食品工艺学复试

引 起 食 品 变 质 腐 败 的 主 要 因 素 及 其 作用 第 一 章 第 一 章 引 起 食 品 变 质 腐 败 的 主 要 因 素 及 其 作 用v 问 题 一 什 么 是 食 品 的 变 质 ？v 问 题 二 食 品 变 质 腐 败 有 哪 些 现 象 ？v 问 题 三 引 起 食 品 变 质 腐 败 的 主 要 原 因 是 什 么 ？ 1. 食 品 的 腐 败 变 质v 民 以 食 为 天 ， 食 品 是 人 类 生 存 的 物 质 基 础 ， 它 提 供给 人 类 所 需 要 的 各 种 营 养 和 能 量 。 人 们 每 天 必 须 摄入 一 定 数 量 的 食 品 用 以 维 持 生 命 和 身 体 健 康 。v 食 品 易 受 到 外 来 的 和 内 在 的 因 素 作 用 而 发 生 变 质 腐败 ， 每 年 由 于 食 品 的 腐 败 变 质 引 起 的 浪 费 是 十 分 惊人 的 。 1. 食 品 的 腐 败 变 质感 官 品 质 的 下 降营 养 价 值 的 损 失安 全 性 的 降 低 。食 品 表 面 的 微 生 物食 品 内 部 的 酶空 气 中 的 氧 腐 败 、 不 能 食 用 发 霉 的 豆 瓣 腐 败 的 禽 肉 腐 烂 的 苹 果 酸 败 的 食 用 油 举 例 食 品 在 保 藏 过 程 中 的 变 质v蛋 白 质 的 分 解 导 致 鱼 、 肉 、 蛋 类 食 品 的 腐 败 变 质 ；v脂 肪 的 氧 化 导 致 坚 果 的 “ 走 油 ” 、 咸 鱼 、 冻 肉 “ 哈 喇 ” 味 ；v淀 粉 的 老 化 导 致 糕 点 的 “ 回 生 ” ；v果 蔬 的 呼 吸 、 蒸 发 、 后 熟 导 致 过 熟 、 萎 蔫 、 组 织 软 化 、 品 质 下 降 ；v 1.1.定 义 v 食 品 的 腐 败 变 质 是 指 食 品 受 到 各 种 内 外 因 素 的 影响 ， 造 成 其 原 有 化 学 性 质 或 物 理 性 质 发 生 变 化 ， 降 低或 失 去 其 营 养 价 值 和 商 品 价 值 的 过 程 。 1. 食 品 的 腐 败 变 质 控 制 品 质 的 下 降防 止 腐 败 的 发 生 1.2.按 照 变 质 可 能 性 将 原 料 分 类v极 易 腐 败 原 料 （ 1天 2周 ） 肉 类 和 大 多 数 水 果 和 部 分 蔬 菜 ；v中 等 腐 败 性 原 料 （ 2周 2月 ） 柑 橘 、 苹 果 和 大 多 数 块 根 类 蔬 菜 。v稳 定 的 原 料 （ 28月 ） 粮 食 谷 物 、 种 子 和 无 生 命 的 原 料 如 糖 、 淀 粉 和 盐等 。 2. 食 品 腐 败 变 质 的 主 要 原 因v生 物 学 因 素v化 学 因 素v物 理 因 素v其 他 环 境 污 染 、 农 /兽 药 残 留 、 滥 用 添 加 剂 和 包 装 材 料 等 。微 生 物啮 齿 动 物 害 虫食 品 腐 败 变 质温 度 水 分光 照氧 化 酶 类 2.1生 物 学 因 素 2.1.1.微 生 物 微 生 物 广 泛 分 布 于 自 然 界 ， 食 品 中 不 可 避 免 的 会 受 到 一 定 类型 和 数 量 的 微 生 物 的 污 染 ， 造 成 食 品 的 腐 败 与 变 质 。 而 且 ，由 微 生 物 污 染 所 引 起 的 食 品 腐 败 变 质 是 最 为 重 要 和 普 遍 的 。 引 起 食 品 腐 败 变 质 的 微 生 物 主 要 是 细 菌 、 酵 母 菌 、 霉 菌 。v微 生 物 引 起 食 品 变 质 的 特 点 食 品 种 类 不 同 ， 引 起 变 质 的 微 生 物 种 类 不 同 ； 环 境 条 件 不 同 ， 变 质 快 慢 程 度 不 同 ； 食 品 成 分 发 生 变 化 的 同 时 ， 产 生 毒 素 或 致 病 。 部 分 食 品 腐 败 类 型 和 引 起 腐 败 的 微 生 物 食 品 腐 败 类 型 微 生 物 糕 点 霉 变 和 酸 败 沙 门 氏 菌 、 金 黄 色 葡 萄 球 菌 、 大 肠 杆 菌 、变 形 杆 菌 、 黄 曲 霉 、 毛 霉 、 青 霉 、 镰 刀 霉 糖 浆 产 生 粘 液 发 酵 呈 粉 红色 发 霉 产 气 肠 杆 菌 、 酵 母 属 接 合 酵 母 属 玫 瑰 色 微球 菌 、 曲 霉 属 、 青 霉 属 新 鲜 果 蔬 软 腐 病 、 炭 疽 病 、 青霉 病 、 黑 霉 菌 腐 烂 根 霉 属 、 欧 文 氏 杆 菌 属 、 葡 萄 孢 属 、 黑 曲霉 、 假 单 胞 菌 属新 鲜 肉 变 酸 、 变 黏 、 产 生 异味 、 变 绿 色 假 单 胞 菌 属 、 微 球 菌 属 、 乳 杆 菌 属 明 串 珠菌 属家 禽 变 黏 、 产 生 异 味 假 单 胞 菌 属 、 产 碱 菌 属 浓 缩 桔 汁 失 去 风 味 乳 杆 菌 属 、 明 串 珠 菌 属 、 醋 杆 菌 属 2.1生 物 学 因 素 2.1.2.害 虫 和 啮 齿 动 物v危 害 性 增 加 食 品 的 贮 藏 损 耗 ， 污 染 食 品 ， 甚 至 传 染 疾 病 。v害 虫 ： 种 类 繁 多 ， 分 布 广 ， 躯 体 小 ， 体 色 暗 ， 繁 殖 快 ， 适应 性 强 。 主 要 有 甲 虫 类 、 蛾 类 、 蟑 螂 类 、 螨 类 。v啮 齿 动 物 ： 对 食 品 危 害 最 大 的 啮 齿 动 物 是 老 鼠 。 2.2 化 学 因 素v酶 的 作 用 酶 促 褐 变 、 呼 吸 作 用 、 v非 酶 化 学 反 应 非 酶 褐 变 氧 化 作 用 脂 肪 、 色 素 、 维 生 素 等 的 氧 化 。 淀 粉 老 化 与 包 装 容 器 发 生 的 化 学 反 应 2.2.1.酶 的 作 用v酶 是 生 物 体 内 的 一 种 特 殊 蛋 白 ， 具 有 高 度 的 催 化 活 性 ；v与 食 品 变 质 有 关 的 酶 类 ： 脂 肪 酶 、 蛋 白 酶 、 淀 粉 酶 、 果 胶 酶 、 氧 化 酶 等 。v酶 对 食 品 质 量 的 影 响 多 酚 氧 化 酶 催 化 酚 类 物 质 氧 化 ， 引 起 褐 色 聚 合 物 的 形成 。 果 胶 酶 促 使 果 蔬 植 物 中 的 果 胶 物 质 分 解 ， 使 组 织 软 化 。 脂 肪 氧 化 酶 催 化 脂 肪 氧 化 ， 导 致 食 品 产 生 异 味 。 抗 坏 血 酸 氧 化 酶 催 化 抗 坏 血 酸 氧 化 ， 导 致 营 养 素 的 损失 。 a.酶 促 褐 变v定 义 在 酚 酶 的 作 用 下 ， 使 果 蔬 中 的 酚 类 物 质 氧 化 而 呈 现褐 色 ， 这 种 现 象 称 为 酶 促 褐 变 。v酶 促 褐 变 的 机 制 酶 促 褐 变 是 酚 酶 催 化 酚 类 物 质 形 成 醌 及 其 聚 合 物 的结 果 。 v酶 促 褐 变 发 生 的 必 要 条 件 ： 适 当 的 酚 类 底 物 、 多 酚 氧 化 酶 和 氧 。 v呼 吸 作 用 是 在 酶 的 参 与 下 进 行 的 一 种 缓 慢 的 氧 化 过程 ， 使 食 品 中 复 杂 的 有 机 物 质 被 分 解 成 简 单 的 有 机物 质 ， 并 放 出 热 量 。 v有 氧 呼 吸 消 耗 营 养 物 质 ， 产 生 呼 吸 热 温 度 呼 吸 作 用 加 速 衰 老v无 氧 呼 吸 消 耗 营 养 物 质 产 生 有 害 物 质 机 体 中 毒 加 速 劣 变b.呼 吸 作 用 2.2.2.非 酶 化 学 反 应 v定 义 在 食 品 贮 藏 与 加 工 过 程 中 ， 常 发 生 与 酶 无 关 的 褐 变作 用 ， 称 为 非 酶 褐 变 。v非 酶 褐 变 的 机 制 基 本 上 已 知 有 三 种 类 型 的 机 制 在 起 作 用 ： 羰 氨 反 应 褐 变 作 用 焦 糖 化 褐 变 作 用 抗 坏 血 酸 氧 化 褐 变 作 用a.非 酶 褐 变 a.非 酶 褐 变v羰 氨 反 应 褐 变 作 用 (美 拉 德 反 应 ) 羰 氨 反 应 是 食 品 中 的 氨 基 与 羰 基 经 缩 合 、 聚 合 生 成黑 色 素 (也 叫 类 黑 精 )和 某 些 风 味 物 质 的 反 应 。 v影 响 羰 氨 反 应 的 因 子 基 质 的 浓 度 和 水 分 pH值 温 度 褐 变 抑 制 剂 a.非 酶 褐 变v 焦 糖 化 褐 变 作 用 是 指 糖 类 受 高 温 （ 150 至 200 ） 影 响 发 生 降 解 作 用 ， 降 解后 的 物 质 经 聚 合 、 缩 合 生 成 粘 稠 状 的 黑 色 物 质 （ 焦 糖 或 酱 色 ）的 过 程 。v 抗 坏 血 酸 褐 变 作 用 是 指 抗 坏 血 酸 自 动 氧 化 分 解 为 糠 醛 和 CO2， 而 糠 醛 与 氨 基 化合 物 又 可 发 生 羰 氨 反 应 。非 酶 褐 变 对 食 品 的 影 响 颜 色 变 化 ； 营 养 物 质 损 失 ： 氨 基 酸 、 还 原 糖 和 抗 坏 血 酸 。 c.氧 化 作 用v脂 肪 的 酸 败 游 离 脂 肪 酸 被 氧 化 ， 生 成 过 氧 化 物 ， 过 氧 化 物 继 续 分 解 产 生 有刺 激 的 “ 哈 喇 ” 味 ； 油 脂 在 酶 的 作 用 下 分 解 为 甘 油 和 脂 肪 酸 ， 游 离 脂 肪 酸 进 一 步 氧化 ， 甘 油 也 被 氧 化 产 生 异 味 物 质 。v油 脂 酸 败 的 影 响 因 素 温 度 、 光 照 、 氧 气 分 压 、 水 分 、 金 属 离 子 、 脂 氧 合 酶 等 。v维 生 素 的 降 解 、 色 素 的 氧 化 也 导 致 食 品 的 色 泽 、 风 味 和营 养 价 值 降 低 。 自 动 氧 化 过 程脂 肪 水 解 过 程 d.淀 粉 的 老 化v淀 粉 老 化 的 机 理 在 淀 粉 粒 中 ， 淀 粉 分 子 彼 此 排 列 得 非 常 紧 密 ， 即 -淀 粉 ； 淀 粉 粒 与 水 共 同 加 热 糊 化 ， 称 为 -淀 粉 ； 在 30 以 下 温 度 时 ， -化 的 淀 粉 部 分 恢 复 为 -淀 粉 。 即 产 生了 淀 粉 的 老 化 。v影 响 淀 粉 老 化 的 因 素 水 分 、 温 度 、 pH值 、 淀 粉 分 子 形 态 、 糊 化 条 件 和 共 存 物 质 。 e.与 包 装 容 器 发 生 的 化 学 反 应v罐 头 内 壁 的 电 化 学 腐 蚀阳 极 ： Fe Fe 2+2e 阳 极 ： Fe Fe2+2e 阳 极 ： Fe Fe2+2e阴 极 ： 2H+2eH2 阴 极 ： 2H+2eH2 阴 极 ： 2H+2eH2v花 青 素 与 金 属 罐 壁 的 反 应 、 含 硫 蛋 白 质 与 锡 、 铁 反应 发 生 变 色 。 OHeHO 22 244 有 氧 存 在 时 ： 2.3 物 理 因 素v物 理 因 素 是 促 进 微 生 物 生 长 繁 殖 、 诱 发 或 加 快 食 品 发生 化 学 反 应 而 引 起 变 质 的 外 在 原 因 。v主 要 因 素 有 ： 温 度 水 分 光 氧 气 机 械 损 伤 2.3 物 理 因 素v温 度 微 生 物 的 生 长 、 酶 促 反 应 、 化 学 反 应 等 无 不 受 到 温 度的 制 约 。 根 据 范 特 霍 夫 （ Vant Hoff） 规 则 ,温 度 与 食 品 成 分 的热 破 坏 反 应 速 率 以 及 微 生 物 生 长 速 率 的 关 系 均 可 以 用温 度 系 数 表 示 ： ttkkQ )10(10 k(t+10)、 kt分 别 表 示 在 (t+10) 和 t 时 的 反 应 速 率 常 数 。 由 阿 雷 尼 乌 斯 (Arrhenius)方 程 可 知 ：)/( RTEAek E:活 化 能 ； R:气 体 常 数 ；T:热 力 学 温 度 ； A:频 率 因 子 。T的 微 小 变 化 可 导 致 k的 较 大 改 变 。 温 度 ） 对 微 生 物 的 影 响121 蒸 汽 在 15 20分 钟 内 杀 死 绝 大 多 数 微 生 物 包 括 芽 孢116 蒸 汽 在 30 40分 钟 内 杀 死 绝 大 多 数 微 生 物 包 括 芽 孢110 蒸 汽 在 60 80分 钟 内 杀 死 绝 大 多 数 微 生 物 包 括 芽 孢100 海 平 面 的 纯 水 沸 腾 温 度 ； 很 快 杀 死 营 养 细 胞 ， 但 不 包 括 芽 孢82-93 杀 死 细 菌 、 酵 母 和 霉 菌 的 生 长 细 胞66-82 嗜 热 菌 生 长60-77 牛 奶 30分 钟 巴 氏 杀 菌 ， 杀 死 所 有 主 要 致 病 菌 （ 芽 孢 菌 除 外 ）16-38 大 多 数 细 菌 、 酵 母 和 霉 菌 生 长 旺 盛10-16 大 多 数 微 生 物 生 长 迟 缓4-10 嗜 冷 菌 适 度 生 长 ， 个 别 致 病 菌 生 长 0 水 结 冰 ； 普 通 微 生 物 停 止 生 长 18 细 菌 休 眠 2.3.物 理 因 素v水 分 水 分 与 微 生 物 生 长 关 系 密 切 ， 多 数 化 学 反 应 、 酶 促 生 化 反 应必 须 在 水 中 进 行 。 水 分 的 蒸 发 使 鲜 活 食 品 的 外 观 萎 缩 ， 鲜 嫩 度 下 降 。v光 脂 肪 的 氧 化 、 色 素 的 褪 色 、 蛋 白 质 的 凝 固 等 均 会 因 光 线 的 照射 而 促 进 反 应 。v氧 气 氧 直 接 参 与 氧 化 反 应 对 食 品 的 营 养 成 分 、 色 泽 、 风 味 造 成 损失 ， 同 时 还 是 需 氧 菌 生 长 的 必 须 条 件 。v机 械 损 伤 小 结v食 品 原 料 属 生 物 材 料 ， 导 致 食 品 变 质 腐 败 的 原 因 错 综复 杂 ， 有 生 物 学 、 化 学 和 物 理 因 素 ， 也 可 以 分 为 ： 食 品 内 部 原 因 酶 引 起 的 、 自 身 生 命 活 动 引 起 的 、 食 品 成 分 间 相 互 化 学反 应 、 食 品 成 分 的 逸 散 等 。 食 品 外 部 原 因 污 染 微 生 物 引 起 的 、 环 境 条 件 （ 温 度 、 光 、 氧 气 ） 引 起的 、 机 械 损 伤 、 外 源 污 染 物 等v其 中 主 要 原 因 可 归 纳 为 ： 微 生 物 污 染 、 酶 促 生 化 反 应 、 非 酶 化 学 反 应 。 第 一 章 思 考 题v什 么 是 食 品 的 变 质 ？v常 见 食 品 的 变 质 主 要 由 哪 些 因 素 引 起 ？ v试 述 引 起 食 品 腐 败 变 质 的 生 物 学 因 素 及 其 特 性 。 v试 述 引 起 食 品 腐 败 变 质 的 化 学 因 素 及 其 特 性 。 v温 度 、 水 分 和 pH值 对 食 品 腐 败 变 质 有 何 影 响 ？