第一章 食品的变质和腐败
1、由微生物的繁殖引起的食品腐败和变质
1.1原因:微生物是引起食品腐败变质的主要因素
1.2机理:腐败微生物常以蛋白质作为构成它本体的可塑材料,又作为摄取能量的来源。在腐败微生物(微生物分泌的酶)的作用下,复杂的高分子物质逐渐分解为低分子物质,并产生异常气味,改变原来的色泽及形态,同时产生有毒物质。 1.3防治:(1)温度:由于低温能抑制微生物的生长和繁殖,所以人们采用人工与自然冻结等方法保藏食品。(2)对于大多数食品,则是控制微生物的生长环境,如食品的水分、营养、PH值、温度、氧等,破坏微生物生长繁殖条件中的任何一项或几项都可以防止其生长和繁殖。
2、由食品内部酶的作用引起的食品腐败变质
2.2酶促褐变机理:蘑菇、薯类、水果等在发生机械性损伤时(如削皮、切开、压伤、虫咬等)时,会发生酶促褐变。
在完全健全水果组织中,所含有的酚之氧化与还原,可说同步进行,保持平衡状态,当水果硌伤或去皮后,水果组织就失去了这种平衡,即氧化多还原少,于是发生醌聚合,生成一种黑色物质,也叫根皮糅红。水果组织与空气接触的时间越长,变色越深。 2.3防治:(1)温度:果蔬在冷藏、罐藏或脱水处理前必须进行热处理(用90-100摄氏度的热水,高温烫漂1-2min)以杀酶。
(2)PH值:引起酶促褐变最适的PH在6-7之间。降低PH,可抑制酚酶的催化作用。一般控制PH值在3以下,酚酶的活性几乎可以完全丧失。一般多采用柠檬酸以及其他有机酸的混合溶液来降低介质PH值以阻止水果褐变,0.5%柠檬酸+0.3%VC效果较好。
(3)抑制剂:SO2及亚硫酸盐如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和偏亚硫酸钠等都是酚氧化酶的强抑制剂,广泛应用于食品工业,如桃、苹果的加工和葡萄酒的酿造。
在水果加工过程中,把脱皮后的水果浸于盐水中,也可防止酶促褐变,但一般多与柠檬酸和抗坏血酸并用。
VC可抑制褐变的发生。VC多用于液态食品中,如苹果汁中加用1%VC则能完全防止褐变。
2.4酶作用的防止方法:使酶钝化(热烫等),使用酶抑制剂(SO2、食盐、亚硫酸盐等),隔绝氧(切丝马铃薯浸水),调整PH(使PH<3),用VC处理(使褐色物质还原)等措施皆可防止酶的褐变。
3、由空气中氧的作用引起的食品腐败变质如油脂的氧化酸败、维生素的氧化变质、色素的氧化变色等
3.1原因:天然油脂在空气中会自发进行氧化作用,发生酸臭和口味变苦的现象,称为酸败(或称 )。 3.3防止:(1)温度:含油食品的贮存尽可能保持较低的温度。 (2)光照和放射线辐照:避光、避放射线保存。(3)氧气分压:为防止食品的氧化较有效的方法为改进食品的包装技术,采用真空包装或充氮包装或在包装物中用小包除氧剂除去游离氧,都可以减少或防止油脂氧化。(4)水分:水分含量低至单分子水层吸附的状态时,脂肪稳定性最高。如淀粉类约6%,高糖食品则为微量。(5)脂氧合酶:制作蔬菜等如速冻菜豆、蚕豆等时,必须将原料进行热烫处理,俗称杀青,以彻底破坏其酶活力,否则在成品保存过程中也会造成严重劣变。(6)抗氧化剂:A。天然抗氧化剂:①生育酚:即维生素E,具有抗氧化的功能。②芝麻酚③抗坏血酸:即维生素C。④愈创木脂⑤茶多酚:从天然茶叶中提取,其抗氧化能力优于生育酚。⑥植酸。 4、淀粉的老化引起的变质
4.2淀粉老化的机理:α-化的淀粉又部分的恢复β-淀粉的状态,这就是淀粉的老化的机理。 4.3影响因子及防治方法:(1)水分:淀粉的含水量在30%-60%时,其老化速度最快。(2)温度:最容易导致淀粉老化的温度是在偏低的室温下,特别是0-10摄氏度。(3)PH值:如果PH值处于中性或微碱性时,则淀粉最易老化。(4)淀粉分子形态:直链淀粉最易引起老化,相对而言,支链淀粉不易老化。(5)共存物质:淀粉中加入蔗糖或者葡萄糖、饴糖等糖类后,由于这些糖的OH基和淀粉分子OH基形成氢键,因而妨碍了淀粉分子之间的聚合,这对于推迟淀粉的老化有显著的效果。此外脂肪及各种乳化剂有良好的保水作用,故可以防止淀粉的老化。
4.4淀粉老化的防止:保存时最好避开0-10摄氏度温度范围。油脂和砂糖的添加及选择适当的乳化剂,对防止老化也是行之有效的措施。面包的老化,通常由添加油脂、糖、乳化剂等辅料加以解决。
第二章 食品保藏的基本方法 1、食品的冷冻保藏
1.1概念、形式、技术特点:冷冻保藏主要是利用低温来保藏食品的过程,可分为冷冻及冷藏两种方式。冷冻:动物性食品常用;冷藏:新鲜果蔬类常用。
冷藏温度为-2-15摄氏度,以4-8摄氏度最常用。采用此贮藏温度的冷库常称高温冷库,贮期一般从几天到数天。冻藏常用的贮藏温度为-12—23摄氏度,以-18度最常用,因此贮藏冻藏食品的冷库常称低温冷库或冻库。冻藏是易腐食品长期贮藏的重要保藏方法。 1.2低温防腐的基本原理:(1)低温可以抑制微生物的生长繁殖。(2)低温可使食品内原有的酶活性大大降低。
2、食品的干燥和脱水保藏法
2.1概念、形式、技术特点:水分含量最低可达1-5%,如乳粉、蛋粉、速溶咖啡等,在此水分含量下可在室温中贮藏一年以上。 干制方法有:自然干制;人工干制。 2.2干藏原理:(1)干制对微生物的影响。(2)干制对酶活性的影响。 水分较高的干制品容易长霉,水分较低的干制品容易碎裂和吸湿。为此,干制食品最好采用抽空、充氮密封包装及加入干燥剂(CaO)等,同时进行低温保藏。 3、食品的罐藏
3.1概念、形式、技术特点:凡用密封容器包装并进行高温杀菌的食品称为罐藏食品。 罐头杀菌常用“高温热处理”或“阿氏杀菌”及“巴氏杀菌”表示。阿氏杀菌指100摄氏度以上加热介质中的高温杀菌。不论用蒸汽或水作为加热介质,高压常是获得高温杀菌的必要条件,故又称“高压杀菌”;“巴氏杀菌”指100摄氏度以下的加热介质中的低温杀菌,加热介质常用热水,巴氏杀菌最早用于牛奶消毒,以杀死致病菌为主,后来又常用于酸性食品、果汁、果酱等罐头食品的杀菌。
3.2原理:经高温加热,可杀菌及使酶失活,使食品久贮不坏,加上容器的密封性使食品与外界隔绝,不再受到外界空气及微生物的污染而引起腐败。 4、食品腌渍和烟熏保藏
4.1概念、形式、技术特点:盐腌的过程称为腌制,糖腌的过程称为糖渍。
(1)腌渍:一般蔬菜常进行腌制,腌制也是鱼肉类食物长期以来重要的保藏手段。咸肉、咸牛肉、咸黄鱼等是膳食中常见的腌制品。水果主要用糖渍进行保藏。蔬菜、乳制品常进行发酵。(2)烟熏:利用木屑等各种材料闷烧时所产生的烟气来熏制食品,以利于延缓食品腐败变质的方法,成为烟熏保藏。仅适用于鱼、肉类,并常与腌制结合使用。
4.2保藏原理:腌渍就是利用高渗溶液的原理以达到保藏的目的,如用糖、盐和香料腌渍时,它们的浓度达到足够高时就可以抑制微生物的生长活动。
4.4烟熏的机理:烟熏中含有的酚、醛、酸类物质都具有杀菌作用。 5、食品的非加热杀菌保藏法
5.1概念、形式、技术特点:按剂量高低,可将食品辐照分为三类:(1)低剂量辐照:1kGy以下,主要是调节和控制生理机能以及驱除虫害等,如用来抑制马铃薯、洋葱、大蒜等农产品发芽,抑制蘑菇开伞,延长水果和蔬菜成熟,辐照杀虫等。(2)中剂量辐照:1-10kGy,以延长食品保藏期为目的,主要用于肉类和水产品、香料及调味品等的辐射灭菌,还可用于提高酒的风味。(3)高剂量辐照:大于10kGy,对环境有影响。 6、食品的化学保藏
6.1概念、形式、技术特点:凡能抑制微生物生长活动,不一定能杀死微生物,却能延缓食品腐败变质的化学制品或生物代谢制品都称为化学防腐剂。实际上,防腐剂只能延长细菌生长滞后期,因而只有未遭细菌严重污染的食品才有利于用化学防腐剂进行保藏。防腐剂的使用并不能改善低质食品的品质,绝不可能利用防腐剂将已腐败变质的食品改变成优质的食品。
防腐剂的种类:按来源和性质,防腐剂可分为:
无机防腐剂:SO2、过氧化、氮、CO2、卤素、硝酸盐和亚硝酸盐等
有机防腐剂:①合成:苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、丙酸盐类等②天然:酸、醇等 生物代谢产物:抗菌素(微生物)、植物杀菌素、溶菌酶(动物)
(1)苯甲酸及其苯甲酸钠:当PH值由7降至3.5时,在高酸性食品内它的杀菌效力为微碱性食品的100倍。因此,二者常用于保藏酸性水果,浆果、果汁、果酱等。(2)山梨酸和山梨酸钾:肉食品常用,为有效的霉菌抑制剂。(3)丙酸盐:主要用于抑制霉菌生长,特别用于控制面包生霉和发粘。(4)酸:有机酸如乳酸、醋酸、柠檬酸、丙酸等都有抑制微生物生长的作用。(5)醇类:如乙醇、丙二醇、三甘醇,皆具有杀菌作用,用酒保藏食品是我国常见的食品保藏方法,如酒浸杨梅、糟蛋、醉蟹等就是利用乙醇保藏的食品,丙二醇和三甘醇可用霉菌抑制剂。 6.2原理:化学药剂对微生物的作用过程,首先是药剂与微生物的细胞外膜接触,开始吸附,然后穿透细胞膜进入细胞原生质内。 7、食品的气调保藏
7.1概念、形式、技术特点:气调保藏即通过调节控制环境中的氧和二氧化碳浓度,抑制果蔬的呼吸作用,限制乙烯等有害气体积累,延长果蔬成熟过程及货架寿命的一种方法。因此,气调的最大特点是能够对新鲜果蔬等进行保鲜,通过抑制呼吸,减轻贮藏性生理病害,抑制微生物的作用,防止虫害,抑制或延缓其他不良变化等达到保鲜效果。因此,包装材料或环境的密封性是气调贮藏必须要求的。(1)硅窗气调贮藏:硅窗气调是在聚乙烯膜上镶嵌若干个合成橡胶薄膜(二甲基聚硅氧烷,又称硅橡胶)做“窗户”。硅橡胶膜较聚乙烯膜透气性大(大200多倍),并具选择性的透气作用(透二氧化碳比透氧快3-4倍)。
(2)涂膜气调法:将一定量的成膜剂、防腐剂、抗氧剂、发色剂及PH调节剂等物,按配比加水或以其他方式溶解,随后将需涂膜的食品浸入涂膜液中,使其均匀的浸附上一层膜液,然后迅速取出风干或晾干,减弱呼吸作用。
7.2基本原理:可以控制贮藏环境气体的组成,继而控制果蔬的呼吸等生理代谢。抑制微生物生长,抑制氧化褐变,从而达到延长食品保鲜或保藏期的目的。
1、食品腐败变质:指在以微生物为主的各种因素作用下,所发生的,包含食品成分与感官性质的各种变化及污染,从而使食品降低或丧失食用价值。
2、 酶:酶是由生物活细胞产生的,具有催化功能的蛋白质,生物体内的生化反应都是在酶的参与下进行的,酶控制着整个生物体的新陈代谢作用。食品内部的酶会加速食品的代谢,促使食品变质,变色。
3、脂肪酸败:天然油脂暴露于空气中会自发进行氧化作用,发生酸臭和口味变苦等现象,称之为酸败。
4、抗氧化剂:加入食品中中断或阻止食品中脂肪自动氧化的连锁反应,从而使油脂保持稳定的物质。
5、巴氏杀菌:指在100℃以下的加热介质中的低温杀菌。加热介质常用热水,巴氏杀菌最早用于牛奶消毒,以杀死致病菌为主,后来又常用于酸性食品,果汁,果酱等罐头食品的杀菌,他虽未能将芽孢杆菌杀死,但罐内酸性的环境却能抑制其生长。
6、 阿氏杀菌:指在100℃以上加热介质中的高温杀菌,加热介质可用蒸汽或水,高压常是获得高温杀菌的必要条件,故又常称为“高压杀菌”。 7、化学保藏:就是在食品生产和贮运过程中使用化学制品来提高食品的耐藏性的保藏方法。 8、蒸发作用:蒸发是指水果蔬菜在预贮、运输和贮藏中所含水分的挥发和损失。果蔬中含有大量水分,水分蒸发是贮藏中重量减轻的主要原因,可通过往贮藏库中洒水,喷水蒸汽的方法增加空气中的含水量来抑制果蔬失水。
9、呼吸作用:是在一系列酶的催化作用下,把复杂的有机物质逐步分解为二氧化碳、水等简单物质,同时释放出能量的生命活动过程。
10、气调贮藏:就是把果蔬放在一个相对密闭的贮藏环境如塑料薄膜中,同时改变或调节环境中气体成分的比例,并把他们稳定在一定浓度范围内,以抑制乙烯等有害气体的积累、抑制果蔬呼吸作用,延长果蔬成熟过程及货架寿命的一种方法。
11、自发调气:在密闭性好的贮藏库或包装容器内,利用果蔬自身的呼吸作用来调节环境中的气体成分的方法。
12、 置换气调:利用充N2或CO2或在包装容器中加入吸氧剂等人工气体置换法,使包装容器内处于低氧和高CO2,从而调节气体成分的方法。
13、硅窗气调贮藏:硅窗气调是在薄膜帐上镶嵌若干用合成橡胶薄膜做的“窗户”,这种“窗户”较聚乙烯膜透气性大,并具选择性的透气作用,能自动调节包装袋内的气体成分在适宜的范围内,这种方法一般不需在贮藏过程中再进行人工调气。
14、涂膜气调:将一定量的成膜剂、防腐剂、抗氧剂、发色剂及PH调节剂等物,按配比加水或以其他方式溶解,随后将需涂膜的食品浸入涂膜液中,使其均匀的浸附上一层膜液,然后迅速取出风干或晾干。
15、切花:广义上讲,切花是指切离植物母体后可用作插花、花篮、花环、花束及其他装饰的有观赏价值的新鲜植物材料。
16、切花保鲜:所谓切花保鲜,实质上就是采取物理、化学或生物措施,最大可能地延缓植物观赏部位切离植株母体后的衰老过程,以保持切花的新鲜状态,广义上的保鲜概念包括从切花采收后的预处理、贮藏运输、货架销售环节以及消费者购买后观赏期间等整个切花采收的延缓衰老的过程,因此切花保鲜技术以延长切花“寿命”,延缓衰老萎蔫过程为根本目标。
一、 引起食品腐败变质的主要因素有哪些?如何防止?
(1) 微生物。防止:a、采用杀菌剂、加热、射线等方法降低甚至杀灭微生物;b、食品加工及流通过程中要保持清洁卫生;c、通过控制微生物的生长环境,如食品的水分、营养、PH值、温度、氧等,破坏微生物生长繁殖条件中的任何一项或几项都可以防止其生长和繁殖。
(2) 酶。防止:a、用热烫使酶钝化;b、加入SO2抑制酶活性;c、去除酶;d、用VC处理;e、调节PH<3,使多酚氧化酶失去活性。
(3) 氧的作用。防止:a、含油食品的贮存应尽可能保持较低的温度;b、避免强光照;c、改进食品包装技术,如采用真空包装或充氮包装,或在包装袋中加入吸氧剂;d、加工时尽量用不锈钢机械,用蒸馏水代替自来水,消除及阻止金属离子的影响;e、加工前必须将原料进行热烫处理,以破坏酶活力;f、在食品中加入抗氧化剂。
除了以上三因素外,还有其他一些因素,如由食品自身生命活动引起的变质;如呼吸作用发芽等引起的变质;由食品成分的逸散引起的变质,如水分的蒸发、芳香成分的挥发;由食品成分的物理化学变化引起变质,如蛋白质变性、淀粉老化;由昆虫的侵蚀繁殖、有害物质的间接与直接污染导致的食品腐败变质等。
二、 什么是微生物?被微生物污染的食品,有哪些征象? 微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小构造简单的低等生物。如食品受细菌污染后,常会散发出特殊的臭味或酸败味,用手去抚摸,有粘、滑的感觉,在固体食物表面则会长出水珠状、鼻涕状、浆糊状的丝状物,而长有大量细菌的液状食品,则呈现混浊、沉淀或飘浮一片片小“白花”,并伴有大量气泡冒出。 三、 食品保藏的基本方法有哪几大类?
冷冻保藏、干藏、罐藏、腌渍和烟熏保藏、辐射保藏、化学保藏、气调保藏等。 四、 什么是乙烯?其与果蔬耐藏性有何关系?如何避免和减少乙烯的作用?
1乙烯是一种引起果实成熟的植物激素,对果树的耐藏性,果蔬贮藏期间的生理及品质的影响一、主要有以下几个方面: (1) 对果实呼吸作用的影响。若抑制乙烯产生,呼吸跃变可被推迟,延缓后熟衰老,延长果实贮藏期。 (2) 对果实品质的影响。使果实变甜。使果实变软;有色物质增加
2、避免和减少乙烯作用的措施: (1) 合理选果,不能混藏。(2)严格去除有机械损伤、病虫害和成熟度较高的果实(3)控制贮藏条件。(4)及时排除乙烯。 五、 植物性食品的采后生理特性及果蔬贮藏技术的关系
采后的果蔬,虽然脱离了母体,失去了水分和矿物质的供给,也无法通过正常的光合作用合成自身所需有机物质,但它仍具有生命活动,仍具有呼吸作用。正是呼吸作用才保持了果蔬特有的对不良环境和致病微生物的抵抗性,我们称果蔬的这些特性为“耐贮性”和“抗病性”。 果蔬的贮藏技术,则是以调整果蔬采后生理为基础的应用技术,保持了生命,才能谈耐贮性。但另一方面,呼吸作用要消耗果蔬体内的物质,使果蔬自然衰老,失去鲜度及可食性。因此,我们又要适当控制其呼吸作用,使呼吸作用降低到最低限度。 六、 果蔬的呼吸变化与果蔬成熟、衰老及贮藏性的关系
呼吸是果蔬、花卉等生命有机体维持正常生命现象的主要活动。果蔬,特别是水果,在成熟时呼吸的变化有两种不同的类型:一种是跃变型,另一种是非跃变型。跃变型果蔬在成熟时有一个呼吸高涨的过程,由于呼吸的急剧上升而出现明显的呼吸高峰,高峰过后果蔬就很快失去耐藏性,呼吸跃变的发生意味着果实衰老的开始。这类高峰型的果实只有达到呼吸高峰期才成熟,即呼吸跃变顶点,是果实成熟的标志。过了顶点、果实进入衰老阶段。因此,这类果蔬一般都在呼吸跃变前收获,在受控条件下贮存,到食用时才令其成熟,有的需要催熟,