1、第二章 食品變質腐敗的抑制食品保藏基本原理 1問題一食品保藏的基本原理是什么？問題二如何利用T、Aw、pH值等條件抑制食品的變質？問題三什么是柵欄技術，在食品保藏中有何作用？第二章 食品變質腐敗的抑制2概述食品保藏的基本原理制生停止食品中一切生命活動和生化反應，殺滅微生物，破壞酶的活性。（無生機原理）抑生抑制微生物和食品的生命活動及生化反應，延緩食品的腐敗變質； （假死原理）促生促進生物體的生命活動，借助有益菌的發(fā)酵作用防止食品腐敗變質。 （不完全生機原理） 第二章 食品變質腐敗的抑制3糖或鹽處理6煙熏氣調貯藏化學保藏789輻射1012345熱處理冷凍處理干燥酸處理 (pH)發(fā)酵常用保藏方法：

2、第二章 食品變質腐敗的抑制4食品的腐敗及腐敗菌一般說來，食品原料都帶有微生物。細菌是引起食品腐敗變質的主要微生物細菌中非芽孢細菌耐熱性不強，巴氏殺菌即可殺死細菌中芽孢菌耐熱性強酵母菌和霉菌引起的變質多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高 第一節(jié) 溫度對食品變質腐敗的抑制作用51、高溫對微生物的殺滅作用（1）微生物的耐熱性細菌種類最低生長溫度/最適生長溫度/最高生長溫度/嗜熱菌嗜溫菌低溫菌嗜冷菌30 455 155 510550 7030 4525 30121570 9045 5530 351525一、溫度與微生物的關系第二章 食品變質腐敗的抑制6（2）微生物高溫死亡的原

3、因加熱使微生物細胞內蛋白質凝固而死亡;加熱對微生物有致毒作用;加熱使微生物體內脂類物質的性質發(fā)生變化。 第二章 食品變質腐敗的抑制7pH水分活度脂肪鹽糖蛋白質植物殺菌素菌株和菌種初始活菌數(shù)生理狀態(tài)培養(yǎng)溫度溫度時間微生物本身的特性食品成分熱處理條件（3）影響微生物耐熱性的因素第二章 食品變質腐敗的抑制8菌株和菌種：各種微生物的耐熱性各有不同。芽孢菌非芽孢菌、霉菌、酵母菌芽孢菌的芽孢芽孢菌的營養(yǎng)細胞嗜熱菌芽孢厭氧菌芽孢需氧菌芽孢初始活菌數(shù)：初始活菌數(shù)越多，全部殺滅所需的時間就越長生理狀態(tài)與培養(yǎng)溫度 穩(wěn)定生長期的營養(yǎng)細胞對數(shù)生長期的營養(yǎng)細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A、微

4、生物本身的特性第二章 食品變質腐敗的抑制9B、熱處理條件溫度、時間微生物的致死時間隨殺菌溫度的提高而成指數(shù)關系縮短。溫度 蛋白質凝固速度 微生物的耐熱性第二章 食品變質腐敗的抑制10表 熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響溫度（）100105110115120125130135平酸菌芽孢全部死亡所需時間（分）12006001967019731第二章 食品變質腐敗的抑制11C、食品成分的因素酸度：pH值偏離中性的程度越大，耐熱性越低高酸性 3.7 酸性中酸性 低酸性4.55.0pH 3.7高酸性 酸性5.0中酸性 低酸性低酸性酸性4.6 pH值對殺菌效果的影響第二章 食品變質腐敗的抑制12酸

5、度pH值食品種類常見腐敗菌殺菌要求低酸性 5.0蝦、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4.65.0蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、無花果酸性3.74.6荔枝、龍眼、櫻桃、蘋果、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以下介質中殺菌高酸性 3.7菠蘿、杏、葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁等酵母、霉菌食品的酸度對微生物耐熱性的影響第二章 食品變質腐敗的抑制13C、食品成分的因素水分活度：細菌芽孢在低水分活度時有更高的耐熱性。殺滅肉毒桿菌在干熱條件下121需120min，濕熱條件下121，410mi

6、n即可 。食品介質致死溫度/奶油全乳脫脂乳乳清肉湯7369656361脂肪：脂肪含量高則細菌的耐熱性會增強。加熱時間為10min，埃希桿菌在不同介質中的熱致死溫度如右表所示。 第二章 食品變質腐敗的抑制14C、食品成分的因素鹽類：低濃度食鹽（ 8%）則對微生物的抵抗力有削弱作用，食鹽的濃度高于14時，一般細菌將無法生長 。糖類：糖的濃度越高，越難以殺死食品中的微生物。 注意： 高濃度糖液對微生物有抑制作用。第二章 食品變質腐敗的抑制15C、食品成分的因素蛋白質：食品中蛋白質含量在5%左右時，對微生物有保護作用。 植物殺菌素：有些植物的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性物質對微生物有抑制或殺滅作用 。如番

7、茄、辣椒、大蒜、洋蔥、芥末、花椒等 。第二章 食品變質腐敗的抑制16（4）微生物的耐熱性的表示方法不同的微生物對熱的耐受能力不一樣，但高溫對微生物數(shù)量減少的影響存在一個相似的可預測的變化模型，這就是微生物的耐熱特性曲線。并由此派生出相關的耐熱特性參數(shù)。 a.熱力致死速率曲線 D值、TRT值b.熱力致死時間曲線 TDT值、Z值、F值c.仿熱力致死時間曲線第二章 食品變質腐敗的抑制17a.加熱時間與微生物致死率的關系在某一熱處理溫度下，單位時間內，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） 熱處理時間 k 反應速率常數(shù)對上式積分，某種微生物初始活菌數(shù)為a，殘存數(shù)量為b

8、，則：第二章 食品變質腐敗的抑制18a.加熱時間與微生物致死率的關系 熱力致死速率曲線方程： D（lgalgb）D值： 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)所需要的時間。(min)4D101100102103104105熱力致死速率曲線DND2D3D第二章 食品變質腐敗的抑制19討論：D值反映微生物的耐熱性強弱；D值大小和細菌耐熱性的強度成正比。D值與熱處理溫度、菌種及環(huán)境的性質有關；D值原始菌數(shù)無關；D值的計算： 表達： Dt D110 = 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 食品變質腐敗的抑制20例：110熱處理時，原始菌數(shù)為1104

9、，熱處理3分鐘后殘存的活菌數(shù)是1102，求該菌D值。 即D110 或D110=1.5第二章 食品變質腐敗的抑制21部分食品中常見腐敗菌的D值第二章 食品變質腐敗的抑制22 時間屬性，與初始菌數(shù)無關TRT值：熱力指數(shù)遞減時間TRT值(Thermal Reduction Time)：在任何特定熱力致死T下下，使微生物的數(shù)量減少到10-n時所需要的時間。 TRTnD（lg10n lg100）nDTRT6 = 10 表示： 在某一致死溫度下，原始菌數(shù)減少到百萬分之一，需要10分鐘。 菌數(shù)減少到10-n表示殘存菌數(shù)出現(xiàn)的概率。第二章 食品變質腐敗的抑制23方程： t0tZ（lg lg ）10511011

10、5120101102100t（）Z熱力致死時間曲線(min)其中： 和 分別代表 t 和t0溫度下的TDT值。 時間屬性，與初始菌數(shù)有關。TDT值(Thermal Death Time): 在某一恒定溫度下，將食品中一定數(shù)量的某種微生物活菌全部殺死所采用的殺菌溫度和時間組合。b.加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線第二章 食品變質腐敗的抑制24b.加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線性質Z值反映不同微生物對溫度的敏感程度， Z值小對溫度的敏感程度高不同的微生物有不同的Z值，同一種微生物只有在相同的環(huán)境條件下才有相同的Z值；Z值：熱力致死時間降低一個對數(shù)循環(huán)，致死溫度升高的度

11、數(shù)。t0tZ（lg lg ）t（）105110115120101102100Z熱力致死時間曲線(min)用Z值可以估算任意溫度下的致死時間。方程t0, t, 第二章 食品變質腐敗的抑制25b.加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線TDT曲線與環(huán)境條件有關，與微生物數(shù)量有關，與微生物的種類有關。TDT曲線可用以比較不同的溫度-時間組合的殺菌強度。例：在121條件下，用1 min恰好將某食品中的某種菌全部殺滅；現(xiàn)改用110、10 min處理，問能否達到原定的殺菌目標？ 設 Z=10 ， 由 10（t0t）/Z 得=1010(110-121)/10=0.79min 1min 說明未能全部殺滅

12、細菌。110下的殺菌時間？第二章 食品變質腐敗的抑制26b.加熱溫度與微生物致死率的關系 熱力致死時間曲線由 t0tZ（lg lg ）當 t0121（取標準溫度時）F值是TDT值,也稱殺菌效率值。t（）105110115120101102100Z熱力致死時間曲線(min)第二章 食品變質腐敗的抑制27關于F值的討論表達： ，當t0=121， Z=10時，可直接以F0表示。F值：在一定的標準致死溫度條件下，殺滅一定濃度的某種微生物所需要的加熱時間。當Z值相同時，F(xiàn)值越大者耐熱性越強。F值表示殺菌強度，隨微生物和食品的種類不同而異，一般必須通過試驗測定。對于低酸性食品，一般取 t0=121， Z=

13、10對于酸性食品， 一般取 t0=100， Z=8第二章 食品變質腐敗的抑制28c. D值、Z值和F值三者之間的關系 仿熱力致死時間曲線由于TDT值與初始活菌數(shù)有關，應用起來不方便， 以D值取代TDT值，得到以下方程：t1t2Z（lg D2 lgD1）102101105110115120t（）100DZ仿熱力致死時間曲線(min)第二章 食品變質腐敗的抑制29 D與Z的關系： lg（ D2 / D1 ）（t1- t2）/Z （1） F與Z的關系： F 10（t-121）/Z （2） F.D.Z之間的關系：當n時，TRTn， n D，則： F n D 10（t-121）/Z （3）c. D值、Z

14、值和F值三者之間的關系 仿熱力致死時間曲線第二章 食品變質腐敗的抑制30小結： 微生物耐熱特性的表示方法熱力致死速率曲線 D（lgN0lgN）熱力致死時間曲線 t0tZ（lg lg ） F10（121t）/Z仿熱力致死時間曲線 t1t2Z（lg D2 lgD1） TRTn = n DD值TDT值Z值F值TRT值第二章 食品變質腐敗的抑制312、低溫對微生物的抑制作用 （1）低溫和微生物的關系嗜冷菌嗜溫菌嗜熱菌都有一定的正常生長繁殖的溫度范圍。當T最低 T T最適時 ，微生物活力下降 ；當T T最低時，新陳代謝減弱，呈休眠狀態(tài)；當T T最低時，生命活動停止，出現(xiàn)死亡。 微生物的耐冷性 球菌類G桿

15、菌； 酵母菌、霉菌細菌第二章 食品變質腐敗的抑制32（2）微生物低溫損傷的原因溫度下降酶的活性減弱；破壞了各種生化反應的協(xié)調一致性；冰晶體改變了細胞內外的性狀；原生質體濃度增加，粘度增加，影響新陳代謝 冰晶體對微生物細胞的機械損傷。微生物活力下降或死亡第二章 食品變質腐敗的抑制33（3）影響微生物低溫損傷的因素a.溫度b.降溫速度c.水分存在的狀態(tài)d.過冷狀態(tài)e.外部條件f.貯藏期g.交替凍結和解凍第二章 食品變質腐敗的抑制34產(chǎn)毒菌腐敗菌1-生長迅速區(qū)段2-某些菌緩慢生長區(qū)段3-停止生長區(qū)段4-緩慢死亡，但很少全死區(qū)段食品緩慢腐敗區(qū)注意：低溫不是有效的殺菌措施。a.溫度溫度越低，微生物的活動

16、能力也越低。第二章 食品變質腐敗的抑制35b.降溫速度凍結前，降溫越迅速，微生物的死亡率越高； 凍結點以下，緩凍將導致剩余微生物的大量死亡，而速凍對微生物的致死效果較差。c.水分存在的狀態(tài)結合水分含量高，微生物在低溫下的穩(wěn)定性相應提高；為什么？第二章 食品變質腐敗的抑制36d.過冷狀態(tài)急速冷卻時，水分有可能迅速轉為過冷狀態(tài)而避免結晶。e.外部條件高水分、低pH值、紫外線等可促進微生物低溫損傷，糖、鹽、蛋白質等介質對微生物有保護作用。 時間/d 活菌數(shù)/% -8時神靈桿菌細胞的死亡情況 1 過冷介質 2 冰凍介質第二章 食品變質腐敗的抑制37f.貯藏期微生物的數(shù)量隨低溫貯藏期的延長而減少。g.交

17、替凍結和解凍可加速微生物的損傷或死亡。第二章 食品變質腐敗的抑制38二、溫度與酶的關系1、高溫對酶的鈍化作用及酶的熱變性最適溫度隨著溫度的升高，酶催化反應加速；同時，溫度的升高，酶受熱變性而失活，導致反應速度減慢。綜合兩個方面的結果,得到最適溫度區(qū)。大多數(shù)酶在3050范圍內顯示最大活性。溫度酶活力曲線第二章 食品變質腐敗的抑制39酶的熱穩(wěn)定性可以用酶的熱失活曲線及相應的D值、Z值、F值來描述酶的耐熱性。過氧化物酶的熱失活時間曲線1.過氧化物酶2.細菌芽孢Z酶Z菌第二章 食品變質腐敗的抑制40討論高溫對酶活的損害程度低于細菌芽孢。采用高溫短時殺菌時，酶的鈍化將成為首要的問題。酶鈍化程度有時也被用

18、做食品殺菌的測定指標。 （如：乳堿性磷酸酶、植物過氧化物酶）過氧化物酶的熱失活時間曲線1.過氧化物酶2.細菌芽孢第二章 食品變質腐敗的抑制41影響酶熱穩(wěn)定性的因素a. 酶的種類酶的分子愈大和結構愈復雜，它對高溫就愈敏感。b. 溫度在一定范圍內，溫度，酶反應的速率也隨之。 溫度對酶穩(wěn)定性的影響溫度對酶催化反應速度的影響 lg k T-1K-1第二章 食品變質腐敗的抑制42酶的熱失活反應 甜玉米中的過氧化物酶在88下 的失活曲線殘余活力（對數(shù)值）加熱時間/sCA段代表酶的熱不穩(wěn)定部分的失活 BD段代表酶的熱穩(wěn)定部分的失活 第二章 食品變質腐敗的抑制43影響酶熱穩(wěn)定性的因素c. 加熱速率加熱速率愈快

19、，熱處理后酶活力再生的愈多。 d. pH值大多數(shù)酶的最適pH值在4.58范圍內，超出這一范圍，酶的熱穩(wěn)定性降低。食品pH值Z值失活條件茄子5.0311.8117.2，加熱6s 櫻桃3.466.877.2，加熱6s 不同來源的氧化酶的耐熱性第二章 食品變質腐敗的抑制44影響酶熱穩(wěn)定性的因素e. 水分含量食品水分含量愈低，其中的酶對熱的耐性愈高 。f. 食品成分蛋白質、脂肪、碳水化合物等都可能會影響酶的耐熱性 。第二章 食品變質腐敗的抑制452、低溫對酶活性的抑制作用在一定范圍內，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

20、使其鈍化；酶的濃度效果可能導致催化反應速度加快。解凍時,酶活可能會驟然增強。溫度/反應速度溫度對酶活性的影響第二章 食品變質腐敗的抑制46三、溫度與其他變質因素的關系低溫對反應速度的影響溫度降低，反應物質分子的碰撞速度減緩，反應速度受到抑制。低溫對呼吸作用的影響溫度降低，果蔬呼吸作用減弱，可延長保藏期。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相關； 對某些食品會產(chǎn)生低溫冷害。1、低溫對變質因素的抑制作用第二章 食品變質腐敗的抑制472、高溫對食品品質的影響風味變化脂肪氧化、美拉德反應營養(yǎng)素變化氨基酸損失、維生素（VC、VB

21、1、VD、泛酸）的損失。其他變化蛋白質變性、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 食品變質腐敗的抑制48第二節(jié) 水分活度對食品變質腐敗的抑制作用食品中的水分 微生物生長繁殖只能利用游離水 生化反應需要的是游離水 一般脫水方法能除去的基本上是游離水結合水游離水物理化學結合水化學結合水表面濕潤水毛細管水第二章 食品變質腐敗的抑制491、水分活度（Aw）食品在密閉容器內測得的蒸汽壓(p)與同溫下測得的純水蒸汽壓(p0)之比。描述為：Aw在數(shù)值上等于食品所處環(huán)境的平衡相對濕度。一、有關水分活度的基本概念Aw值隨T的升高成正比例

22、升高，含水量越低，溫度對Aw的影響越大。第二章 食品變質腐敗的抑制502、水分吸濕等溫線在恒定溫度下，食品水分含量與其水分活度之間的關系。區(qū)：結合水（00.25）；區(qū)：多層水（ 0.25 0.8 ） A單分子層結合水， B多分子層結合水；區(qū)：游離態(tài)水（0.80.99） 。不同食品在相同AW值下，可能有不同的含水量。AB水分含量（g水/g干物質）AW0.20.50.81.00 水分吸附等溫線第二章 食品變質腐敗的抑制51部分食品的水分活度值 Aw食 品0.98鮮肉、鮮魚、鮮奶、鮮奶油、新鮮果蔬、果汁0.980.93蒸煮腸類、蒸煮火腿、部分加工奶酪、濃縮奶、面包0.930.85干香腸、發(fā)酵香腸、牛

23、肉干、生腌火腿、切達干酪、甜煉乳0.850.60甜點、干果、果醬、果凍、咸魚、某些干酪0.60方便面、糖果和巧克力制品、餅干、休閑食品、干制蔬菜第二章 食品變質腐敗的抑制52二、水分活度與微生物的關系微生物類群最低Aw范圍微生物種類最低Aw值大多數(shù)細菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)霉菌0.990.900.940.880.940.73嗜鹽性細菌嗜干霉菌耐高滲酵母0.750.650.60霉菌是導致干制品變質的常見菌。第二章 食品變質腐敗的抑制53 第二章 食品變質腐敗的抑制541、微生物生長與水分活度水分活度與微生物增殖率的關系1. 30 金黃色葡萄球菌2. 30紐波特沙門氏菌3. 30 梅氏弧菌 微生物的生

24、長發(fā)育在不同水分活度下存在明顯差異。第二章 食品變質腐敗的抑制552、微生物的耐熱性與水分活度實驗結果表明：降低水分活度，可以抑制微生物的生長繁殖，同時也使微生物的耐熱性增加（AW為0.20.4之間最高) 。注意：干制過程雖是加熱過程，但是它并不能代替殺菌。脫水食品并非無菌。水分活度 細菌芽孢在110的D值與水分活度的關系1.肉毒梭菌E型2.嗜熱脂肪芽孢桿菌lgD/min營養(yǎng)成分、pH、O2分壓、CO2濃度、T和抑制物等環(huán)境因素愈不利于生長，微生物生長的最低AW值愈高。第二章 食品變質腐敗的抑制563、細菌芽孢及其毒素與水分活度致病性微生物，通常產(chǎn)毒素Aw高于生長Aw；產(chǎn)毒菌的產(chǎn)毒量一般隨水分

25、活度的降低而減少。只有水分活性下降到0.75，任何致病菌都無法生長及產(chǎn)毒素，食品的腐敗變質才得以顯著減慢，甚至能在較長時間內不發(fā)生變質。 食品中的產(chǎn)毒菌在干制前如果沒有產(chǎn)生毒素，干制后也不會產(chǎn)毒；如果在干制前已經(jīng)產(chǎn)毒，干制過程將很難破壞這些毒素。第二章 食品變質腐敗的抑制57三、水分活度與酶的關系酶反應速率隨水分活性增加而增加面粉水分從8.8%增加到15.1%時，脂肪酶活力提高到5倍。對脂肪酶活力的抑制，水分活性應控制在0.170.20。一般來說只有干制品水分降低到1%以下時，酶的活性才會完全消失?？刂聘芍破分忻傅幕顒?，有效的辦法是干燥前對物料進行濕熱或化學鈍化處理，使物料中的酶失去活性。第二

26、章 食品變質腐敗的抑制58水分活度對磨碎大麥芽和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有完全失活，僅靠減小AW值來抑制酶對干制品品質的影響并不十分有效。第二章 食品變質腐敗的抑制59酶的熱穩(wěn)定性與水分活度實驗表明：酶在較高水分活度的環(huán)境中更容易發(fā)生熱失活。脂酶在不同溫度下的熱失活與水分之關系溫度/游離油酸/mg1.水分23%2.水分17%3.水分10%第二章 食品變質腐敗的抑制60四、 水分活度與其他變質因素的關系水分活度與氧化作用的關系水分活度低于單分子層水分時，脂質極易遭受氧化酸??；水分活度增加到0.300.50時，脂肪自動氧化速率減??；水分活度大于0.75

27、時，脂肪氧化速度逐漸加快。第二章 食品變質腐敗的抑制61水分活度與非酶褐變（Maillard反應）的關系 Aw 0.9 時，反應速度減??； 0.6 Aw0.9 時，反應速度存在峰值； Aw= 0 或 Aw = 1 時，非酶褐變停止。 非酶褐變速度與水分活度的關系第二章 食品變質腐敗的抑制62降低水分活度可以延緩維生素的降解淀粉的老化蛋白質的變性色素的分解芳香物質的變化第二章 食品變質腐敗的抑制63小結水分活度與微生物AW 水溶液濃度 滲透壓細胞質壁分離；水分活度與酶的活性AW 底物難以移動到酶的活動中心 酶活性水分活度與其他變質因素AW 游離水 化學反應速度延緩生化反應速度。抑制微生物的生長發(fā)

28、育。控制酶促反應。降低水分活度的方法: 去除水分(干制) 提高滲透壓（腌制、糖制、濃縮等） 控制水分狀態(tài)（速凍）第二章 食品變質腐敗的抑制64第三節(jié) pH對食品變質腐敗的抑制作用一、pH與微生物的關系微生物細胞膜帶有一定的電荷，環(huán)境的H濃度改變可導致細胞膜上電荷性質的改變，從而影響其新陳代謝的正常進行。當pH偏離中性范圍，微生物酶系統(tǒng)的催化能力減弱或消失。 強酸強堿均可引起微生物的蛋白質和核酸水解。適宜的pH值微生物迅速生長繁殖偏離生長的pH值生長繁殖受到抑制 第二章 食品變質腐敗的抑制65pH對食品變質腐敗的抑制作用大多數(shù)細菌（尤其是病原菌）易在中性或微堿性環(huán)境中生長繁殖；霉菌、酵母菌一般能

29、在酸性環(huán)境中生長繁殖。微生物生長發(fā)育程度與pH的關系第二章 食品變質腐敗的抑制66部分食品的典型pH值pH范圍食 品 pHpH范圍食 品pH低酸pH7.0-5.5鮮奶紅肉火腿蔬菜罐頭禽肉魚類蝦類黃油馬鈴薯大米面包6.3-6.55.4-6.25.9-6.15.4-6.45.6-6.46.6-6.86.8-7.06.1-6.45.6-6.26.0-6.75.3-5.8中酸pH5.5-4.5發(fā)酵蔬菜鄉(xiāng)村奶酪香蕉青豆3.9-5.14.54.5-5.24.6-5.5酸pH4.5-3.7 蛋黃醬蕃茄3.0-4.14.0高酸pH3.7泡菜罐頭檸檬類水果蘋果3.5-3.93.0-3.52.9-3.3第二章 食

30、品變質腐敗的抑制67二、 pH與酶的關系在某一狹窄的pH范圍內，酶表現(xiàn)出最大活性。 酶的最適pH值酶在等電點附近的pH條件下熱穩(wěn)定性最高。pH酶活力曲線pH酶活力完全穩(wěn)定區(qū)8911127654310可逆失活區(qū)立即失活區(qū)01246最適pH第二章 食品變質腐敗的抑制68第四節(jié) 電離輻射對食品變質腐敗的抑制作用一、 基本概念輻射指能量傳遞的一種方式。輻射類型低頻輻射線 （ 1018Hz ）第二章 食品變質腐敗的抑制69電磁波 Electromagnetic Wave輻射是以電磁波的形式向外放散的。 第二章 食品變質腐敗的抑制70原子彈磁場基地電臺第二章 食品變質腐敗的抑制71二、放射性同位素與輻射一

31、個原子具有一個帶正電荷的原子核，核外圍有電子云。 原子核內有質子和中子,也就是其質量的組成部分。質子帶正電荷,中子不帶電荷.核的直徑約為10-12cm,是整個原子質量的只要所在地。整個原子(包括運轉的電子)的直徑約為10-8cm。 第二章 食品變質腐敗的抑制72放射性同位素原子中質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素叫同位素原子核不穩(wěn)定的同位素叫放射性同位素放射性衰變每個放射性同位素放出射線后就轉變成另一個原子核，自發(fā)地從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素的轉變過程n：中子；p：質子；e：電子；：反中微子；Q：能量大多數(shù)同位素放射出的射線有：、x射線。第二章 食品變質腐敗的抑制73核輻射 -射線：是從原子核中射

32、出帶正電的高速粒子流(帶正電荷原子核)；相對質量較大，電離能力大，穿透能力小。 -射線：是從原子核中射出的高速電子流(或正電子流)；電子質量小，速度大，帶電量為-射線的一半，電離能力小，穿透能力比-射線大。 -射線：波長非常短(10.001nm)的電磁波束(或稱光子流)，發(fā)源于原子核本身。電離能力比、-射線小，穿透能力大。 X-射線：指原子核外電子所放出的能量。電離能力小，穿透能力很強。 都具有使被輻射物質的原子或分子發(fā)生電離作用的能力和不同穿透程度的能力。第二章 食品變質腐敗的抑制74半衰期是放射性同位素原子核數(shù)因衰變而減少到原來一半所經(jīng)歷的時間。用作食品輻射加工的輻射源60Co的半衰期為5

33、.27年，137Cs為30年。第二章 食品變質腐敗的抑制75鈷和銫衰變圖60Co經(jīng)-衰變后放出兩個能量不同的-光子最后變?yōu)?0Ni； 137Cs經(jīng)-衰變后放出-光子最后變?yōu)?37Ba第二章 食品變質腐敗的抑制76制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時間照射，少量59Co原子吸收一個中子后即生成60Co輻射源。 目前在商業(yè)上采用60Co作為-射線源。 第二章 食品變質腐敗的抑制77常見放射性同位素的半衰期第二章 食品變質腐敗的抑制78輻射的計量單位放射線能量單位電子伏特 eV：相當于個電子在真空中通過

34、電位差為伏特的電場被加速所獲得的動能。放射性強度：衡量放射性強弱程度貝克Bq：即每秒中有一個原子核衰變?yōu)?貝克。輻照量：描述電磁輻射在空氣中的電離能力SI單位：庫侖 kg 1 、倫琴（R ) 吸收劑量：表示單位質量被輻照物質吸收的輻射能量SI單位：戈瑞（Gy ) 、拉德（rad )第二章 食品變質腐敗的抑制79三、 電離輻射與微生物的關系1、電離輻射的殺菌作用輻射對微生物的直接作用過程微生物被照射分子的離子化DNA損傷代謝異常細胞組織死亡輻射對微生物的間接作用過程被激活的水分子或電離的游離基與微生物體內的活性物質相互作用，而使細胞生理機能受到影響。第二章 食品變質腐敗的抑制80微生物的抗輻射能

35、力可以用Dm值表示。即：使活菌數(shù)減少90所需的輻射劑量。輻照下肉毒桿菌的致死曲線第二章 食品變質腐敗的抑制812、 影響輻射殺菌的因素a.微生物的種類與菌齡不同的微生物對輻射的敏感性差異很大。（與微生物的耐熱性相似，但也有例外。）緩慢生長期的抗輻射能力最強，對數(shù)生長期的抗輻射能力最弱。b.最初污染菌數(shù)污染菌數(shù)越多，輻射殺菌效果越差。一般來說G- G+ 霉菌 酵母 (敏感度)第二章 食品變質腐敗的抑制82c.介質的組成富含蛋白質的介質能增強微生物的抗輻射性；在含水量高的介質中，微生物對輻射更敏感。d.氧氣氧的存在增強了殺菌效果，也增加了氧化作用，應加以綜合考慮。e.食品的物理狀態(tài)在凍結狀態(tài)下，微

36、生物抗輻射能力增強。第二章 食品變質腐敗的抑制83四、電離輻射與酶的關系輻射破壞了蛋白質的構象，可導致酶喪失活性。酶的耐輻射性酶活性降低90的輻射 劑量值的變化稱為酶分 解單位用DE表示。酶存在的環(huán)境對輻照效應有保護作用。使酶完全失活的劑量可能產(chǎn)生不安全因素。酶的輻射失活曲線第二章 食品變質腐敗的抑制84影響酶的抗輻射性的因素：酶的種類、濃度與純度、水分活度、溫度、pH、氧氣等。影響因素變化酶的輻射敏感性水分活度溫度氧氣酶的濃度酶的純度環(huán)境條件越復雜，酶的輻射敏感性越差。第二章 食品變質腐敗的抑制85五、電離輻射與其他變質因素的關系1、電離輻射的化學效應直接作用（初級輻射）輻射作用主要是由射線

37、與基質直接碰撞，使之形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。間接作用（次級輻射）初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質不同的化合物。 與輻射劑量有關與溫度等條件有關第二章 食品變質腐敗的抑制862、約束間接作用的途徑在凍結狀態(tài)下輻射阻止游離基的擴散和移動；在真空中或惰性氣體環(huán)境中輻射將氧從系統(tǒng)中除去；添加游離基的接受體消耗游離基。注意： 約束間接作用的同時，對微生物和酶活也起到保護作用。第二章 食品變質腐敗的抑制87第五節(jié) 其他因素對食品變質腐敗的抑制作用一、高壓以1001000Mpa的高壓作用于食品：微生物的生理活動遭到破壞，甚至發(fā)生不可逆變化而致死。蛋白質變性，酶的內部分子結構和活性部位上的構象均

38、發(fā)生變化，導致酶的失活。第二章 食品變質腐敗的抑制88大多數(shù)微生物能在2030MPa下生長，超過60MPa時大多數(shù)微生物的生長繁殖受到抑制。第二章 食品變質腐敗的抑制89高壓對微生物的影響：細胞膜破壞，通透性增加細胞壁發(fā)生機械斷裂而松弛是微生物和芽孢失活高壓對酶促反應的影響：超過300MPa的壓力引起蛋白質的不可逆變性酶的內部分子結構發(fā)生變化活性部位上的構象發(fā)生變化高壓對生化反應的影響：使反應物體積減小，促進化學反應導致蛋白質基團去質子話、破壞離子鍵和疏水鍵，影響疏水的交互反應，親水力下降、共價鍵破壞等第二章 食品變質腐敗的抑制90二、滲透壓純水鹽水半透膜（a）滲透純水鹽水h滲透壓（b）滲透平

39、衡溶液濃度越高，滲透壓越大。第二章 食品變質腐敗的抑制91滲透壓與微生物的關系等滲溶液：外內；外內， 微生物生長最適宜的環(huán)境，如0.9%的鹽濃度低滲溶液：外內；外內， 微生物細胞吸水發(fā)生膨脹高滲溶液：外內；外內， 細胞原生質脫水緊縮，導致細胞質壁分離第二章 食品變質腐敗的抑制92鹽濃度0.9%1-3%10%20-25%正常生長大多數(shù)微生物生長受到暫時性抑制大多數(shù)微生物生長停止差不多所有微生物生長停止第二章 食品變質腐敗的抑制93糖濃度0.9%1-10%50%65-85%促進生長促進某些微生物的生長酵母菌生長受到抑制多數(shù)霉菌和細菌生長受到抑制第二章 食品變質腐敗的抑制94滲透保藏原理食品在腌制過

40、程中，不論鹽或糖或其它酸味劑等原輔料，總是形成溶液后，擴散滲透進入食品組織內，從而降低食品組織內的水分活度，提高它們的滲透壓，正是這種滲透壓的影響，抑制了微生物的活動和生長，從而起到防止食品腐敗變質的目的。第二章 食品變質腐敗的抑制95三、煙熏食品的煙熏是在腌制的基礎上，利用木材不完全燃燒時產(chǎn)生的煙氣熏制食品的方法。熏煙的主要化學成分：其中：酚、醛、有機酸、醇、羰基化合物、烴等。酚、醛、有機酸類化合物具有較強的殺菌作用。第二章 食品變質腐敗的抑制96四、氣體成分正常情況下的空氣成分：調節(jié)氣體成分：（如降低O2和增加CO2濃度）降低呼吸強度，延緩果蔬的后熟；減少營養(yǎng)成分的損失；減輕果蔬的生理病害

41、；抑制好氧菌的生長繁殖；防止老鼠和昆蟲的危害。 氮78.08%、氧20.96%、二氧化碳0.03%、其他氣體1在低氧（2-5%）條件下，不但氧化反應的速度減慢，而且需氧微生物的生長繁殖受到抑制，有利于食品的保藏第二章 食品變質腐敗的抑制97五、發(fā)酵利用益生菌的乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵作用；發(fā)酵產(chǎn)物可降低pH值，抑制有害微生物生長。利用發(fā)酵保藏食品，其代謝物的積累需達到一定程度，如乳酸需0.7%以上，醋酸1-2%，乙醇10%以上。發(fā)酵還提供了花色品種繁多的食品，如釀酒、制醬、腌酸菜、面包發(fā)酵、豆腐乳、醬油、食醋等。第二章 食品變質腐敗的抑制98六、包裝與環(huán)境隔絕，防止生物學因素引起的食品變質隔絕氧氣，遮蔽光線，防止化學因素引起的食品變質隔濕性包裝，防止物理因素引起的食品變質防止機械損傷、防偽防盜等第二章 食品變質腐敗的抑制99打破內平衡七、柵欄技術1976年由德國Kulmbach肉類研究中心的Rober和Leistner提出的柵欄因子理論。腐敗菌和病原菌柵欄因子柵欄因子柵欄因子保持食品品質抑制腐敗與產(chǎn)毒第二章 食品變質腐敗的抑制1001、柵欄技術的概念：通過 聯(lián)合控制多種阻礙微生物生長的因素，以減少食品腐敗，保證食品衛(wèi)生