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食品保藏學(xué)教材:食品工藝學(xué)導(dǎo)論食品保藏學(xué)教材:食品工藝學(xué)導(dǎo)論1緒論概述食品儲(chǔ)藏加工的目的和類型食品保藏的歷史和發(fā)展緒論概述21概述
1.1食品保藏學(xué)的概念保藏學(xué)金屬材料木材、木制家具食品衣物藝術(shù)品1概述
1.1食品保藏學(xué)的概念保藏學(xué)金屬材料木材、木制家3
食品保藏學(xué)是一門(mén)運(yùn)用微生物學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)、食品工程等各方面的基礎(chǔ)理論和知識(shí),專門(mén)研究食品腐敗變質(zhì)的原因,并提出合理、科學(xué)的防止措施,從而為食品的儲(chǔ)藏加工提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)科。
食品保藏學(xué)是一門(mén)運(yùn)用微生物學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)、食品工程41.2食品保藏與食品加工的關(guān)系
1.1.1食品的概念人們常根據(jù)自己的飲食習(xí)慣和愛(ài)好及其他特殊需要,利用各種動(dòng)植物原料,經(jīng)過(guò)不同配制和各種加工處理,制成形態(tài)、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性質(zhì)等各不相同的花色品種繁多的加工品。這些經(jīng)過(guò)加工制作的食物被統(tǒng)稱為食品。1.2食品保藏與食品加工的關(guān)系1.1.1食品的概念51.1.2食品保藏與食品加工的關(guān)系狹義:食品保藏是與食品加工相對(duì)應(yīng)而存在的。廣義:保藏與加工是互相包容的。食品保藏不僅僅針對(duì)食品產(chǎn)后的流通和貯存過(guò)程,而且包括整個(gè)食品加工全過(guò)程。1.1.2食品保藏與食品加工的關(guān)系62食品儲(chǔ)藏加工的目的和類型
2.1食品保藏的目的
食品在流通中質(zhì)量呈逐漸下降的趨勢(shì),與其他物質(zhì)相比,食品更容易腐敗變質(zhì)。人類的食物動(dòng)物植物鹽水2食品儲(chǔ)藏加工的目的和類型
2.1食品保藏的目的
7水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物酶生物體脫離植株或被屠宰之后就不能再?gòu)耐饨绔@得物質(zhì)來(lái)合成自身的成分,合成已告結(jié)束,但是分解并沒(méi)有停止。動(dòng)植物組織食物保藏不僅要防止外界微生物和環(huán)境對(duì)食物品質(zhì)的影響,同時(shí)還要防止、減緩本身所固有的酶的作用,具有特殊性。食品中的大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì),引起食品腐敗、霉變和“發(fā)酵”等各種劣變現(xiàn)象,從而使食品的質(zhì)量急速下降。食品內(nèi)部各種各樣的化學(xué)變化和物理變化
蛋白質(zhì)變性
淀粉老化
脂肪酸敗
維生素氧化
色素分解
…甚至產(chǎn)生有毒物質(zhì)等
水分散失或干燥食品吸附水分
水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物酶生物體脫離植株或被屠宰之后就不能再?gòu)耐饨?食品保藏的目的異地銷售季節(jié)調(diào)節(jié)戰(zhàn)略貯備旅游避免食物資源的無(wú)謂浪費(fèi)食品保藏的目的異地銷售季節(jié)調(diào)節(jié)戰(zhàn)略貯備旅游避免食物資源的無(wú)謂92.2食品儲(chǔ)藏加工的類型(1)維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方法
此法主要用于新鮮水果、蔬菜等食品原料的保藏。養(yǎng)料組織內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)只能向分解方向進(jìn)行,不再合成。2.2食品儲(chǔ)藏加工的類型(1)維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方10維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方法的實(shí)質(zhì)就是采取措施使水果、蔬菜的新陳代謝活動(dòng)維持在最低的水平上,這樣能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持它的天然免疫性,抵御微生物的入侵,延緩腐敗變質(zhì),從而延長(zhǎng)它們的保存期。這類保藏方法主要包括:冷藏法、氣調(diào)法等。維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方法的實(shí)質(zhì)就是采取11
(2)抑制變質(zhì)因素的活動(dòng)的方法
食品中的微生物和酶等主要變質(zhì)因素在某些物理和化學(xué)因素(如低溫、高滲透壓、防腐劑等)的作用下會(huì)受到不同程度的抑制,從而使食品的品質(zhì)在一段時(shí)間內(nèi)得以保持。但是,這些因素的作用一旦消失,微生物和酶的活動(dòng)迅即恢復(fù),食品仍會(huì)迅速腐敗變質(zhì)。屬于這類保藏方法的主要有:冷凍保藏、干制保藏、腌制、糖漬、熏制、使用化學(xué)品保藏及采用改性氣體包裝保藏等。(2)抑制變質(zhì)因素的活動(dòng)的方法12(3)運(yùn)用發(fā)酵原理的食品保藏方法這是一類通過(guò)培養(yǎng)有益微生物進(jìn)行發(fā)酵活動(dòng),建立起能抑制腐敗菌生長(zhǎng)活動(dòng)的新條件,以延緩食品腐敗變質(zhì)的保藏措施。原理:利用乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵的主要產(chǎn)物有機(jī)酸(有時(shí)還包括細(xì)菌素)和乙醇等來(lái)抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖,從而保持食品的品質(zhì)。(3)運(yùn)用發(fā)酵原理的食品保藏方法13(4)利用無(wú)菌原理的保藏方法
即利用加熱、微波、輻照、過(guò)濾等方法,將食品中的腐敗微生物數(shù)量減少到無(wú)害的程度或全部殺滅,并長(zhǎng)期維持這種狀況,從而長(zhǎng)期保藏食品的方法。罐藏、輻照保藏及無(wú)菌包裝技術(shù)等均屬于這類方法。(4)利用無(wú)菌原理的保藏方法143.食品保藏的歷史和發(fā)展人類最初主要是通過(guò)采集和狩獵來(lái)獲取食物的。隨著人口的增多,自然環(huán)境的變遷,食物資源逐漸緊張,人們學(xué)會(huì)了種植、飼養(yǎng)和捕撈等新的獲取食物的方法。人們意識(shí)到需要對(duì)獲取的食物原料進(jìn)行各種及時(shí)的加工處理,這樣才能便于其保藏和食用,以應(yīng)不時(shí)之需。3.食品保藏的歷史和發(fā)展人類最初主要是通過(guò)采集153.1歷史公元前3000年-1200年間,猶太人用死海里的鹽保藏各種食物。中國(guó)人和希臘人也學(xué)會(huì)了用鹽腌魚(yú)的方法。這些事實(shí)可以看成是腌制保藏技術(shù)的發(fā)端。大約公元前1000年時(shí),古羅馬人學(xué)會(huì)了用天然冰雪來(lái)保藏龍蝦等食物,同時(shí)還出現(xiàn)了煙熏保藏肉類的技術(shù)。說(shuō)明低溫保藏和煙熏保藏技術(shù)已具雛形?!妒ソ?jīng)》中記載了人們利用日光將棗、無(wú)花果、杏及葡萄曬成干果進(jìn)行保藏的事情,我國(guó)古書(shū)中也常出現(xiàn)“焙”字,這些情況表明干藏技術(shù)已開(kāi)始進(jìn)入人們的日常生活?!侗鄙骄平?jīng)》中記載了瓶裝酒加藥密封煮沸后保藏的方法,似乎可以看作是罐藏技術(shù)的萌芽。3.1歷史公元前3000年-1200年間,猶太16食品加工的一些最早形式是干制食品,利用太陽(yáng)能將產(chǎn)品中的水蒸發(fā)掉。第一個(gè)用熱空氣干燥食品的例子大約是1795年出現(xiàn)在法國(guó)。
冷卻或冷凍食品的歷史也可追溯到很早以前。最初是利用天然界中存在的冰來(lái)延長(zhǎng)食品的保藏期。1842年注冊(cè)了魚(yú)的商業(yè)化冷凍專利。20世紀(jì)20年代,Birdseye研制了使食品溫度降低到冰點(diǎn)之下的冷凍技術(shù)。
利用高溫生產(chǎn)安全食品可追溯到18世紀(jì)90年代的法國(guó)。拿破侖·波拿巴給科學(xué)家提供了一筆資金,為法國(guó)軍隊(duì)研制可保藏的食品。這些資金促使法國(guó)人尼古拉·阿培爾發(fā)明了食品的商業(yè)化滅菌技術(shù)。1809年,尼古拉·阿培爾(NicolasAppert)將食品加熱后放入玻璃瓶中加木塞塞住瓶口,并于沸水中煮一段時(shí)間后,取出趁熱將塞子塞緊,再用蠟密封瓶口,制造出了真正的罐藏食品,成為現(xiàn)代食品保藏技術(shù)的開(kāi)端。從此,各種現(xiàn)代食品保藏技術(shù)不斷問(wèn)世。食品加工的一些最早形式是干制食品,利用太陽(yáng)能將產(chǎn)品中1719世紀(jì)60年代,路易斯·巴斯德在研究啤酒和葡萄酒時(shí)發(fā)明了巴氏消毒法;1885年,Roger首次報(bào)道了高壓能殺死細(xì)菌;1899年Hite首次將高壓技術(shù)應(yīng)用于保存牛奶;1908年出現(xiàn)了化學(xué)品保藏技術(shù);1918年出現(xiàn)了氣調(diào)冷藏技術(shù);1943年出現(xiàn)了食品輻照保藏技術(shù)、凍干食品生產(chǎn)技術(shù)等等。19世紀(jì)60年代,路易斯·巴斯德在研究啤酒和葡萄酒時(shí)發(fā)明了巴18現(xiàn)代食品保藏技術(shù)與古代食品保藏技術(shù)存在本質(zhì)的區(qū)別:
現(xiàn)代食品保藏技術(shù)是在闡明各種保藏技術(shù)所依據(jù)的基本原理的基礎(chǔ)上,采用人工可控制的技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行的。因而可以不受時(shí)間、氣候、地域等因素的限制,能夠大規(guī)模、高質(zhì)量、高效率地實(shí)施。
現(xiàn)代食品保藏技術(shù)與古代食品保藏技術(shù)存在本質(zhì)的區(qū)別:193.2食品保藏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)
3.2.1保藏技術(shù)的綜合應(yīng)用
食品種類雖然很多,若作為商品應(yīng)符合下述各項(xiàng)要求:(1)外觀(2)風(fēng)味(3)營(yíng)養(yǎng)和易消化性(4)衛(wèi)生和安全性(5)方便性(6)耐貯藏性
因此,食品保藏技術(shù)發(fā)展到今天,為了提高食品的耐藏性和品質(zhì)質(zhì)量,食品保藏技術(shù)常常并不是單獨(dú)控制影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的某一因素、采用某一單獨(dú)的單元操作,而是考慮各種保藏技術(shù)的綜合應(yīng)用,同時(shí)控制影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的多個(gè)因素。
3.2食品保藏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)3.2.1保藏技術(shù)的203.2.2食品保藏技術(shù)發(fā)展不平衡
(1)不同食品保藏技術(shù)之間的發(fā)展不平衡,如:罐藏技術(shù)的發(fā)展陷入困境。與此相反,食品低溫保鮮技術(shù)逐漸占據(jù)了食品工業(yè)的主導(dǎo)地位。目前,全世界的冷凍食品正以年平均20%的增長(zhǎng)速度持續(xù)發(fā)展,預(yù)計(jì)未來(lái)的10年內(nèi),冷凍食品的銷售量將占全部食品銷售量的60%以上。
(2)同種保藏技術(shù)中不同技術(shù)手段之間的發(fā)展亦不平衡,如:罐藏法中金屬罐和玻璃罐應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展緩慢,而塑料罐、軟罐頭及無(wú)菌灌裝技術(shù)等的發(fā)展速度很快,潛力巨大。干藏法中普通熱風(fēng)干燥技術(shù)的發(fā)展處于相對(duì)停滯狀態(tài),而噴霧干燥和冷凍干燥技術(shù)的發(fā)展卻非常迅速。
總之,只有那些能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需要,能為人類提供高質(zhì)量食品,并且具有合理的生產(chǎn)成本的食品保藏技術(shù)才能獲得較快發(fā)展。
3.2.2食品保藏技術(shù)發(fā)展不平衡(1)不同食品保藏213.2.3提供高質(zhì)量食品的保藏技術(shù)發(fā)展迅速
食品保藏技術(shù)的所有進(jìn)展都具有一個(gè)類似或共同的起因,即既要獲得或維護(hù)產(chǎn)品的安全性,又要保持食品良好的風(fēng)味、外觀和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
在食品干制技術(shù)方面,由于真空(冷凍)干燥等干燥技術(shù)近年來(lái)得到了飛速的發(fā)展。
冷凍干燥目前可廣泛用于加工畜禽水產(chǎn)制品、水果蔬菜制品、調(diào)味品、咖啡、蛋白及生物制品等。在日本,消費(fèi)市場(chǎng)的脫水類食品中,凍干產(chǎn)品已占49%的份額;在美國(guó),有50%生產(chǎn)咖啡和茶的工廠采用凍干方法生產(chǎn),全美方便食品中凍干食品占40-50%;在歐洲各國(guó),凍干咖啡占全部速溶咖啡的40-70%。國(guó)際上凍干食品的生產(chǎn)已向自動(dòng)化工業(yè)化方向發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大。3.2.3提供高質(zhì)量食品的保藏技術(shù)發(fā)展迅速食22在低溫保藏方面,品質(zhì)更好的速凍產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎。速凍食品早在1928年就已在美國(guó)出現(xiàn),但生產(chǎn)發(fā)展十分緩慢。直到1945年美國(guó)才成立了速凍食品生產(chǎn)者協(xié)會(huì)。1960年以后,國(guó)際上速凍食品工藝與設(shè)備不斷發(fā)展改進(jìn)。近年來(lái),速凍食品工業(yè)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快的食品工業(yè),平均每年以20~30%的速度增長(zhǎng),超過(guò)任何一種食品。此外,在國(guó)外為了更好地保持凍制品的品質(zhì),凍藏溫度亦由-18℃~-20℃趨向溫度更低的-30℃。在低溫保藏方面,品質(zhì)更好的速凍產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎。23在無(wú)菌保藏方面,由于非熱殺菌過(guò)程中食品溫度不高,既有利于保持食品中功能成分的生理活性,又有利于保持色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分,近年來(lái)對(duì)新的非熱殺菌技術(shù)的研究愈來(lái)愈多,并有一些已投入應(yīng)用。非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌和化學(xué)殺菌。非熱物理殺菌優(yōu)點(diǎn):(1)不需要向食品中加入化學(xué)物質(zhì),因而避免了食品中殘留的化學(xué)試劑對(duì)人體的負(fù)面作用;(2)同時(shí)更好地保持食品的自然風(fēng)味,甚至改善食品的質(zhì)構(gòu)(如超高壓殺菌用于肉類和水產(chǎn)品類,提高了肉制品的嫩度和風(fēng)味)。非熱物理殺菌技術(shù)主要有:輻射殺菌、紫外線殺菌、超高壓殺菌、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、微波殺菌、感應(yīng)電子殺菌、磁力殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌、超聲波殺菌。在無(wú)菌保藏方面,由于非熱殺菌過(guò)程中食品溫度不高,既有利于24在化學(xué)保藏方面,目前研究者更多地將精力放在天然防腐劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究上,這些防腐物質(zhì)的安全性相對(duì)較高,更能為消費(fèi)者所接受。氣調(diào)保鮮技術(shù)作為一種正在發(fā)展中的新技術(shù),用于新鮮果蔬、肉類、水產(chǎn)品和焙烤制品等產(chǎn)品的保鮮。在化學(xué)保藏方面,目前研究者更多地將精力放在天然防腐劑25第1章食品的腐敗變質(zhì)及其控制第1章食品的腐敗變質(zhì)及其控制261引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素及其特性主要因素外在因素:主要指生物學(xué)因素,如空氣和土壤中的微生物和害蟲(chóng)。內(nèi)在因素:主要包括食品自身的酶作用以及各種理化作用的影響。1引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素及其特性主要因素外在因素:主要271.1生物學(xué)因素
1.1.1微生物(1)微生物引起食品腐敗變質(zhì)的特點(diǎn)
細(xì)菌:在大多數(shù)情況下,食品變質(zhì)主要是細(xì)菌引起的。細(xì)菌造成的變質(zhì),一般表現(xiàn)為食品的腐敗,是由于細(xì)菌活動(dòng)分解食物中的蛋白質(zhì)和氨基酸,產(chǎn)生惡臭或異味的結(jié)果。這種現(xiàn)象尤其容易在無(wú)空氣(氧)的狀態(tài)下發(fā)生,通常還會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì),引起食物中毒。某些細(xì)菌如產(chǎn)芽孢細(xì)菌非常耐熱:肉毒桿菌在中性環(huán)境下,100℃加熱數(shù)小時(shí)有時(shí)還不能完全被殺死。耐熱性細(xì)菌在土壤中存在較多,因此對(duì)于土壤中生長(zhǎng)的食品原料,在加熱時(shí)要特別注意。1.1生物學(xué)因素
1.1.1微生物(1)微生物引起食28酵母菌:在含碳水化合物較多的食品中容易生長(zhǎng)發(fā)育;而在含蛋白質(zhì)豐富的食品中一般不生長(zhǎng);在pH值5.0左右的微酸性環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育良好。霉菌:霉菌易在有氧、水分少的干燥環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育,在富含淀粉和糖的食品中也容易滋生霉菌。無(wú)氧的環(huán)境可抑制其侵害,水分含量在15%以下,可抑制其生長(zhǎng)發(fā)育。(2)影響微生物生長(zhǎng)發(fā)育的主要因子pH值細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)發(fā)育程度與pH值的關(guān)系見(jiàn)圖1—1。酵母菌:在含碳水化合物較多的食品中容易生長(zhǎng)發(fā)育;而在含蛋白質(zhì)29
微生物的耐酸性:霉菌>酵母菌>細(xì)菌大多數(shù)細(xì)菌,尤其是病原細(xì)菌,易在中性至微堿性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖,在pH值4.6以下的酸性環(huán)境中,其生長(zhǎng)活動(dòng)會(huì)受到抑制。霉菌和酵母菌則一般能在酸性環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育。
在最適pH值范圍內(nèi),微生物對(duì)熱的耐熱性較強(qiáng),但pH值偏離其最適范圍,則耐熱性變?nèi)?。微生物的耐酸性:霉菌>酵母菌>?xì)菌30氧氣:好氧性(aerobic)微生物微需氧(microaerophylic)微生物兼性厭氧(anaerobically)微生物厭氧性(anaerobic)微生物。
好氧性微生物的生長(zhǎng)發(fā)育需要有氧氣,無(wú)氧則不能生長(zhǎng)發(fā)育,如產(chǎn)膜酵母菌、霉菌和部分細(xì)菌。利用真空包裝或用N2、CO2等置換包裝材料內(nèi)的空氣,即可抑制好氧性微生物的活動(dòng)。
微需氧微生物僅需少量的氧就能生長(zhǎng),如乳酸桿菌(Lactobacilli)。
兼性厭氧微生物在有氧和無(wú)氧的環(huán)境中都能生長(zhǎng),如大多數(shù)酵母菌、細(xì)菌中的葡萄球菌屬等。
厭氧性微生物如肉毒梭狀芽抱桿菌(Clostridiumbotulinum),能在無(wú)氧的低酸性(pH值>4.6)環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育并產(chǎn)生毒素,引起食物中毒。微生物氧氣:微生物31水分:
水分對(duì)微生物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響,但嚴(yán)格地說(shuō),決定性的影響因素并不是食品的水分總量,而是其自由水分。食品中所包含的水分包括結(jié)合水分和自由水分(有時(shí)又稱有效水分),只有自由水分才能被微生物、酶和化學(xué)反應(yīng)所利用。食品中的自由水分可用水分活度Aw進(jìn)行估量。水分:32
由此可見(jiàn),通過(guò)控制水分活度AW(wateractivity)可以防止微生物的生長(zhǎng)。由此可見(jiàn),通過(guò)控制水分活度AW(wateracti33營(yíng)養(yǎng)成分:大部分食品含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物供微生物生長(zhǎng),尤其是含有發(fā)酵基質(zhì)的碳水化合物和蛋白質(zhì)。
糖在低濃度時(shí)不能抑制微生物的生長(zhǎng)活動(dòng),故傳統(tǒng)的糖制品要達(dá)到較長(zhǎng)的儲(chǔ)藏期,一般要求糖的濃度在60%以上。溫度:適宜的溫度可以促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)發(fā)育,不適宜的溫度能減弱其生命活動(dòng)甚至引起生理機(jī)能異?;虼偈蛊渌劳?。根據(jù)微生物適應(yīng)生長(zhǎng)的溫度范圍,可將微生物分為嗜冷性、嗜溫性和嗜熱性三個(gè)類群。微生物生長(zhǎng)溫度范圍最適生長(zhǎng)溫度嗜冷微生物嗜溫微生物嗜熱微生物-10~30℃10~45℃25~80℃10~20℃25~40℃50~55℃大多數(shù)致病菌營(yíng)養(yǎng)成分:大部分食品含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物供微生物生長(zhǎng),尤其是含有34表1-1細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)溫度與熱致死條件種類熱致死溫度生長(zhǎng)溫度/℃溫度℃時(shí)間min最適界限霉菌菌絲孢子酵母菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞孢子細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞孢子6065~7055~656063100以上5~105~102~310~153025~3027~2835~4015~3710~355~45返回表1-1細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)溫度與熱致死條件熱致死溫度351.1.2害蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物(1)害蟲(chóng)
害蟲(chóng)不僅是某些食品儲(chǔ)藏?fù)p耗加大的直接原因,而且由于害蟲(chóng)的繁殖、遷移,以及它們所遺棄的排泄物、皮殼和尸體等還會(huì)嚴(yán)重污染食品,使食品喪失商品價(jià)值。目前對(duì)食品危害性大的害蟲(chóng)主要有:甲蟲(chóng)類、蛾類、蟑螂類和螨類。
防治害蟲(chóng)的方法:
a.加強(qiáng)食品倉(cāng)庫(kù)和食品本身的消潔衛(wèi)生管理,消除害蟲(chóng)的污染和匿藏滋生的環(huán)境條件;b.通過(guò)環(huán)境因素中的某些物理因子(如溫度、水分、氧、放射線等)的作用達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的,如高溫、低溫殺蟲(chóng),高頻加熱或微波加熱殺蟲(chóng),輻射殺蟲(chóng),氣調(diào)殺蟲(chóng)等;c.利用機(jī)械的力量和震動(dòng)篩或風(fēng)選設(shè)備使因震動(dòng)呈假死狀態(tài)的害蟲(chóng)分離出來(lái),達(dá)到機(jī)械除蟲(chóng)和殺蟲(chóng)的目的;d.利用高效、低毒、低殘留的化學(xué)藥劑或熏蒸劑殺蟲(chóng)。1.1.2害蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物(1)害蟲(chóng)36在所有種類的貯藏食品中,干制食品由于貯藏條件比較粗放,最容易受到蟲(chóng)害。煙熏是控制干制食品蟲(chóng)害常用的方法。近幾十年來(lái)甲基溴已成為使用極為有效的煙熏劑,其爆炸性比較小而效力極強(qiáng),對(duì)昆蟲(chóng)極毒,因而對(duì)人類也有毒。因此,使用時(shí)應(yīng)注意使用方法及人體防護(hù)以防中毒。用量:一般為每立方米16~24克,根據(jù)煙熏時(shí)的溫度而定。處理時(shí)間:在密閉煙熏室內(nèi)制品處理時(shí)間應(yīng)在24小時(shí)以上。一般還應(yīng)每隔一個(gè)月煙熏一次或更多一些,視貯藏溫度而定。在所有種類的貯藏食品中,干制食品由于貯藏條件比較粗放37甲基溴的水溶性雖然極低,仍然可能有殘留溴存在,對(duì)制品會(huì)產(chǎn)生一些影響并造成污染。為此,煙熏必須得法并保證殘溴量低于允許量。一般允許的無(wú)機(jī)溴殘存量在無(wú)花果中為150ppm;海棗干中為l00ppm;葡萄干中為150ppm;蘋(píng)果干、杏干、桃干、梨干中為30ppm;李干中為20ppm。氧化乙烯和氧化丙烯即環(huán)氧化合物是目前常用的另一些煙熏劑,不過(guò)這些煙熏劑被禁止使用于高水分食品,因?yàn)樵谶@種情況下有可能會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。零售或大型(約18kg)包裝的葡萄干中還常用甲酸甲酯或乙酸甲酯預(yù)防蟲(chóng)害。每500克包裝加4~5滴或8kg包裝加6mL。切制果干—般不需殺蟲(chóng)藥劑處理,因它們總是經(jīng)過(guò)硫熏處理以致它的二氧化硫含量足以預(yù)防蟲(chóng)害發(fā)生。甲基溴的水溶性雖然極低,仍然可能有殘留溴存在,對(duì)制品38(2)嚙齒動(dòng)物鼠類對(duì)食品的危害:破壞食品包裝;傳播多種疾?。黄浼S便及咬食物品的殘?jiān)廴臼称泛蛢?chǔ)藏環(huán)境,使之產(chǎn)生異味,影響食品衛(wèi)生。
防鼠的方法:a.建筑防鼠法:利用建筑物本身與外界環(huán)境的隔絕性能,防止鼠類進(jìn)入庫(kù)內(nèi)使食品免受鼠害;b.食物防鼠法:通過(guò)加強(qiáng)食品包裝和儲(chǔ)藏食品容器的密封性能等,斷絕鼠類食物的來(lái)源,達(dá)到防鼠的目的;c.藥物及儀器防鼠法:利用某些化學(xué)藥物產(chǎn)生的氣味或電子儀器產(chǎn)生的聲波,刺激鼠類的避忌反應(yīng),達(dá)到防鼠的目的。
滅鼠的方法:a.化學(xué)藥劑滅鼠法:利用滅鼠劑、化學(xué)絕育劑、熏蒸劑等毒殺或驅(qū)避鼠類;
b.器械滅鼠法:利用力學(xué)原理以機(jī)械捕殺鼠類。(2)嚙齒動(dòng)物鼠類對(duì)食品的危害:破壞食品包裝391.2化學(xué)因素
1.2.1酶的作用食品在加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中,由于酶的作用(特別是氧化酶類、水解酶類的作用)會(huì)發(fā)生各種各樣的酶促反應(yīng),造成食品色、香、味和質(zhì)地的變化。表1-2引起食品質(zhì)量變化的主要酶類及其作用返回酶酶的作用多酚氧化酶多聚半乳糖醛酸酶果膠甲酯酶脂氧合酶抗壞血酸氧化酶葉綠素酶當(dāng)植物組織破碎且暴露在空氣中時(shí),由于酚在多酚氧化酶的作用下氧化成醌,然后又快速地通過(guò)聚合作用形成褐色素或黑色素,導(dǎo)致褐變。催化果膠中多聚半乳糖醛酸殘基之間的糖苷鍵水解,導(dǎo)致組織軟化催化果膠中半乳糖醛酸酯的脫酯作用,可導(dǎo)致組織硬化廣泛地存在于植物和動(dòng)物中,催化脂肪氧化,導(dǎo)致臭味和異味產(chǎn)生催化抗壞血酸氧化,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)素的損失催化葉綠醇環(huán)從葉綠素中移去.導(dǎo)致綠色的丟失1.2化學(xué)因素
1.2.1酶的作用食品在加工和儲(chǔ)藏過(guò)401.2.2非酶作用(1)食品成分之間的反應(yīng)——非酶褐變美拉德反應(yīng)引起的褐變焦糖化反應(yīng)引起的褐變抗壞血酸氧化引起的褐變(2)食品成分與包裝容器的反應(yīng)例如:在酸性食品的腐蝕下,金屬罐內(nèi)壁錫面上常會(huì)出現(xiàn)溶錫現(xiàn)象。輕微的這種腐蝕問(wèn)題不大,但當(dāng)溶錫量超過(guò)一定限度,食品出現(xiàn)金屬味,而且鐵面腐蝕時(shí)還會(huì)形成大量氫氣,出現(xiàn)氫脹罐,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)爆裂、穿孔,為微生物入侵提供了途徑,從而就會(huì)出現(xiàn)食品變質(zhì)腐敗。1.2.2非酶作用(1)食品成分之間的反應(yīng)——非酶褐變美41某些含硫或添加有硫化物的食品特別是含蛋白質(zhì)的食品,因受熱而形成的硫化氫常會(huì)與鐵、錫反應(yīng)產(chǎn)生紫黑色、黑色物質(zhì)。單寧物質(zhì)含量較多的果蔬,也容易與金屬罐壁起反應(yīng)而變色。桃、葡萄等含花青素的食品罐藏時(shí),與金屬罐壁的錫、鐵反應(yīng),顏色從紫紅色變成褐色。此外,加工用水、用具中的鐵、銅離子,與食用菌類、栗子、蓮藕、芋頭、綠茶等含單寧食品接觸,會(huì)產(chǎn)生紫黑色。某些含硫或添加有硫化物的食品特別是含蛋白質(zhì)的食品,因42(3)氧化作用食品內(nèi)部及其周圍經(jīng)常有氧存在,氧化可以使食品中的油脂酸敗,也可以使食品褐變、退色、維生素被破壞,從而降低質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,甚至產(chǎn)生有害物質(zhì),長(zhǎng)期食用嚴(yán)重氧化的食品可引起食物中毒。食品中油脂酸敗可以分為三種類型①氧化型酸敗(油脂自動(dòng)氧化)②酮型酸敗③水解型酸敗水解型酸敗和酮型酸敗多數(shù)是由于污染的微生物如灰綠青霉曲霉等在繁殖時(shí)產(chǎn)生的酶作用引起的。食品油脂中的不飽和脂肪酸暴露在空氣中,發(fā)生自動(dòng)氧化,氧化產(chǎn)物進(jìn)一步分解成低級(jí)脂肪酸、醛和酮,產(chǎn)生異味。(3)氧化作用水解型酸敗和酮型酸敗多數(shù)是由于污染的微生物如灰43油脂自動(dòng)氧化的基本反應(yīng):RH+O2→R·+·OHR·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·在氧化型酸敗變化過(guò)程中,氫過(guò)氧化物的生成是關(guān)鍵步驟,這不僅是由于它的性質(zhì)不穩(wěn)定,容易分解和聚合而導(dǎo)致脂肪酸敗,而且還由于一旦生成氫過(guò)氧化物后,氧化反應(yīng)便以連鎖方式使其他不飽和脂肪酸迅速變?yōu)闅溥^(guò)氧化物,因此脂肪氧化型酸敗是一個(gè)自動(dòng)氧化過(guò)程。
脂肪自動(dòng)氧化過(guò)程誘發(fā)期增殖期終止期防止氧化油脂自動(dòng)氧化的基本反應(yīng):脂肪自動(dòng)氧化過(guò)程誘發(fā)期增殖期終止期防44
脂肪氧化的影響因素素:溫度、光線、食品的酸堿性、金屬離子、氧氣、水分、色素及抗氧化劑等。①溫度每升高10℃,氧化反應(yīng)速度加快越1倍;②光線是脂肪氧化的強(qiáng)化劑和催化劑;③堿性條件和金屬離子能催化自由基的氧化;④植物油中殘留的色素能催化氧化;⑤有效氧的量越大,反應(yīng)速度越快。⑥水分含量越高,氧化酸敗速度越快;⑦抗氧化劑的存在可以阻止和延緩氧化。脂肪氧化的影響因素素:溫度、光線、食品的酸堿性、金屬45
1.3物理因素
1.3.1溫度
溫度是影響流通過(guò)程中食品穩(wěn)定性的最重要的因素。食品在流通中保持低溫狀態(tài)是食品保鮮最常用的方法。
溫度化學(xué)變化和酶促反應(yīng)
微生物的生長(zhǎng)繁殖
食品水分的變化及其他物理變化
1.3物理因素
1.3.1溫度溫度是影響46
常用溫度系數(shù)Q10來(lái)衡量溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)和生化反應(yīng)的影響:
對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),降低環(huán)境溫度就能降低食品中的化學(xué)反應(yīng)速度。對(duì)于酶促反應(yīng)來(lái)說(shuō),溫度對(duì)其反應(yīng)速度的影響比對(duì)非酶反應(yīng)的影響復(fù)雜。常用溫度系數(shù)Q10來(lái)衡量溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)和生化反應(yīng)47溫度對(duì)酶活性的影響
返回部分水果呼吸速度的溫度系數(shù)Q10種類溫度(℃)0~1011~2116.6~26.622.2~32.233.3~43.3草莓桃子檸檬橘子葡萄3.454.103.953.303.352.103.151.701.802.002.202.251.951.551.45
2.001.601.65
2.50溫度對(duì)酶活性的影響48蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q10
蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q10
蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q10
部分蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q10
種類溫度(℃)0.5~10.010.0~24.0蘆筍豌豆豆角菠菜辣椒胡蘿卜萵苣蕃茄黃瓜馬鈴薯3.73.95.13.22.83.31.62.04.22.12.52.02.52.62.31.92.02.31.92.2從表中可以看出,多數(shù)果蔬的Q10為2~3,而在0~10℃范圍內(nèi),溫度對(duì)呼吸速率影響較大。蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q10蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q1049溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)發(fā)育的影響如前所述(表1—1)。在一定范圍內(nèi),溫度與微生物的生長(zhǎng)速度的關(guān)系也可用溫度系數(shù)Q10表示。多數(shù)微生物的Q10在1.5~2.5之間。此外,加熱殺菌會(huì)引起的果蔬質(zhì)地的軟化,失去爽脆的口感。淀粉含量多的食品,要通過(guò)加熱使淀粉α化后才食用,若放置冷卻后,α化淀粉會(huì)變老化,產(chǎn)生回生現(xiàn)象。淀粉老化在水分含量30%~60%時(shí)最容易發(fā)生,而當(dāng)水分含量在10%以下時(shí)基本上不發(fā)生。溫度在60℃以上老化不會(huì)發(fā)生,60℃以下慢慢開(kāi)始老化,2~5℃老化速度最快。粳米比糯米容易老化,加入蔗糖或飴糖可以抑制老化?;矸墼?0℃以上迅速脫水至10%以下可防止老化,如加壓膨化食品、油炸食品就是利用此原理加工而成。溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)發(fā)育的影響如前所述(表1—1)。在一501.3.2水分化學(xué)反應(yīng)、生化反應(yīng)及微生物的活動(dòng)均需要水分的參與,降低水分活度,可以減少這些因素所引起的食品品質(zhì)變劣,穩(wěn)定食品質(zhì)量。水分含量和水分活度符合儲(chǔ)藏要求的食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中,如果水分含量發(fā)生變化,水分活度也發(fā)生了變化,會(huì)引起食品的口感、滋味、香氣、色澤和形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。如:水分的蒸發(fā),會(huì)導(dǎo)致一些新鮮果蔬外觀萎縮,使鮮度和嫩度下降。一些組織疏松的食品,因干耗也會(huì)產(chǎn)生干縮僵硬或質(zhì)量損耗。1.3.2水分化學(xué)反應(yīng)、生化反應(yīng)及微生物的活動(dòng)均需要水分的511.3.3光光線照射也會(huì)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)。如脂肪的氧化、色素的消退和生成、蛋白質(zhì)的凝固、維生素的破壞等反應(yīng)均會(huì)因光線的照射而加速。一般要求食品避光儲(chǔ)藏,或用不透光的材料包裝。1.3.3光光線照射也會(huì)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)。如脂肪的氧化、色素的521.4其他因素機(jī)械損傷:機(jī)械損傷使食品外觀受影響;加速水分損失;使微生物的侵染更容易。對(duì)于新鮮果蔬還會(huì)刺激較高的呼吸和乙烯產(chǎn)生率,促成腐爛的發(fā)生。乙烯:乙烯是促進(jìn)成熟和衰老的一種植物激素,控制生長(zhǎng)、衰老的許多方面,痕量就有生理活性。
下列情況下,乙烯的產(chǎn)生率通常會(huì)增加:成熟采收、物理傷害、病害入侵、溫度升高到30℃、水分脅迫等。另一方面,新鮮水果儲(chǔ)藏于低溫、低氧和高二氧化碳環(huán)境中,乙烯的產(chǎn)生率降低。外源污染物:包括環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留、濫用添加劑、包裝材料等多個(gè)方面。1.4其他因素機(jī)械損傷:機(jī)械損傷使食品外觀受影響;加速水532.食品保藏的基本原理綜上所述,導(dǎo)致食物腐敗變質(zhì)的主要原因是微生物的生長(zhǎng)、食物中自然產(chǎn)生的酶的作用、化學(xué)反應(yīng)以及物理的降解和脫水。食物的變質(zhì)在收獲、集中或屠宰后不久即開(kāi)始了。有些變質(zhì)伴隨著食品產(chǎn)生有毒因子,有些變質(zhì)則使食品基本營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遭受損失。有毒物質(zhì)的產(chǎn)生直接導(dǎo)致食物喪失可食性,如不慎誤食會(huì)給人體的健康帶來(lái)危害,嚴(yán)重時(shí)其后果不堪設(shè)想。而有毒物質(zhì)的產(chǎn)生多是由于微生物代謝所致,因此,食物保藏首先關(guān)心的問(wèn)題是微生物引起的腐敗變質(zhì)。2.食品保藏的基本原理綜上所述,導(dǎo)致食物腐敗變542.1微生物的控制2.1.1減少微生物的污染清潔是阻止食物腐敗最重要的措施之一。不同溫度、衛(wèi)生條件下牛奶中細(xì)菌菌落數(shù)與時(shí)間的關(guān)系由此可見(jiàn),采取良好的衛(wèi)生措施能有效地減少腐敗的發(fā)生。保持溫度(℃)
保持時(shí)間
0小時(shí)
24小時(shí)
48小時(shí)
每毫升中的細(xì)菌數(shù)
使用清潔的奶牛和無(wú)菌器皿(20個(gè)樣平均)
4154295429541321587388456633011111使用臟奶牛和未消毒器皿(30個(gè)樣平均)
415136533136533281646246735715387756398846152.1微生物的控制2.1.1減少微生物的污染保持時(shí)間552.1.2縮短收獲(屠宰)與消費(fèi)(或獲得適當(dāng)保藏)的時(shí)間間隔
減少?gòu)氖斋@到消費(fèi)或獲得適當(dāng)保藏的時(shí)間間隔,是控制食物腐敗的另一個(gè)重要措施。(上表)2.1.3利用有生命物質(zhì)的天然免疫能力抵制微生物的入侵
任何有生命的生物體都具有天然免疫能力,能抵制微生物的入侵。
采收后的新鮮果蔬仍進(jìn)行著呼吸和代謝等生命活動(dòng),但因脫離植株,不再有養(yǎng)料供應(yīng),其生物化學(xué)反應(yīng)只能向分解方向進(jìn)行,從而導(dǎo)致果蔬內(nèi)貯藏物質(zhì)被逐漸消耗,果蔬慢慢衰老枯萎,組織結(jié)構(gòu)隨之而迅速瓦解或解體,不易久藏。生命活動(dòng)越旺盛,這種分解就越迅速。
我們可以采取措施維持食品最低的生命活動(dòng),既保持它的天然免疫力以抵制微生物的侵害,同時(shí)又減緩分解反應(yīng),以延長(zhǎng)食品的保存期。
2.1.2縮短收獲(屠宰)與消費(fèi)(或獲得適當(dāng)保藏)的時(shí)間間56基于這一原理通常采用如下的措施和方法:(1)利用低溫抑制果蔬呼吸與酶的活動(dòng);(2)適當(dāng)流通空氣及時(shí)排除果蔬呼吸產(chǎn)物,使果蔬成熟速度減慢;(3)調(diào)節(jié)果蔬貯存環(huán)境中的氣體成分,使二氧化碳含量增加,氧的含量減少,必要時(shí)還可以用氮?dú)庾魈畛鋭?,使果蔬呼吸?qiáng)度大大降低。(4)用真空泵抽出貯藏庫(kù)內(nèi)的空氣,在真空條件下,果蔬內(nèi)的乙烯迅速向外擴(kuò)散(乙烯有誘導(dǎo)果蔬成熟的作用),同時(shí)貯存庫(kù)內(nèi)的氧氣也大大減少,使果蔬的呼吸和成熟過(guò)程得到明顯的抑制,這種方法稱為減壓保鮮法。基于這一原理通常采用如下的措施和方法:57(5)涂膜保鮮給果蔬涂上一層可使果蔬的氧吸收下降、水分損失減少,而二氧化碳卻幾乎全部排出的保鮮膜。(6)電子保鮮利用高壓負(fù)靜電場(chǎng)所產(chǎn)生的負(fù)氧離子來(lái)達(dá)到保鮮果蔬的目的。負(fù)氧離子可以使果蔬進(jìn)行代謝過(guò)程的酶鈍化,從而降低果蔬的呼吸強(qiáng)度,減少果蔬乙烯的生成。(7)低劑量的輻射適量輻射能改變水果體內(nèi)乙烯的生產(chǎn)率從而影響其生理活動(dòng),可影響新鮮蔬菜的代謝反應(yīng),改變其呼吸率,防止老化。如土豆、洋蔥、大蒜等輻射后可抑制發(fā)芽。(5)涂膜保鮮給果蔬涂上一層可使果蔬的氧吸收下降、水分582.1.4抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖——用于已失去生命力的食品的保藏影響微生物生長(zhǎng)繁殖的因素有:水分含量、溫度、氧氣濃度、可利用的營(yíng)養(yǎng)素、被微生物污染的程度和生長(zhǎng)抑制劑的存在。通??刂屏诉@些因素中的一種或多種,則可控制微生物導(dǎo)致的腐敗。抑制微生物生長(zhǎng)的方法常通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn):(1)水分的控制(2)抑制劑的利用(3)氧的控制
2.1.4抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖——用于已失去生命力的食品的592.1.5除去食品中的微生物利用加熱、微波、輻射、高壓、臭氧、電阻加熱滅菌和過(guò)濾除菌等方法使食品中微生物菌數(shù)降至長(zhǎng)期貯藏所允許的最低限度(商業(yè)無(wú)菌狀態(tài)),并維持這種狀態(tài),達(dá)到在常溫下長(zhǎng)期貯藏食品的目的。用此方法保藏食品的技術(shù)關(guān)鍵是食品要采用密封包裝,防止殺菌后的微生物二次污染。商業(yè)無(wú)菌指的是無(wú)病原菌、產(chǎn)毒菌,并且在保質(zhì)期內(nèi)食品不發(fā)生變質(zhì)。2.1.5除去食品中的微生物利用加熱、微波、輻射、高壓、602.1.6利用微生物發(fā)酵抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖這是培養(yǎng)某些有益微生物,進(jìn)行發(fā)酵活動(dòng),借助發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的酒精、乳酸、醋酸等防腐物質(zhì)的作用,建立起能抑制腐敗菌生長(zhǎng)活動(dòng)的新條件,以延續(xù)食品腐敗變質(zhì)的保藏措施。例如,將蔬菜、牛奶等原料制作成發(fā)酵蔬菜、酸牛奶等產(chǎn)品,即是利用乳酸發(fā)酵所產(chǎn)生的乳酸抑制腐敗菌的生長(zhǎng)。2.1.6利用微生物發(fā)酵抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖這是培612.2酶和其他因素的控制
2.2.1酶活性的控制常見(jiàn)的影響食品質(zhì)量的酶:鏈接合理控制和利用這些酶,是食品儲(chǔ)藏加工中進(jìn)行各種處理的基礎(chǔ)。常用的控制酶的方法有:(1)加熱處理;鏈接
注:酶的耐熱性因種類而有較大的差異。有些酶類如過(guò)氧化物酶、堿性磷酸酶和脂酶等,在熱鈍化后的一段時(shí)間內(nèi),其活性可以部分地再生。2.2酶和其他因素的控制
2.2.1酶活性的控制常見(jiàn)62(2)控制pH;(3)控制水分活度。這些控制往往與微生物的控制是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。(2)控制pH;632.2.2其他因素的控制可以根據(jù)其引起食品變質(zhì)的原因和機(jī)理,采取相應(yīng)的工藝措施,以達(dá)到食品長(zhǎng)期保藏的目的。2.2.2其他因素的控制可以根據(jù)其引起食品643柵欄技術(shù)
3.1柵欄技術(shù)的提出柵欄技術(shù)應(yīng)用于食品保藏是德國(guó)肉類研究中心Leistner(1976)提出的,他把食品防腐的方法或原理歸結(jié)為高溫處理(F)、低溫冷藏(t)、降低水分活度(Aw)、酸化(pH值)、降低氧化還原電勢(shì)(Eh)、添加防腐劑(Pres)、競(jìng)爭(zhēng)性菌群及輻照等因子的作用,將這些因子稱為柵欄因子(hurdlefactor)。國(guó)內(nèi)也有將柵欄技術(shù)和柵欄因子相應(yīng)譯為障礙技術(shù)和障礙因子。柵欄技術(shù)實(shí)際上早就在食品加工和保藏中被廣泛地應(yīng)用,只是人們沒(méi)有從柵欄技術(shù)的概念上來(lái)認(rèn)識(shí)問(wèn)題,而是將多個(gè)柵欄因子自覺(jué)或不自覺(jué)地應(yīng)用于經(jīng)驗(yàn)式的食品加工與保藏中。
柵欄技術(shù)的概念是針對(duì)微生物的控制而提出的,不但可用于食品加工和保藏中的微生物控制,還可用于抑制酶活性、改善食品的質(zhì)量、延長(zhǎng)貨架期以及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面。3柵欄技術(shù)
3.1柵欄技術(shù)的提出柵欄技術(shù)應(yīng)用于653.2柵欄效應(yīng)在保藏食品的數(shù)個(gè)柵欄因子中,它們單獨(dú)或相互作用,形成特有的防止食品腐敗變質(zhì)的“柵欄”(hurdle),使存在于食品中的微生物不能逾越這些“柵欄”,這種食品從微生物學(xué)角度考慮是穩(wěn)定和安全的,這就是所謂的柵欄效應(yīng)(hurdleeffect)。例1:理想化柵欄效應(yīng)模式。某一食品內(nèi)含有多個(gè)同等強(qiáng)度的柵欄因子,殘存的微生物最終未能逾越這些柵欄。3.2柵欄效應(yīng)在保藏食品的數(shù)個(gè)柵欄因子中,它們66高溫處理(F)低溫冷藏(t)降低水分活度(Aw)酸化(pH值)降低氧化還原電勢(shì)(Eh)添加防腐劑(Pres)竟?fàn)幘海╟.f)營(yíng)養(yǎng)物(N)維生素(V)高溫處理(F)674食品保質(zhì)期與保存期限
保質(zhì)期
保質(zhì)期也稱最佳食用期,指在規(guī)定的保藏條件下,能夠保持食品優(yōu)良質(zhì)量的期限。在此期限內(nèi),食品完全適于銷售,并且符合標(biāo)簽上或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)。如果超過(guò)保質(zhì)期,在一定時(shí)間內(nèi)食品仍然具有食用價(jià)值,只是質(zhì)量有所降低。保存期食品保存期限是指食品開(kāi)始貯藏之后,至其喪失商品價(jià)值或食用價(jià)值所經(jīng)歷的時(shí)間。也稱推薦最終食用期,指在規(guī)定的保藏條件下,食品可以食用的最終日期。超過(guò)此期限,食品質(zhì)量可能發(fā)生劣變,因而被視為過(guò)期食品,不允許在市場(chǎng)上繼續(xù)銷售。過(guò)期食品必須銷毀,也可作為飼料處理或者用于其他用途,但是絕對(duì)不能改頭換面,用以加工其他食品。決定食品保存或保質(zhì)期的因素:食品品質(zhì)下降的速度、食品的初始質(zhì)量、食品的最終質(zhì)量。4食品保質(zhì)期與保存期限保質(zhì)期68降低食品中的游離水分的方法主要有:①干制、冷凍和濃縮;②通過(guò)化學(xué)修飾或物理修飾,使食品中原來(lái)隱蔽的親水基團(tuán)裸露出來(lái),以增加對(duì)水分子的約束;③添加親水性物質(zhì)(降水分活性劑),這樣的物質(zhì)有鹽(氯化鈉、乳酸鈉等)、糖(果糖、葡萄糖等)和多元醇(甘油、丙二醇、山梨醇等)。返回降低食品中的游離水分的方法主要有:69美拉德反應(yīng):還原性糖與氨基化合物引起的褐變反應(yīng)(也稱為羰氨反應(yīng))。影響因素:溫度和時(shí)間、氨基化合物和糖的含量和結(jié)構(gòu)、食品的水分含量、介質(zhì)的酸堿性、其他因素(氧、光線及鐵、銅等金屬離子、褐變抑制劑等)返回美拉德反應(yīng):70抗壞血酸氧化褐變?cè)颍寒?dāng)抗壞血酸被氧化放出二氧化碳時(shí),它的一些中間產(chǎn)物又往往會(huì)引起食品的褐變,這是由于抗壞血酸氧化為脫氫抗壞血酸進(jìn)而與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)生成紅褐色產(chǎn)物,以及抗壞血酸在缺氧的酸性條件下形成糠醛并進(jìn)一步聚合為褐色物質(zhì)的結(jié)果。影響因素:溫度(一般隨溫度的升高而加劇)、PH值(在2.0~3.5之間的果汁,PH值↑——氧化褐變速度↓),褐變抑制劑(亞硫酸鹽溶液,抑制葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-羥甲基糠醛,或通過(guò)還原基團(tuán)的絡(luò)合物抑制抗壞血酸變?yōu)榭啡瑥亩乐购肿儯?。返回抗壞血酸氧化褐?1水分活度AW水分活度可以根據(jù)拉烏爾定律用蒸汽壓的關(guān)系來(lái)表示:P——水溶液的蒸汽壓;P0——純水的蒸汽壓。
對(duì)于理想溶液,根據(jù)拉烏爾定律有:
n1——溶媒即水的克分子數(shù);n2——溶質(zhì)的克分子數(shù)。水分活度AW水分活度可以根據(jù)拉烏爾定律72因此,對(duì)于理想溶液有:對(duì)于非理想溶液,因:則返回因此,對(duì)于理想溶液有:73
食品易腐食品
半易腐爛的食品
貯存穩(wěn)定的食品
指那些收獲后或屠宰后很快就變質(zhì)的食品。
指那些含對(duì)腐爛有天然抑制物的食品,或者那些經(jīng)過(guò)某種形式的輕度保藏處理,并由此產(chǎn)生對(duì)環(huán)境條件和分配、銷售過(guò)程中受到的損害具有更大耐受性的食品。在室溫條件下不腐爛的食品。
影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的因素
內(nèi)因(1)食品的抗病能力食品的抗病能力既與食品的種類、品種有密切的關(guān)系,又與它們?cè)谏L(zhǎng)期間的發(fā)育、管理等因素有關(guān)。
食品易腐食品半易腐爛的食品貯存穩(wěn)定的食品指那些74(2)食品的加工方法食品加工通過(guò)改變食品的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)或環(huán)境條件,使食品中的微生物和酶受到抑制,各種化學(xué)反應(yīng)和物理變化的速度減慢,從而減慢食品質(zhì)量下降的速度。有些食品加工過(guò)程要進(jìn)行前處理,如脫水蔬菜在干制之前要經(jīng)過(guò)熱燙,以破壞酶的活性、減少葉綠素的變化和維生素C的損失。冷藏的水果出庫(kù)之前要經(jīng)過(guò)回?zé)?,以防止空氣中的水分在水果表面凝結(jié),減少微生物的污染。
通過(guò)食品加工可以增強(qiáng)食品在流通中的穩(wěn)定性。
(2)食品的加工方法食品加工通過(guò)改變食品的組成、75
動(dòng)植物食品的有效貯存期限食品一般貯存期限(天)(20℃)食品一般貯存期限(天)(20℃)動(dòng)物肉魚(yú)類家禽水果2227水果干葉菜根菜干種籽360以上27~20360以上動(dòng)植物食品的有效貯存期限食品一般貯存期限(天)(20℃)食76(3)食品包裝食品包裝最重要的作用是維護(hù)食品的質(zhì)量。例如:不透氣的普通塑料袋包裝可防止食品含水量的變化和灰塵、雜物對(duì)食品的污染;脫氧、充氮或真空包裝可防止食品發(fā)生氧化酸敗;氣調(diào)包裝可減弱包裝袋內(nèi)果蔬的呼吸強(qiáng)度;包裝水果的紙箱、木箱和泡沫包裝袋可防止水果的機(jī)械損傷;罐藏食品的密封包裝可防止微生物的再次污染等等。因此食品有一個(gè)良好的包裝,就可以大大地減緩食品質(zhì)量的下降速度。(3)食品包裝食品包裝最重要的作用是維護(hù)食品的質(zhì)77影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的因素外因包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕度和氣體成分等因素。影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的因素外因78淀粉淀粉糊化:當(dāng)溫度上升到一定程度,淀粉吸收大量水分,體積膨脹,達(dá)到一定溫度后偏光十字消失,溫度繼續(xù)上升,淀粉粒繼續(xù)膨脹,可達(dá)原體積的幾十倍甚至數(shù)百倍,高度膨脹的淀粉粒間互相接觸,變成半透明黏稠狀液體,雖停止攪拌,也不會(huì)發(fā)生沉淀,稱為淀粉糊,這種由淀粉乳轉(zhuǎn)變成糊的現(xiàn)象稱為淀粉的糊化。淀粉老化(回生)
稀淀粉糊放置一定時(shí)間后會(huì)逐漸變渾濁,最終可產(chǎn)生不溶性的白色沉淀,而將濃的淀粉分散液冷卻,可迅速形成有彈性的膠體,這種現(xiàn)象稱為淀粉的回生淀粉淀粉糊化:當(dāng)溫度上升到一定程度,淀粉吸收大量水分,體積膨79例如,我國(guó)果蔬無(wú)論是在品種上還是在產(chǎn)量上都占世界首位,但采后水果損耗約20%~25%,蔬菜損耗約30%,也居世界首位(發(fā)達(dá)國(guó)家損耗一般在5%左右),損耗量高達(dá)上億噸,約價(jià)值750億元人民幣,每年腐爛損耗的果蔬幾乎可滿足兩億人口的基本營(yíng)養(yǎng)需要。返回
例如,我國(guó)果蔬無(wú)論是在品種上還是在產(chǎn)量上都占世界首位,但采后80食品保藏學(xué)教材:食品工藝學(xué)導(dǎo)論食品保藏學(xué)教材:食品工藝學(xué)導(dǎo)論81緒論概述食品儲(chǔ)藏加工的目的和類型食品保藏的歷史和發(fā)展緒論概述821概述
1.1食品保藏學(xué)的概念保藏學(xué)金屬材料木材、木制家具食品衣物藝術(shù)品1概述
1.1食品保藏學(xué)的概念保藏學(xué)金屬材料木材、木制家83
食品保藏學(xué)是一門(mén)運(yùn)用微生物學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)、食品工程等各方面的基礎(chǔ)理論和知識(shí),專門(mén)研究食品腐敗變質(zhì)的原因,并提出合理、科學(xué)的防止措施,從而為食品的儲(chǔ)藏加工提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)科。
食品保藏學(xué)是一門(mén)運(yùn)用微生物學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)、食品工程841.2食品保藏與食品加工的關(guān)系
1.1.1食品的概念人們常根據(jù)自己的飲食習(xí)慣和愛(ài)好及其他特殊需要,利用各種動(dòng)植物原料,經(jīng)過(guò)不同配制和各種加工處理,制成形態(tài)、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性質(zhì)等各不相同的花色品種繁多的加工品。這些經(jīng)過(guò)加工制作的食物被統(tǒng)稱為食品。1.2食品保藏與食品加工的關(guān)系1.1.1食品的概念851.1.2食品保藏與食品加工的關(guān)系狹義:食品保藏是與食品加工相對(duì)應(yīng)而存在的。廣義:保藏與加工是互相包容的。食品保藏不僅僅針對(duì)食品產(chǎn)后的流通和貯存過(guò)程,而且包括整個(gè)食品加工全過(guò)程。1.1.2食品保藏與食品加工的關(guān)系862食品儲(chǔ)藏加工的目的和類型
2.1食品保藏的目的
食品在流通中質(zhì)量呈逐漸下降的趨勢(shì),與其他物質(zhì)相比,食品更容易腐敗變質(zhì)。人類的食物動(dòng)物植物鹽水2食品儲(chǔ)藏加工的目的和類型
2.1食品保藏的目的
87水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物酶生物體脫離植株或被屠宰之后就不能再?gòu)耐饨绔@得物質(zhì)來(lái)合成自身的成分,合成已告結(jié)束,但是分解并沒(méi)有停止。動(dòng)植物組織食物保藏不僅要防止外界微生物和環(huán)境對(duì)食物品質(zhì)的影響,同時(shí)還要防止、減緩本身所固有的酶的作用,具有特殊性。食品中的大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì),引起食品腐敗、霉變和“發(fā)酵”等各種劣變現(xiàn)象,從而使食品的質(zhì)量急速下降。食品內(nèi)部各種各樣的化學(xué)變化和物理變化
蛋白質(zhì)變性
淀粉老化
脂肪酸敗
維生素氧化
色素分解
…甚至產(chǎn)生有毒物質(zhì)等
水分散失或干燥食品吸附水分
水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物酶生物體脫離植株或被屠宰之后就不能再?gòu)耐饨?8食品保藏的目的異地銷售季節(jié)調(diào)節(jié)戰(zhàn)略貯備旅游避免食物資源的無(wú)謂浪費(fèi)食品保藏的目的異地銷售季節(jié)調(diào)節(jié)戰(zhàn)略貯備旅游避免食物資源的無(wú)謂892.2食品儲(chǔ)藏加工的類型(1)維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方法
此法主要用于新鮮水果、蔬菜等食品原料的保藏。養(yǎng)料組織內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)只能向分解方向進(jìn)行,不再合成。2.2食品儲(chǔ)藏加工的類型(1)維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方90維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方法的實(shí)質(zhì)就是采取措施使水果、蔬菜的新陳代謝活動(dòng)維持在最低的水平上,這樣能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持它的天然免疫性,抵御微生物的入侵,延緩腐敗變質(zhì),從而延長(zhǎng)它們的保存期。這類保藏方法主要包括:冷藏法、氣調(diào)法等。維持食品最低生命活動(dòng)的保藏方法的實(shí)質(zhì)就是采取91
(2)抑制變質(zhì)因素的活動(dòng)的方法
食品中的微生物和酶等主要變質(zhì)因素在某些物理和化學(xué)因素(如低溫、高滲透壓、防腐劑等)的作用下會(huì)受到不同程度的抑制,從而使食品的品質(zhì)在一段時(shí)間內(nèi)得以保持。但是,這些因素的作用一旦消失,微生物和酶的活動(dòng)迅即恢復(fù),食品仍會(huì)迅速腐敗變質(zhì)。屬于這類保藏方法的主要有:冷凍保藏、干制保藏、腌制、糖漬、熏制、使用化學(xué)品保藏及采用改性氣體包裝保藏等。(2)抑制變質(zhì)因素的活動(dòng)的方法92(3)運(yùn)用發(fā)酵原理的食品保藏方法這是一類通過(guò)培養(yǎng)有益微生物進(jìn)行發(fā)酵活動(dòng),建立起能抑制腐敗菌生長(zhǎng)活動(dòng)的新條件,以延緩食品腐敗變質(zhì)的保藏措施。原理:利用乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵的主要產(chǎn)物有機(jī)酸(有時(shí)還包括細(xì)菌素)和乙醇等來(lái)抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖,從而保持食品的品質(zhì)。(3)運(yùn)用發(fā)酵原理的食品保藏方法93(4)利用無(wú)菌原理的保藏方法
即利用加熱、微波、輻照、過(guò)濾等方法,將食品中的腐敗微生物數(shù)量減少到無(wú)害的程度或全部殺滅,并長(zhǎng)期維持這種狀況,從而長(zhǎng)期保藏食品的方法。罐藏、輻照保藏及無(wú)菌包裝技術(shù)等均屬于這類方法。(4)利用無(wú)菌原理的保藏方法943.食品保藏的歷史和發(fā)展人類最初主要是通過(guò)采集和狩獵來(lái)獲取食物的。隨著人口的增多,自然環(huán)境的變遷,食物資源逐漸緊張,人們學(xué)會(huì)了種植、飼養(yǎng)和捕撈等新的獲取食物的方法。人們意識(shí)到需要對(duì)獲取的食物原料進(jìn)行各種及時(shí)的加工處理,這樣才能便于其保藏和食用,以應(yīng)不時(shí)之需。3.食品保藏的歷史和發(fā)展人類最初主要是通過(guò)采集953.1歷史公元前3000年-1200年間,猶太人用死海里的鹽保藏各種食物。中國(guó)人和希臘人也學(xué)會(huì)了用鹽腌魚(yú)的方法。這些事實(shí)可以看成是腌制保藏技術(shù)的發(fā)端。大約公元前1000年時(shí),古羅馬人學(xué)會(huì)了用天然冰雪來(lái)保藏龍蝦等食物,同時(shí)還出現(xiàn)了煙熏保藏肉類的技術(shù)。說(shuō)明低溫保藏和煙熏保藏技術(shù)已具雛形?!妒ソ?jīng)》中記載了人們利用日光將棗、無(wú)花果、杏及葡萄曬成干果進(jìn)行保藏的事情,我國(guó)古書(shū)中也常出現(xiàn)“焙”字,這些情況表明干藏技術(shù)已開(kāi)始進(jìn)入人們的日常生活?!侗鄙骄平?jīng)》中記載了瓶裝酒加藥密封煮沸后保藏的方法,似乎可以看作是罐藏技術(shù)的萌芽。3.1歷史公元前3000年-1200年間,猶太96食品加工的一些最早形式是干制食品,利用太陽(yáng)能將產(chǎn)品中的水蒸發(fā)掉。第一個(gè)用熱空氣干燥食品的例子大約是1795年出現(xiàn)在法國(guó)。
冷卻或冷凍食品的歷史也可追溯到很早以前。最初是利用天然界中存在的冰來(lái)延長(zhǎng)食品的保藏期。1842年注冊(cè)了魚(yú)的商業(yè)化冷凍專利。20世紀(jì)20年代,Birdseye研制了使食品溫度降低到冰點(diǎn)之下的冷凍技術(shù)。
利用高溫生產(chǎn)安全食品可追溯到18世紀(jì)90年代的法國(guó)。拿破侖·波拿巴給科學(xué)家提供了一筆資金,為法國(guó)軍隊(duì)研制可保藏的食品。這些資金促使法國(guó)人尼古拉·阿培爾發(fā)明了食品的商業(yè)化滅菌技術(shù)。1809年,尼古拉·阿培爾(NicolasAppert)將食品加熱后放入玻璃瓶中加木塞塞住瓶口,并于沸水中煮一段時(shí)間后,取出趁熱將塞子塞緊,再用蠟密封瓶口,制造出了真正的罐藏食品,成為現(xiàn)代食品保藏技術(shù)的開(kāi)端。從此,各種現(xiàn)代食品保藏技術(shù)不斷問(wèn)世。食品加工的一些最早形式是干制食品,利用太陽(yáng)能將產(chǎn)品中9719世紀(jì)60年代,路易斯·巴斯德在研究啤酒和葡萄酒時(shí)發(fā)明了巴氏消毒法;1885年,Roger首次報(bào)道了高壓能殺死細(xì)菌;1899年Hite首次將高壓技術(shù)應(yīng)用于保存牛奶;1908年出現(xiàn)了化學(xué)品保藏技術(shù);1918年出現(xiàn)了氣調(diào)冷藏技術(shù);1943年出現(xiàn)了食品輻照保藏技術(shù)、凍干食品生產(chǎn)技術(shù)等等。19世紀(jì)60年代,路易斯·巴斯德在研究啤酒和葡萄酒時(shí)發(fā)明了巴98現(xiàn)代食品保藏技術(shù)與古代食品保藏技術(shù)存在本質(zhì)的區(qū)別:
現(xiàn)代食品保藏技術(shù)是在闡明各種保藏技術(shù)所依據(jù)的基本原理的基礎(chǔ)上,采用人工可控制的技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行的。因而可以不受時(shí)間、氣候、地域等因素的限制,能夠大規(guī)模、高質(zhì)量、高效率地實(shí)施。
現(xiàn)代食品保藏技術(shù)與古代食品保藏技術(shù)存在本質(zhì)的區(qū)別:993.2食品保藏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)
3.2.1保藏技術(shù)的綜合應(yīng)用
食品種類雖然很多,若作為商品應(yīng)符合下述各項(xiàng)要求:(1)外觀(2)風(fēng)味(3)營(yíng)養(yǎng)和易消化性(4)衛(wèi)生和安全性(5)方便性(6)耐貯藏性
因此,食品保藏技術(shù)發(fā)展到今天,為了提高食品的耐藏性和品質(zhì)質(zhì)量,食品保藏技術(shù)常常并不是單獨(dú)控制影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的某一因素、采用某一單獨(dú)的單元操作,而是考慮各種保藏技術(shù)的綜合應(yīng)用,同時(shí)控制影響食品品質(zhì)穩(wěn)定性的多個(gè)因素。
3.2食品保藏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)3.2.1保藏技術(shù)的1003.2.2食品保藏技術(shù)發(fā)展不平衡
(1)不同食品保藏技術(shù)之間的發(fā)展不平衡,如:罐藏技術(shù)的發(fā)展陷入困境。與此相反,食品低溫保鮮技術(shù)逐漸占據(jù)了食品工業(yè)的主導(dǎo)地位。目前,全世界的冷凍食品正以年平均20%的增長(zhǎng)速度持續(xù)發(fā)展,預(yù)計(jì)未來(lái)的10年內(nèi),冷凍食品的銷售量將占全部食品銷售量的60%以上。
(2)同種保藏技術(shù)中不同技術(shù)手段之間的發(fā)展亦不平衡,如:罐藏法中金屬罐和玻璃罐應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展緩慢,而塑料罐、軟罐頭及無(wú)菌灌裝技術(shù)等的發(fā)展速度很快,潛力巨大。干藏法中普通熱風(fēng)干燥技術(shù)的發(fā)展處于相對(duì)停滯狀態(tài),而噴霧干燥和冷凍干燥技術(shù)的發(fā)展卻非常迅速。
總之,只有那些能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)需要,能為人類提供高質(zhì)量食品,并且具有合理的生產(chǎn)成本的食品保藏技術(shù)才能獲得較快發(fā)展。
3.2.2食品保藏技術(shù)發(fā)展不平衡(1)不同食品保藏1013.2.3提供高質(zhì)量食品的保藏技術(shù)發(fā)展迅速
食品保藏技術(shù)的所有進(jìn)展都具有一個(gè)類似或共同的起因,即既要獲得或維護(hù)產(chǎn)品的安全性,又要保持食品良好的風(fēng)味、外觀和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
在食品干制技術(shù)方面,由于真空(冷凍)干燥等干燥技術(shù)近年來(lái)得到了飛速的發(fā)展。
冷凍干燥目前可廣泛用于加工畜禽水產(chǎn)制品、水果蔬菜制品、調(diào)味品、咖啡、蛋白及生物制品等。在日本,消費(fèi)市場(chǎng)的脫水類食品中,凍干產(chǎn)品已占49%的份額;在美國(guó),有50%生產(chǎn)咖啡和茶的工廠采用凍干方法生產(chǎn),全美方便食品中凍干食品占40-50%;在歐洲各國(guó),凍干咖啡占全部速溶咖啡的40-70%。國(guó)際上凍干食品的生產(chǎn)已向自動(dòng)化工業(yè)化方向發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大。3.2.3提供高質(zhì)量食品的保藏技術(shù)發(fā)展迅速食102在低溫保藏方面,品質(zhì)更好的速凍產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎。速凍食品早在1928年就已在美國(guó)出現(xiàn),但生產(chǎn)發(fā)展十分緩慢。直到1945年美國(guó)才成立了速凍食品生產(chǎn)者協(xié)會(huì)。1960年以后,國(guó)際上速凍食品工藝與設(shè)備不斷發(fā)展改進(jìn)。近年來(lái),速凍食品工業(yè)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快的食品工業(yè),平均每年以20~30%的速度增長(zhǎng),超過(guò)任何一種食品。此外,在國(guó)外為了更好地保持凍制品的品質(zhì),凍藏溫度亦由-18℃~-20℃趨向溫度更低的-30℃。在低溫保藏方面,品質(zhì)更好的速凍產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎。103在無(wú)菌保藏方面,由于非熱殺菌過(guò)程中食品溫度不高,既有利于保持食品中功能成分的生理活性,又有利于保持色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分,近年來(lái)對(duì)新的非熱殺菌技術(shù)的研究愈來(lái)愈多,并有一些已投入應(yīng)用。非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌和化學(xué)殺菌。非熱物理殺菌優(yōu)點(diǎn):(1)不需要向食品中加入化學(xué)物質(zhì),因而避免了食品中殘留的化學(xué)試劑對(duì)人體的負(fù)面作用;(2)同時(shí)更好地保持食品的自然風(fēng)味,甚至改善食品的質(zhì)構(gòu)(如超高壓殺菌用于肉類和水產(chǎn)品類,提高了肉制品的嫩度和風(fēng)味)。非熱物理殺菌技術(shù)主要有:輻射殺菌、紫外線殺菌、超高壓殺菌、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、微波殺菌、感應(yīng)電子殺菌、磁力殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌、超聲波殺菌。在無(wú)菌保藏方面,由于非熱殺菌過(guò)程中食品溫度不高,既有利于104在化學(xué)保藏方面,目前研究者更多地將精力放在天然防腐劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究上,這些防腐物質(zhì)的安全性相對(duì)較高,更能為消費(fèi)者所接受。氣調(diào)保鮮技術(shù)作為一種正在發(fā)展中的新技術(shù),用于新鮮果蔬、肉類、水產(chǎn)品和焙烤制品等產(chǎn)品的保鮮。在化學(xué)保藏方面,目前研究者更多地將精力放在天然防腐劑105第1章食品的腐敗變質(zhì)及其控制第1章食品的腐敗變質(zhì)及其控制1061引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素及其特性主要因素外在因素:主要指生物學(xué)因素,如空氣和土壤中的微生物和害蟲(chóng)。內(nèi)在因素:主要包括食品自身的酶作用以及各種理化作用的影響。1引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素及其特性主要因素外在因素:主要1071.1生物學(xué)因素
1.1.1微生物(1)微生物引起食品腐敗變質(zhì)的特點(diǎn)
細(xì)菌:在大多數(shù)情況下,食品變質(zhì)主要是細(xì)菌引起的。細(xì)菌造成的變質(zhì),一般表現(xiàn)為食品的腐敗,是由于細(xì)菌活動(dòng)分解食物中的蛋白質(zhì)和氨基酸,產(chǎn)生惡臭或異味的結(jié)果。這種現(xiàn)象尤其容易在無(wú)空氣(氧)的狀態(tài)下發(fā)生,通常還會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì),引起食物中毒。某些細(xì)菌如產(chǎn)芽孢細(xì)菌非常耐熱:肉毒桿菌在中性環(huán)境下,100℃加熱數(shù)小時(shí)有時(shí)還不能完全被殺死。耐熱性細(xì)菌在土壤中存在較多,因此對(duì)于土壤中生長(zhǎng)的食品原料,在加熱時(shí)要特別注意。1.1生物學(xué)因素
1.1.1微生物(1)微生物引起食108酵母菌:在含碳水化合物較多的食品中容易生長(zhǎng)發(fā)育;而在含蛋白質(zhì)豐富的食品中一般不生長(zhǎng);在pH值5.0左右的微酸性環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育良好。霉菌:霉菌易在有氧、水分少的干燥環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育,在富含淀粉和糖的食品中也容易滋生霉菌。無(wú)氧的環(huán)境可抑制其侵害,水分含量在15%以下,可抑制其生長(zhǎng)發(fā)育。(2)影響微生物生長(zhǎng)發(fā)育的主要因子pH值細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)發(fā)育程度與pH值的關(guān)系見(jiàn)圖1—1。酵母菌:在含碳水化合物較多的食品中容易生長(zhǎng)發(fā)育;而在含蛋白質(zhì)109
微生物的耐酸性:霉菌>酵母菌>細(xì)菌大多數(shù)細(xì)菌,尤其是病原細(xì)菌,易在中性至微堿性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖,在pH值4.6以下的酸性環(huán)境中,其生長(zhǎng)活動(dòng)會(huì)受到抑制。霉菌和酵母菌則一般能在酸性環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育。
在最適pH值范圍內(nèi),微生物對(duì)熱的耐熱性較強(qiáng),但pH值偏離其最適范圍,則耐熱性變?nèi)?。微生物的耐酸性:霉菌>酵母菌>?xì)菌110氧氣:好氧性(aerobic)微生物微需氧(microaerophylic)微生物兼性厭氧(anaerobically)微生物厭氧性(anaerobic)微生物。
好氧性微生物的生長(zhǎng)發(fā)育需要有氧氣,無(wú)氧則不能生長(zhǎng)發(fā)育,如產(chǎn)膜酵母菌、霉菌和部分細(xì)菌。利用真空包裝或用N2、CO2等置換包裝材料內(nèi)的空氣,即可抑制好氧性微生物的活動(dòng)。
微需氧微生物僅需少量的氧就能生長(zhǎng),如乳酸桿菌(Lactobacilli)。
兼性厭氧微生物在有氧和無(wú)氧的環(huán)境中都能生長(zhǎng),如大多數(shù)酵母菌、細(xì)菌中的葡萄球菌屬等。
厭氧性微生物如肉毒梭狀芽抱桿菌(Clostridiumbotulinum),能在無(wú)氧的低酸性(pH值>4.6)環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育并產(chǎn)生毒素,引起食物中毒。微生物氧氣:微生物111水分:
水分對(duì)微生物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響,但嚴(yán)格地說(shuō),決定性的影響因素并不是食品的水分總量,而是其自由水分。食品中所包含的水分包括結(jié)合水分和自由水分(有時(shí)又稱有效水分),只有自由水分才能被微生物、酶和化學(xué)反應(yīng)所利用。食品中的自由水分可用水分活度Aw進(jìn)行估量。水分:112
由此可見(jiàn),通過(guò)控制水分活度AW(wateractivity)可以防止微生物的生長(zhǎng)。由此可見(jiàn),通過(guò)控制水分活度AW(wateracti113營(yíng)養(yǎng)成分:大部分食品含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物供微生物生長(zhǎng),尤其是含有發(fā)酵基質(zhì)的碳水化合物和蛋白質(zhì)。
糖在低濃度時(shí)不能抑制微生物的生長(zhǎng)活動(dòng),故傳統(tǒng)的糖制品要達(dá)到較長(zhǎng)的儲(chǔ)藏期,一般要求糖的濃度在60%以上。溫度:適宜的溫度可以促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)發(fā)育,不適宜的溫度能減弱其生命活動(dòng)甚至引起生理機(jī)能異?;虼偈蛊渌劳?。根據(jù)微生物適應(yīng)生長(zhǎng)的溫度范圍,可將微生物分為嗜冷性、嗜溫性和嗜熱性三個(gè)類群。微生物生長(zhǎng)溫度范圍最適生長(zhǎng)溫度嗜冷微生物嗜溫微生物嗜熱微生物-10~30℃10~45℃25~80℃10~20℃25~40℃50~55℃大多數(shù)致病菌營(yíng)養(yǎng)成分:大部分食品含有足夠的營(yíng)養(yǎng)物供微生物生長(zhǎng),尤其是含有114表1-1細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)溫度與熱致死條件種類熱致死溫度生長(zhǎng)溫度/℃溫度℃時(shí)間min最適界限霉菌菌絲孢子酵母菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞孢子細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞孢子6065~7055~656063100以上5~105~102~310~153025~3027~2835~4015~3710~355~45返回表1-1細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)溫度與熱致死條件熱致死溫度1151.1.2害蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物(1)害蟲(chóng)
害蟲(chóng)不僅是某些食品儲(chǔ)藏?fù)p耗加大的直接原因,而且由于害蟲(chóng)的繁殖、遷移,以及它們所遺棄的排泄物、皮殼和尸體等還會(huì)嚴(yán)重污染食品,使食品喪失商品價(jià)值。目前對(duì)食品危害性大的害蟲(chóng)主要有:甲蟲(chóng)類、蛾類、蟑螂類和螨類。
防治害蟲(chóng)的方法:
a.加強(qiáng)食品倉(cāng)庫(kù)和食品本身的消潔衛(wèi)生管理,消除害蟲(chóng)的污染和匿藏滋生的環(huán)境條件;b.通過(guò)環(huán)境因素中的某些物理因子(如溫度、水分、氧、放射線等)的作用達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的,如高溫、低溫殺蟲(chóng),高頻加熱或微波加熱殺蟲(chóng),輻射殺蟲(chóng),氣調(diào)殺蟲(chóng)等;c.利用機(jī)械的力量和震動(dòng)篩或風(fēng)選設(shè)備使因震動(dòng)呈假死狀態(tài)的害蟲(chóng)分離出來(lái),達(dá)到機(jī)械除蟲(chóng)和殺蟲(chóng)的目的;d.利用高效、低毒、低殘留的化學(xué)藥劑或熏蒸劑殺蟲(chóng)。1.1.2害蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物(1)害蟲(chóng)116在所有種類的貯藏食品中,干制食品由于貯藏條件比較粗放,最容易受到蟲(chóng)害。煙熏是控制干制食品蟲(chóng)害常用的方法。近幾十年來(lái)甲基溴已成為使用極為有效的煙熏劑,其爆炸性比較小而效力極強(qiáng),對(duì)昆蟲(chóng)極毒,因而對(duì)人類也有毒。因此,使用時(shí)應(yīng)注意使用方法及人體防護(hù)以防中毒。用量:一般為每立方米16~24克,根據(jù)煙熏時(shí)的溫度而定。處理時(shí)間:在密閉煙熏室內(nèi)制品處理時(shí)間應(yīng)在24小時(shí)以上。一般還應(yīng)每隔一個(gè)月煙熏一次或更多一些,視貯藏溫度而定。在所有種類的貯藏食品中,干制食品由于貯藏條件比較粗放117甲基溴的水溶性雖然極低,仍然可能有殘留溴存在,對(duì)制品會(huì)產(chǎn)生一些影響并造成污染。為此,煙熏必須得法并保證殘溴量低于允許量。一般允許的無(wú)機(jī)溴殘存量在無(wú)花果中為150ppm;海棗干中為l00ppm;葡萄干中為150ppm;蘋(píng)果干、杏干、桃干、梨干中為30ppm;李干中為20ppm。氧化乙烯和氧化丙烯即環(huán)氧化合物是目前常用的另一些煙熏劑,不過(guò)這些煙熏劑被禁止使用于高水分食品,因?yàn)樵谶@種情況下有可能會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。零售或大型(約18kg)包裝的葡萄干中還常用甲酸甲酯或乙酸甲酯預(yù)防蟲(chóng)害。每500克包裝加4~5滴或8kg包裝加6mL。切制果干—般不需殺蟲(chóng)藥劑處理,因它們總是經(jīng)過(guò)硫熏處理以致它的二氧化硫含量足以預(yù)防蟲(chóng)害發(fā)生。甲基溴的水溶性雖然極低,仍然可能有殘留溴存在,對(duì)制品118(2)嚙齒動(dòng)物鼠類對(duì)食品的危害:破壞食品包裝;傳播多種疾??;其糞便及咬食物品的殘?jiān)廴臼称泛蛢?chǔ)藏環(huán)境,使之產(chǎn)生異味,影響食品衛(wèi)生。
防鼠的方法:a.建筑防鼠法:利用建筑物本身與外界環(huán)境的隔絕性能,防止鼠類進(jìn)入庫(kù)內(nèi)使食品免受鼠害;b.食物防鼠法:通過(guò)加強(qiáng)食品包裝和儲(chǔ)藏食品容器的密封性能等,斷絕鼠類食物的來(lái)源,達(dá)到防鼠的目的;c.藥物及儀器防鼠法:利用某些化學(xué)藥物產(chǎn)生的氣味或電子儀器產(chǎn)生的聲波,刺激鼠類的避忌反應(yīng),達(dá)到防鼠的目的。
滅鼠的方法:a.化學(xué)藥劑滅鼠法:利用滅鼠劑、化學(xué)絕育劑、熏蒸劑等毒殺或驅(qū)避鼠類;
b.器械滅鼠法:利用力學(xué)原理以機(jī)械捕殺鼠類。(2)嚙齒動(dòng)物鼠類對(duì)食品的危害:破壞食品包裝1191.2化學(xué)因素
1.2.1酶的作用食品在加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中,由于酶的作用(特別是氧化酶類、水解酶類的作用)會(huì)發(fā)生各種各樣的酶促反應(yīng),造成食品色、香、味和質(zhì)地的變化。表1-2引起食品質(zhì)量變化的主要酶類及其作用返回酶酶的作用多酚氧化酶多聚半乳糖醛酸酶果膠甲酯酶脂氧合酶抗壞血酸氧化酶葉綠素酶當(dāng)植物組織破碎且暴露在空氣中時(shí),由于酚在多酚氧化酶的作用下氧化成醌,然后又快速地通過(guò)聚合作用形成褐色素或黑色素,導(dǎo)致褐變。催化果膠中多聚半乳糖醛酸殘基之間的糖苷鍵水解,導(dǎo)致組織軟化催化果膠中半乳糖醛酸酯的脫酯作用,可導(dǎo)致組織硬化廣泛地存在于植物和動(dòng)物中,催化脂肪氧化,導(dǎo)致臭味和異味產(chǎn)生催化抗壞血酸氧化,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)素的損失催化葉綠醇環(huán)從葉綠素中移去.導(dǎo)致綠色的丟失1.2化學(xué)因素
1.2.1酶的作用食品在加工和儲(chǔ)藏過(guò)1201.2.2非酶作用(1)食
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