境 穩(wěn)定生長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 成熟的芽孢 未成熟的芽孢 較高溫度下培養(yǎng)的微生物耐熱性較強(qiáng) 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 酸度： 熱性越低； 高酸性 性 中酸性 低酸性 .0 酸性 低酸性低酸性 酸性 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 酸度 食品種類 常見(jiàn)腐敗菌 殺菌要求 低酸性 、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆 嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌 高溫殺菌105121 中酸性 菜肉類混合制品、湯類、面條、無(wú)花果 酸性 枝、龍眼、櫻桃、蘋(píng)果、枇杷、草莓、番茄醬、各類果汁 非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌 沸水或 100 以下介質(zhì)中殺菌 高酸性 8%） 則對(duì)微生物的抵抗力有削弱作用。 糖：糖的濃度越高，越難以殺死食品中的微生物。 注意： 高濃度糖液對(duì)微生物有抑制作用。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 蛋白質(zhì)：食品中蛋白質(zhì)含量在 5%左右時(shí)，對(duì)微生物有保護(hù)作用。 植物殺菌素：有些植物的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)微生物有抑制或殺滅作用 。 如辣椒、大蒜、洋蔥、芹菜、芥末、花椒等 。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 溫度 、時(shí)間 微生物的致死時(shí)間隨殺菌溫度的提高而成指數(shù)關(guān)系縮短。 溫度 蛋白質(zhì)凝固速度 微生物的耐熱性 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 4） 微生物的耐熱性的表示方法 不同的微生物對(duì)熱的耐受能力不一樣，但高溫對(duì)微生物數(shù)量減少的影響存在一個(gè)相似的可預(yù)測(cè)的變化模型，這就是微生物的耐熱特性曲線。并由此派生出相關(guān)的耐熱特性參數(shù)。 力致死時(shí)間曲線 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 在某一熱處理溫度下，單位時(shí)間內(nèi)，微生物被殺滅的比例是恒定的 。 /式中： N 殘存微生物的濃度 （ 單位容積的數(shù)量 ） 熱處理時(shí)間 k 反應(yīng)速率常數(shù) 對(duì)上式積分，設(shè) =0 時(shí)，某種微生物殘存數(shù)量為 ： 微生物熱致死反應(yīng)的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 熱力致死速率曲線 方程： D（ 指數(shù)遞減時(shí)間 (在 一定的 環(huán)境和熱力 致死溫度 條件下，殺滅 某種 微生物 90%的菌數(shù)所需要的時(shí)間。 1 (4D 101 100 102 103 104 105 熱力致死速率曲線 D N D 2D 3D 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 討論： 與原始菌數(shù)無(wú)關(guān)； 菌種及環(huán)境的性質(zhì)有關(guān)； 表達(dá)： 5 表示：在 110 條件下，殺滅 90%的某種微生物需要 5分鐘。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 部分食品中常見(jiàn)腐敗菌的 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 熱力指數(shù)遞減時(shí)間 若原始菌數(shù)為 104，由熱力致死速率曲線方程： D（ 可知 ： 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 熱力指數(shù)遞減時(shí)間 在 某一加熱溫度 下，使微生物的數(shù)量 減少到 10 D（ 10 表示： 在某一致死溫度下，原始菌數(shù)減少到百萬(wàn)分之一，需要10分鐘。 菌數(shù)減少到 10 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 105 110 115 120 101 102 100 t（ ） 熱力致死時(shí)間曲線 (方程 ： t Z（ ） Z 其中 ： 和 分別代表 t 和 熱力致死時(shí)間 ( 在某一 恒定溫度 下， 將食品中的某種微生物活菌 全部殺死 所需要的最短時(shí)間。 熱力致死時(shí)間曲線 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 熱力致死時(shí)間曲線 性質(zhì) 不同的微生物有不同的 一種微生物只有在相同的環(huán)境條件下才有相同的 耐熱性常數(shù) )：熱力致死時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)，致死溫度升高的度數(shù)。 t Z（ ） t（ ） 105 110 115 120 101 102 100 Z 熱力致死時(shí)間曲線 (用 方程 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 熱力致死時(shí)間曲線 微生物數(shù)量有關(guān)，與微生物的種類有關(guān)。 時(shí)間組合的殺菌強(qiáng)度。 例 ： 在 121 條件下， 用 1 改用 110 、 10 能否達(dá)到原定的殺菌目標(biāo) ？ 設(shè) Z=10 ， 由 10（ t） /Z 得=10 10(11010= 1明未能全部殺滅細(xì)菌。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 熱力致死時(shí)間曲線 由 t Z（ ） 當(dāng) 121 （取標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)） t（ ） 105 110 115 120 101 102 100 Z 熱力致死時(shí)間曲線 (第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 關(guān)于 表達(dá) ： ， 當(dāng) 21 , Z=10時(shí)，可直接以 一定的 標(biāo)準(zhǔn)致死溫度 條件下，殺滅 一定濃度 的某種微生物所需要的 加熱時(shí)間 。 當(dāng) 微生物和食品的種類不同而異，一般必須通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定。 對(duì)于低酸性食品，一般取 21 ， Z=10 對(duì)于 酸性食品， 一般取 00 ， Z=8 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 關(guān)于 當(dāng) n時(shí)， 在實(shí)際的殺菌操作中，若 殘存菌數(shù)就足夠小，可以把達(dá)到某種可接受的安全“殺菌程度”定為殺菌終點(diǎn)。 例： 12D 最低肉毒桿菌致死溫時(shí)； 對(duì) F0= 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 c. 值三者之間的關(guān)系 仿熱力致死時(shí)間曲線 由于 用起來(lái)不方便， 以 到以下方程： Z（ 2 102 101 105 110 115 120 t（ ） 100 D Z 仿熱力致死時(shí)間曲線 (第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 c. 值之間的關(guān)系 的關(guān)系 ： （ （ 1） 的關(guān)系 ： F 10（ （ 2） F、 D、 當(dāng) n 時(shí)， ， n D，則： F n D 10（ （ 3） 10 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 小結(jié)： 微生物耐熱特性的表示方法 熱力致死速率曲線 D（ ， n D 熱力致死時(shí)間曲線 t Z（ ） F10（ 121 t） /Z 仿熱力致死時(shí)間曲線 Z（ 2 值之間的關(guān)系 F n D 10（ ： 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 1） 低溫和微生物的關(guān)系 嗜冷菌 嗜溫菌 嗜熱菌 都有一定的正常生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍。 當(dāng) T ， 微生物活力下降 ； 當(dāng) T ，新陳代謝減弱，呈休眠狀態(tài) ； 當(dāng) T ，生命活動(dòng)停止，出現(xiàn)死亡 。 微生物的耐冷性 球菌類 G 桿菌； 酵母菌、霉菌 細(xì)菌 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 2） 微生物低溫?fù)p傷的原因 溫度下降 酶的活性減弱 ； 破壞了各種生化反應(yīng)的協(xié)調(diào)一致性； 冰晶體改變了細(xì)胞內(nèi)外的性狀； 冰晶體對(duì)微生物細(xì)胞的機(jī)械損傷。 微生物活力下降或死亡 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物低溫?fù)p傷的因素 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物低溫?fù)p傷的因素 產(chǎn)毒菌 腐敗菌 1234很少全死區(qū)段 食品緩慢腐敗區(qū) 溫度越低，微生物的活動(dòng)能力也越低。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 注意： 低溫可起到抑制微生物生長(zhǎng)和促使部分微生物死亡的作用。但在低溫下，其死亡速度比在高溫下要緩慢得多。 一般認(rèn)為，低溫只是阻止微生物繁殖，不能徹底殺死微生物，一旦溫度升高，微生物的繁殖也逐漸恢復(fù)。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物低溫?fù)p傷的因素 凍結(jié)前，降溫越迅速，微生物的死亡率越高； 凍結(jié)點(diǎn)以下，緩凍將導(dǎo)致剩余微生物的大量死亡，而速凍對(duì)微生物的致死效果較差。 結(jié)合水分含量高，微生物在低溫下的穩(wěn)定性相應(yīng)提高； 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物低溫?fù)p傷的因素 急速冷卻時(shí)，水分有可能迅速轉(zhuǎn)為過(guò)冷狀態(tài)而避免結(jié)晶。 高水分、低 外線等可促進(jìn)微生物低溫?fù)p傷，糖、鹽、蛋白質(zhì)等介質(zhì)對(duì)微生物有保護(hù)作用。 時(shí)間 /d 時(shí)神靈桿菌細(xì)胞的死亡情況 1 過(guò)冷介質(zhì) 2 冰凍介質(zhì) 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 （ 3） 影響微生物低溫?fù)p傷的因素 微生物的數(shù)量隨低溫貯藏期的延長(zhǎng)而減少。 可加速微生物的損傷或死亡。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 溫度與酶的關(guān)系 的鈍化作用及酶的熱變性 最適溫度 隨著溫度的升高，酶催化反應(yīng)加速；同時(shí)，溫度的升高，酶受熱變性而失活，導(dǎo)致反應(yīng)速度減慢。 綜合兩個(gè)方面的結(jié)果 ,得到最適溫度區(qū)。 大多數(shù)酶在 3040 范圍內(nèi)顯示最大活性。 酶催化反應(yīng)速率和酶失活速度與溫度的關(guān)系均可以用溫度系數(shù)表示。 溫度酶活力曲線 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 溫度與酶的關(guān)系 的鈍化作用及酶的熱變性 酶的熱穩(wěn)定性 可以用酶的熱失活曲線及相應(yīng)的 例：已知過(guò)氧化物酶熱失活溫度系數(shù) 由 得： Z 26 過(guò)氧化物酶的熱失活時(shí)間曲線 10第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 討論 高溫對(duì)酶活的損害程度低于細(xì)菌芽孢。 采用高溫短時(shí)殺菌時(shí)，酶的鈍化將成為首要的問(wèn)題。 酶鈍化程度有時(shí)也被用做食品殺菌的測(cè)定指標(biāo)。 （ 如 ： 乳堿性磷酸酶、植物過(guò)氧化物酶 ） 過(guò)氧化物酶的熱失活時(shí)間曲線 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 影響酶熱穩(wěn)定性的因素 a. 酶的種類 酶的分子愈大和結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，它對(duì)高溫就愈敏感。 b. 溫度 當(dāng)溫度超過(guò) 40 后，酶將迅速失活； 當(dāng)溫度超過(guò)最適溫度后，酶催化反應(yīng)速率急劇降低。 溫度對(duì)酶穩(wěn)定性的影響 溫度對(duì)酶催化反應(yīng)速度的影響 受熱破壞的最低點(diǎn) 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 酶的熱失活反應(yīng) 甜玉米中的過(guò)氧化物酶在 88 下 的失活曲線 殘余活力（對(duì)數(shù)值）加熱時(shí)間 /s 表酶的熱不穩(wěn)定部分的失活 表酶的熱穩(wěn)定部分的失活 酶活力的 再生 與酶的熱穩(wěn)定部分難以鈍化有關(guān)。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 影響酶熱穩(wěn)定性的因素 c. 加熱速率 加熱速率愈快，熱處理后酶活力再生的愈多。 d. 大多數(shù)酶的最適 8范圍內(nèi)，超出這一范圍，酶的熱穩(wěn)定性降低。 食品 失活條件 茄子 ，加熱 6s 櫻桃 ， 加熱 6s 不同來(lái)源的氧化酶的耐熱性 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 影響酶熱穩(wěn)定性的因素 e. 水分含量 食品水分含量愈低，其中的酶對(duì)熱的耐性愈高 。 f. 食品成分 蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等都可能會(huì)影響酶的耐熱性 。 溫度 / 游離油酸/3% 7% 0% 脂酶在不同溫度下的熱失活與水分之關(guān)系 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 在一定范圍內(nèi)，酶活性隨溫度的下降而降低 酶作用的效果因原料而異； 食品中酶活性的溫度系數(shù)大約為 23。 注意： 低溫可抑制酶的活性，但不能使其鈍化； 酶的濃度效果可能導(dǎo)致催化反應(yīng)速度加快。 解凍時(shí) ,酶活可能會(huì)驟然增強(qiáng)。 溫度 / 反應(yīng)速度 溫度對(duì)酶活性的影響 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 低溫對(duì)反應(yīng)速度的影響 溫度降低，反應(yīng)物質(zhì)分子的碰撞速度減緩，反應(yīng)速度受到抑制。 低溫對(duì)呼吸作用的影響 溫度降低，果蔬呼吸作用減弱，可延長(zhǎng)保藏期。 低溫下的水分蒸發(fā)作用 溫度越低，果蔬的蒸騰量越小。 溫度系數(shù)越高，低溫保藏的效果就越顯著。 濃度效果與溫度效果呈負(fù)相關(guān)； 對(duì)某些食品會(huì)產(chǎn)生低溫冷害。 低溫冷害問(wèn)題 二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 色澤風(fēng)味變化 脂肪氧化、美拉德反應(yīng) 營(yíng)養(yǎng)素變化 氨基酸損失、維生素 （ 泛酸 ） 的損失。 其他變化 蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、蔬菜和水果軟化。 破壞食品中的嫌忌成分，如禽類蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品的腐敗變質(zhì)與食品中水分含量具有一定的關(guān)系。 但僅僅依據(jù)食品中的水分含量還不足以預(yù)言食品的穩(wěn)定性。 如： 花生油 干基含水量 ） 時(shí)可變質(zhì) ，淀粉 20 （ 干基含水量 ） 不易變質(zhì) 。 鮮肉與咸肉、鮮菜與咸菜的水分含量相差不多，保藏效果差別很大。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品中的水分 微生物生長(zhǎng)繁殖只能利用游離水； 生化反應(yīng)需要的是游離水； 水與食品的非水成分之間結(jié)合的強(qiáng)度不同，以水分含量作為衡量腐敗變質(zhì)的指標(biāo)是不可靠的。 結(jié)合水 游離水 物理化學(xué)結(jié)合水 化學(xué)結(jié)合水 表面濕潤(rùn)水 毛細(xì)管水 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 食品在密閉容器內(nèi)測(cè)得的蒸汽壓 (p)與同溫下測(cè)得的純水蒸汽壓 (比。 描述為： 結(jié)合水的蒸汽壓遠(yuǎn)低于游離水的蒸汽壓； 食品中結(jié)合水的含量越高，水分活度就越低。 0 1之間 。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 溫度與 )( 熱力學(xué)溫度， R： 氣體常數(shù)， H： 食品含水量下的等量吸 收熱 （ 可以用純水的汽 化潛熱表示 ） 。 ( （ 溫度范圍： 2 40 ） 的升高成正比例升高 ， 且含水量越低，溫度對(duì) )1(第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 在恒定溫度下，食品水分含量與其水分活度之間的關(guān)系由水分吸附等溫線反映。 區(qū)：結(jié)合水 （ 0 ； 區(qū)：多層水 （ A單分子層結(jié)合水， B多分子層結(jié)合水； 區(qū)：游離態(tài)水 （ 。 區(qū)域 、 的水僅占生鮮食品總含水量的 5 左右，而區(qū)域 占 95 左右。 A B 水分含量（g水/W 水分吸附等溫線 000011)(.方程計(jì)算：?jiǎn)螌咏Y(jié)合的水量用詳見(jiàn)教材 二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 部分食品的水分活度值 品 肉、鮮魚(yú)、鮮奶、鮮奶油、新鮮果蔬、果汁 煮腸類、蒸煮火腿、部分加工奶酪、濃縮奶、面包 香腸、發(fā)酵香腸、牛肉干、生腌火腿、切達(dá)干酪、甜煉乳 點(diǎn)、干果、果醬、果凍、咸魚(yú)、某些干酪 便面、糖果和巧克力制品、餅干、休閑食品、干制蔬菜 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 微生物類群 最低 微生物種類 最低 大多數(shù)細(xì)菌 大多數(shù)酵母菌 大多數(shù)霉菌 鹽性細(xì)菌 嗜干霉菌 耐高滲酵母 降低水分活度，使食品的 生物的生長(zhǎng)繁殖就會(huì)受到抑制。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 水分活度與微生物增殖率的關(guān)系 1. 30 金黃色葡萄球菌 2. 30 紐波特沙門(mén)氏菌 3. 30 梅氏弧菌 微生物的生長(zhǎng)發(fā)育在不同水分活度下存在明顯的差異。 不同微生物對(duì)水分活度變化的敏感性有差異。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 降低水分活度，可以抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)也使微生物的耐熱性增加 （ 。 注意 ： 干制過(guò)程雖是加熱過(guò)程，但是它并不能代替殺菌。 脫水食品并非無(wú)菌。 水分活度 細(xì)菌芽孢在 110 的 型 營(yíng)養(yǎng)成分、 氣分壓、二氧化碳濃度、溫度和抑制物等環(huán)境因素愈不利于生長(zhǎng)，微生物生長(zhǎng)的最低 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 微生物在不同的生長(zhǎng)階段，所需的水分活度閾值也不一樣。 芽孢梭菌發(fā)芽生長(zhǎng)的最低 要形成芽孢的 黃曲霉菌生長(zhǎng)最低 產(chǎn)黃曲霉素最低 產(chǎn)毒菌的產(chǎn)毒量一般隨水分活度的降低而減少。 食品中的產(chǎn)毒菌在干制前如果沒(méi)有產(chǎn)生毒素，干制后也不會(huì)產(chǎn)毒；如果在干制前已經(jīng)產(chǎn)毒，干制過(guò)程將很難破壞這些毒素。 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 水分活度與酶的關(guān)系 每一種酶都存在一個(gè)最小水分活度； 水分活度在中等偏上范圍內(nèi)增加，酶活性增加，減小 會(huì)抑制酶的活性； 當(dāng)食品中水分不足以形成單分子吸附層時(shí)，酶活受到完全的抑制； 參見(jiàn) 15 25 下脂酶活性與 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 水分活度與酶的關(guān)系 水分活度對(duì)磨碎大麥芽和 2 卵磷脂混合物中卵磷脂的酶催化水解速率的影響 注意： 干制食品中的酶并沒(méi)有完全失活，僅靠減小 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系 水分活度與氧化作用的關(guān)系 水分活度低于單分子層水分時(shí)，脂質(zhì)極易遭受氧化酸??； 水分活度增加到 肪自動(dòng)氧化速率減??； 水分活度為 肪氧化速度逐漸加快； 當(dāng)水分活度大于 化速度將有所下降。 參見(jiàn) 17 37 下豬肉的脂質(zhì)氧化與 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 水分活度與其他變質(zhì)因素的關(guān)系 水分活度與非酶褐變 （ 的關(guān)系 ，反應(yīng)速度減小； 1018 微波、紅外線 紫外線、 射線 第二章 食品變質(zhì)腐敗的抑制 基本概念 放射性