1、Food Deterioration and its Control,第三章 食品的腐敗變質(zhì)與控制,食品的質(zhì)量 引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素 食品保藏的基本原理及技術(shù) 柵欄技術(shù) 食品保存期限和食品標(biāo)簽,主要內(nèi)容,1. 食品質(zhì)量及其構(gòu)成要素,1.1 食品質(zhì)量定義 構(gòu)成食品特征及其可接收性的要素.,1.2 構(gòu)成食品質(zhì)量的要素 外觀要素 質(zhì)構(gòu)要素 風(fēng)味要素 其他品質(zhì)要素(衛(wèi)生性, 耐藏性,營(yíng)養(yǎng)性等),2.1 外觀要素,大小和形狀 色澤和光澤 稠度,2.2 質(zhì)構(gòu)要素,包括手指對(duì)食品的觸摸感、目視的外感觀和食品攝入口腔時(shí)對(duì)食品的硬度、粘度、脆性、滑性、粗糙性、咀嚼性、彈性的綜合感覺(jué)。,2.3 風(fēng)味的要素,

2、滋味（甜味、酸味、苦味、咸味、辣味、澀味、鮮味） 氣味（果蔬的香氣、動(dòng)物性食物的香氣、發(fā)酵食品的香氣、焙烤食品的香氣）,2.4 其他質(zhì)量要素,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、衛(wèi)生品質(zhì)和耐藏性能。,食品的變質(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。,2. 引起食品腐敗變質(zhì)的 主要因素與特性,生物學(xué)因素 化學(xué)因素 物理因素,2.1 生物學(xué)因素,微生物因素 食品本身的生理生化代謝 害蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物,2.1.1 微生物,引起食品腐敗變質(zhì)的微生物重要有細(xì)菌、酵母菌和霉菌。,細(xì)菌：食品變質(zhì)的主要因素，表現(xiàn)為食品腐?。ó愇杜c惡臭） 特點(diǎn)：在無(wú)氧條件下易發(fā)生，產(chǎn)生

3、有毒物質(zhì)，引起食物中毒。 主要分布：耐熱性細(xì)菌在土壤中存在較多，蓮藕、芋頭、蘆筍、竹筍等中易發(fā)生,酵母,特點(diǎn)：碳水化合物較多的食品中易生長(zhǎng)，蛋白質(zhì)豐富的食品中不生長(zhǎng)；微酸性環(huán)境下發(fā)育良好 主要分布：含糖多的食品，蜂蜜、果醬、果凍、醬油、果酒等,霉菌,特點(diǎn)：有氧、水分含量少的干燥環(huán)境中生長(zhǎng)、富含淀粉與糖的食品中易滋生 主要分布：干制品、糖制品等如面包、干棗等產(chǎn)品中，無(wú)氧環(huán)境或水分含量在15%以下,2.1.2 影響微生物生長(zhǎng)的因子,pH 值 每種微生物都有最適的pH值生長(zhǎng)環(huán)境 Bacteria, 中性與偏堿性 酵母與霉菌，酸性環(huán)境，但耐熱性弱 調(diào)整pH,能改變微生物的耐熱性,部分食品的典型pH值,

4、部分食品的典型pH值,微生物生長(zhǎng)與pH值關(guān)系,氧氣,好氧性：產(chǎn)膜酵母，霉菌，部分細(xì)菌 微需氧：乳酸桿菌 兼性厭氧，大多數(shù)酵母菌，葡萄球菌 厭氧性：肉毒梭狀芽孢桿菌,水分,食品中水分的存在狀態(tài) 食品含水量與腐敗變質(zhì) 水分活度,部分食品的水分活度值,部分微生物生長(zhǎng)所需的極限aw值,控制食品加工的條件 預(yù)測(cè)食品的耐藏性。,水分活度在保藏加工中的應(yīng)用,利用降低水分活度的辦法保藏食品,中間水分食品: 添加大量糖或多元醇,降低水分活度在0.85以下,細(xì)菌Aw 0.94 酵母菌Aw0.88 霉菌Aw0.75,營(yíng)養(yǎng)成分:,食品有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)滿足微生物生長(zhǎng). 許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是優(yōu)良的保護(hù)劑(糖，脂肪，鹽，蛋白質(zhì)、

5、食品中的殺菌素),溫度,嗜冷微生物 Psychrophiles 嗜溫微生物 Mesophiles 嗜熱性微生物 thermophiles,2.1.2 食品原料自身的生理生化特性,果蔬的成熟與衰老，休眠與生長(zhǎng) 肉類(lèi)的成熟 糧食的后熟與陳化,2.1.3 害蟲(chóng)和嚙齒動(dòng)物,害蟲(chóng)：主要有甲蟲(chóng)類(lèi)、蛾類(lèi)、螨類(lèi)。 嚙齒動(dòng)物：鼠類(lèi)。,2.2 化學(xué)因素,2.1 酶的作用 2.2 非酶作用 2.3 氧化作用,2.2.1 酶的作用,氧化酶類(lèi)（多酚氧化酶、脂氧合酶、過(guò)氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等）,多酚氧化酶：褐變； 脂氧合酶：分解脂肪酸，產(chǎn)生游離基，變色和變味 抗壞血酸氧化酶引起貯藏過(guò)程中果汁的褐變,脂酶 水解酯鍵的酶

6、，如大豆中的胰脂酶、大豆中的脂酶等，使脂肪分解產(chǎn)生酸敗。,果膠酶: 植物性產(chǎn)品中,影響產(chǎn)品質(zhì)構(gòu),主要包括半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶、果膠裂解酶,2.2.2 非酶作用,美拉德反應(yīng)引起的褐變 焦糖化反應(yīng) 抗壞血酸氧化褐變 酚類(lèi)物質(zhì)與金屬離子反應(yīng),2.2.3 氧化作用,脂肪的氧化使食品產(chǎn)生酸敗臭味及變色。 脂肪 游離脂肪酸 氧化 過(guò)氧化物進(jìn)一步分解 醛、酮類(lèi)物質(zhì) 階段：誘發(fā)期、增殖期、終止期 控制：低溫、避光、隔氧、降低水分、減少金屬離子、添加抗氧化劑,2.3 物理因素,溫度 水分 光照,2.3.1 溫度,化學(xué)變化 溫度系數(shù)，活化能 酶促反應(yīng) 微生物生長(zhǎng)發(fā)育 品質(zhì)改變,溫度對(duì)微生物的影響,2.3.2

7、水分,影響營(yíng)養(yǎng)成分 風(fēng)味物質(zhì) 外觀形態(tài) 微生物發(fā)育,部分食品的水分活度值,2.3.3 光,促進(jìn)脂肪氧化 色素消退 蛋白質(zhì)凝固,2.4 其他因素,機(jī)械損傷：園藝產(chǎn)品采收、貯運(yùn)、加工前處理等環(huán)節(jié)不當(dāng)，造成碰傷。 產(chǎn)生褐變，嚴(yán)重影響外觀品質(zhì)； 刺激呼吸，加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗； 促進(jìn)傷誘導(dǎo)乙烯產(chǎn)生，促進(jìn)產(chǎn)品的衰老； 造成機(jī)械傷口，便于微生物入侵，造成產(chǎn)品腐爛,乙烯：,促進(jìn)成熟與衰老的植物五大類(lèi)激素之一，控制植物的生長(zhǎng)發(fā)育與逆境脅迫、果實(shí)與種子形成、園藝產(chǎn)品的成熟與衰老 果實(shí)成熟、機(jī)械損傷、病菌入侵、高溫/低溫脅迫、水分脅迫等均可以導(dǎo)致乙烯增加 適當(dāng)?shù)蜏?、低氧、高二氧化碳可以減少乙烯產(chǎn)生 采用乙烯吸收劑、乙

8、烯受體抑制劑等方式可以控制乙烯的作用。,外源污染物：影響食品質(zhì)量，引發(fā)安全性問(wèn)題 重金屬污染 農(nóng)藥殘留 不合理使用添加劑與包裝材料,3. 食品保藏的原理及技術(shù),3.1 食品保藏的定義 通過(guò)采用不同的加工技術(shù),使食品從生產(chǎn)到消費(fèi)的整個(gè)環(huán)節(jié)中,保持其品質(zhì)不發(fā)生劣化的過(guò)程稱為食品保藏。,化學(xué)性變質(zhì)：只能降低不能完全抑制。 物理性變質(zhì)：采取相應(yīng)措施可以避免。 微生物變質(zhì)：引起食品變質(zhì)的重要因素。,3.2 微生物控制的原理,總體原理： 無(wú)生機(jī)原理 假死原理 不完全生機(jī)原理 完全生機(jī)原理,3.2 微生物控制方法,目的：實(shí)現(xiàn)商業(yè)無(wú)菌 商業(yè)無(wú)菌是指殺滅食品中所污染的病原菌、產(chǎn)毒菌以及正常儲(chǔ)存和銷(xiāo)售條件下能生長(zhǎng)

9、繁殖、并導(dǎo)致食品變質(zhì)的腐敗菌，從而保證它們正常的貨架壽命。,3.2.1 加熱殺菌,加熱殺菌方法： 巴氏殺菌：殺菌溫度6580，適于高酸性食品 常壓殺菌：101.325kPa以上、100 條件的殺菌處理。適于高酸性食品 高壓殺菌： 101.325kPa以上、 100 以上的殺菌。適于低酸性食品,殺菌原則 殺菌方法選擇以pH4.5為界 對(duì)象菌選擇最耐熱的細(xì)菌 應(yīng)充分考慮食品的熱敏感性,3.2.2 控制水分活度,降低水分活度的方法 干燥脫水 如脫水蔬菜、冷凍食品 化學(xué)、物理修飾增加親水基團(tuán)對(duì)水的約束 添加親水性物質(zhì)：鹽、糖、多元醇,水分活度與食品的穩(wěn)定性,3.2.3 控制水分狀態(tài),迅速冷凍，食品內(nèi)部

10、冰晶數(shù)量多，體積小，所有溶液迅速經(jīng)過(guò)冰晶區(qū)，成為玻璃化固體，微生物與酶活動(dòng)減弱。 要求： 保藏溫度足夠低 溫度保持恒定,3.2.4 調(diào)控pH,微生物有適宜的pH范圍 生長(zhǎng)的pH范圍還取決于其他因素的影響 過(guò)酸與過(guò)堿導(dǎo)致生長(zhǎng)受到抑制。,3.2.5 控制滲透壓,原理： 提高食品的滲透壓，殘存的微生物無(wú)法得到水分，從而處于假死活休眠狀態(tài) 滲透壓大小服從范特霍夫公式 微生物的耐壓能力在355-1783 kPa 應(yīng)用： 糖制品， 65%以上的糖 鹽漬品， 10%以上的食鹽,3.2.6 煙熏,煙熏防腐，熏煙熏一系列的化合物產(chǎn)生防腐能力 與腌制結(jié)合 可與冷藏技術(shù)結(jié)合,3.2.7 改變氣體組成,目的：降低氧分

11、壓，抑制氧對(duì)食品的不利影響 限制需氧微生物生長(zhǎng) 減少營(yíng)養(yǎng)成分的氧化損失 應(yīng)用：新含氣調(diào)理食品（低強(qiáng)度殺菌，然后氣調(diào)包裝）,3. 2. 8 使用添加劑,主要針對(duì)微生物和氧化變質(zhì) 對(duì)微生物的抑制可以分為防腐和殺菌 防腐劑主要應(yīng)用在食品中 殺菌劑主要用于車(chē)間、工具、容器消毒 抑制氧化變質(zhì)主要使用抗氧化劑 BHA、BHT、TBHQ,3.2.9 輻射,原理：利用輻照射線的直接和間接作用抑制微生物活動(dòng)和生物體代謝活動(dòng)。 主要輻照射線有、X幾類(lèi) 按殺菌程度劃分 輻照阿氏殺菌、完全殺菌（radappertization) 輻射巴式殺菌、針對(duì)性殺菌（radicidation) 輻照耐儲(chǔ)殺菌、選擇性殺菌（radu

12、rization),3.2.10 微生物發(fā)酵,原理：利用有益微生物的活動(dòng)，或者產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物抑制其他有害微生物的活動(dòng)。 主要代謝產(chǎn)物： 乳酸：0.7% 醋酸：1-2% 酒精：10%,3.4 酶與其他因素的控制,3.4.1酶活性的控制 目的 新鮮果蔬生命代謝在各種酶的作用下進(jìn)行 引起食品變質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分損失的重要因素 控制方法： 加熱處理 控制pH 控制水分活度,3.4.2 其他因素控制,壓力：影響罐藏食品保藏的重要因素 產(chǎn)生跳蓋，降低密封性，造成侵染機(jī)會(huì)，導(dǎo)致腐敗 產(chǎn)生物理性癟罐或脹罐 濕度：對(duì)干制品和糖制品影響大 吸濕返潮 使水導(dǎo)致食用品質(zhì)下降 物理化學(xué)因素 存在帶電顆粒，易發(fā)生吸附和沉淀過(guò)程

13、（飲料中容易發(fā)生）,4. 柵欄技術(shù)(hurdle),1976年德國(guó)肉類(lèi)研究中心的Leistner提出 將食品防腐的方法與原理歸類(lèi),稱其為柵欄因子 柵欄效應(yīng) 柵欄因子單獨(dú)或相互作用,形成特有的防止食品變質(zhì)的柵欄,使食品中的微生物不能逾越這些柵欄,因而食品是穩(wěn)定和安全的.,應(yīng)用,微生物控制 食品加工、保藏工藝改進(jìn) 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 目前在肉類(lèi)加工、果蔬貯藏加工、糧食貯藏與食品包裝中有一定的研究與應(yīng)用,5. 食品保存期限和食品標(biāo)簽,5.1 食品保存期限 定義：食品進(jìn)入流通領(lǐng)域和消費(fèi)領(lǐng)域后，至其喪失商品價(jià)值或食用價(jià)值所經(jīng)歷的時(shí)間。 可劃分為保質(zhì)期和保存期. 保質(zhì)期：最佳使用期，在規(guī)定的保藏條件下，能夠保持食品優(yōu)良品質(zhì)的期限 保存期：推薦最終食用期，在規(guī)定的保藏條件下食品可以使用的最終日期,5.2 食品標(biāo)簽,定義：預(yù)包裝食品容器上的文字、圖形、符號(hào)及一切說(shuō)明物。 標(biāo)簽應(yīng)遵守的原則 標(biāo)簽的內(nèi)容，不得以欺騙性的方式描述