食品保藏的原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,食品的保藏,教学目的：,介绍新鲜果蔬的代谢活动，动物屠宰后的组织代谢等;干燥、冷冻、冷藏、化学药物、放射线照射等保鲜方法的保鲜原理及在食品工业中的应用。,教学重点,：,各种保鲜方法的保鲜原理及在食品工业中的应用,教学难点,：,果蔬成熟过程中的生化变化、各种保鲜方法的保鲜原理,第一节 食品保藏的原理,Principles of food,preserv,食品变质,在储运中，食品品质的降低主要与由食品外部的微生物一再侵入，在食品中繁殖所引起的复杂化学和物理变化有关。,也与食品成分间相互反应及食品成分和酶之间的纯化学反应、以及食品组织中原先存在的酶引起的生化反应等有关。,用于食品保存的手段有:,加热,干燥,冷藏,放射线照射,添加防腐剂等,这些方法的原理基本上可分为二类：,1 基于微生物和酶的完全或部分杀灭或钝化的方法,2.基于抑制微生物的繁殖和酶反应等的方法,基于微生物和酶的完全或部分杀灭或钝化的方法:加热放射线照射一部分杀菌剂处理等,2.基于抑制微生物的繁殖和酶反应等的方法:,低温处理（冷冻）脱水干燥（干藏、盐藏）增加酸或碱浓度添加防腐剂气相置换等,第二节 食品防腐保鲜理论,-,栅栏技术,Hurdle technology for food preservation,一、栅栏因子理论,栅栏因子理论是德国肉类食品专家,Leistner,博士提出的一套系统科学地控制食品保质期的理论。,食品要达到可贮性与卫生安全性,其内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子,这些因子通过临时和永久性地打破微生物的内平衡,从而抑制微生物的致腐与产毒，保持食品品质。,1,）栅栏技术与微生物的内平衡,微生物的内平衡是微生物处于正常状态下内部环境的稳定和统一，并且具有一定的自我调节能力，只有其内环境处于稳定的状态下，微生物才能生长繁殖。,如果在食品中加入防腐剂破坏微生物的内平衡，微生物就会失去生长繁殖的能力。在其内平衡重建之前，微生物就会处于延迟期，甚至死亡。食品的防腐就是通过临时或永久性打破微生物的内平衡而实现的。,2),食品中的防腐保质栅栏因子,至今已经确认可以应用于食品的栅栏因子很多。例如:,高温处理,低温冷藏,降低水分活性,调节酸度,降低氧化还原电位,应用乳酸菌等竞争性或拮抗性微生物,应用亚硝酸盐、山梨酸盐等防腐剂,3),栅栏技术与食品的品质,从栅栏技术的概念上理解食品防腐技术，似乎侧重于保证食品的微生物稳定性。,然而栅栏技术还与食品的品质密切相关。,因而在实际应用中，各种栅栏因子应科学合理地搭配组合，其强度应控制在一个最佳的范围。,第三节 干燥,(,dryness),一、干燥目的,食品中微生物的生长和酶的反应都离不开水，因而，把食品保持在脱水干燥的状态，就可保藏相当长的时间而不损坏品质，同时也便于包装和运输。,二、干燥,、,脱水的几种形式,食品干燥、脱水方法主要有：,日晒,阴干,喷雾干燥,减压蒸发,冷冻干燥等,www.image.,baidu,.com,生鲜食品干燥和脱水保藏前，一般要进行原料预处理。,大概有如下几个步骤：,1.,热烫,2.,硫熏、亚硫酸处理,3.,表面组织的破坏,4.,防止氧化,5.,浓缩,www.image.,baidu,.com,三、干燥方法,自然干燥,热风干燥,喷雾干燥,泡沫干燥,薄膜干燥,真空干燥,冻结真空干燥（冷冻升华干燥）,四、食品干燥的机理,1,外扩散作用,食品在干燥初期，首先是原料表面的水分吸热变为蒸汽而大量蒸发，称为水分的外扩散。,2,内扩散作用,借助温度梯度的动力，促使食品内部的水蒸汽向食品的表面移动，同时促使食品内部的水分也向食品的表面移动，这种作用称为出现水分的内扩散。,五、干燥食品的吸湿和变质,外观变化,：干燥食品都比较脆，易碎，若吸湿则会变软，而干燥的粉粒状食品吸潮后则结块，进而液化。,化学变化,：干燥食品吸湿后易发生油脂的酸败、胡萝卜素的分解褪色、糖一氨基酸反应的褐变、香味成分及维生素的分解变化等。,物理变化：,食品食用时的口感很重要，若吸湿，则会因粘弹性降低、蛋白质变性、复水性改变等而降低口感。,第四节 冷冻、冷藏,Refrigeration,一、食品冷冻、冷藏目的,食品在低温下，本身酶活性及化学反应得到延缓，食品中残存微生物生长繁殖速度大大降低或完全被抑制，因此食品的低温保藏可以防止或减缓食品的变质，在一定的期限内，可较好地保持食品的品质。,二、食品的冷藏,一般的冷藏是指在不冻结状态下的低温贮藏。,对于动物性食品，冷藏温度越低越好,但对新鲜的蔬菜水果，如温度过低，则将引起果蔬的生理机能障碍而受到冻伤,因此应按其特性采用适当的低温。,三、食品的冷冻保藏,食品在冰点以上时，只能做较短期的保藏，较长期保藏需在,-18,以下冷冻贮藏。,食品在冻结过程中，不仅损伤微生物细胞，鲜肉类、果蔬等生鲜食品的细胞也同样受到损伤，致使其品质下降。,速冻，通常指的是食品在,30,分钟内冻结到所设定的温度（,-20,）；或,以30,分钟左右通过最大冰晶生成带（,-5-1,）为准。,四、解冻,解冻是冻结的逆过程。通常是冻品表面先升温解冻，并与冻品中心保持一定的温度梯度。,对不同的食品，应采取不同的解冻方式。通常是在流动的冷空气、水、盐水、水冰混合物等作为解冻媒体进行解冻，温度控制在,010,为好。,五、各类食品的保鲜,1.,新鲜果蔬的冷藏、冷冻,如果调整湿度、温度并控制一定的密闭大气组成，（如,CO2、O2,调整,在约3,，而正常空气,中,O2,的浓度,为21%,CO2,为0.03%,），则可长时间地保鲜果蔬。,2.鱼类的冷藏、冷冻,鱼死后和植物体不同，会发生腐败。所以，鱼捕获后应尽快冷冻贮藏（-20）。,3.,肉类的冷藏、冷冻,屠宰后的畜肉应尽早冷却至,0,左右，这样，充分冷却的肉类在,1-2,，湿度,8590,，风速,0.5,m/s,的冷藏库内冷藏，牛肉可保持约,1,个月，猪肉,约3,周，鸡,1,周。,如在,-30,下冻结后于,-20,至,-23,、湿度,9095,下贮藏，牛肉保藏期可达,6,个月，猪肉,为1,年。,第五节 气调保藏,Controlledatmospherestoring,一、气调保藏(,CA),气调保藏是指用阻气性材料将食品密封于一个改变了气体的环境中，从而抑制腐败微生物的生长繁殖及生化活性，延长食品货架期。,主要用于增加环境气体中,CO,2,、N,2,比例，控制,O,2,比例，控制食品变质的因素，来达到延长食品保鲜或保藏期的目的。,二、气调保藏的优点：,可以降低果蔬的呼吸强度；,降低果蔬对乙烯作用的敏感性；,延长叶绿素的寿命；,减慢果胶的变化；,减轻果蔬组织在冷害温度下积累乙醛、醇等有毒物质，从而减轻冷害；,抑制食品微生物的活动；,防止虫害；,抑制或延缓其它不良变化。,因此，气调保藏特别适合于鲜肉、果蔬的保鲜，另外还可用于谷物、鸡 蛋、肉类、鱼产品等的保鲜或保藏,www.image.,baidu,.com,三、气调保藏分类：,根据气体调节原理可将气调贮藏分为两种:,MA（Modifiedatmosphere）,CA（Controlledatmosphere）,前者指用改良的气体建立气调系统，在以后贮藏期间不再调整。,后者指在贮藏期间，气体的浓度一直控制在某一恒定的值或范围内。这种方法效果更为确切。,四、气调方法：,气调的方法较多，主要有：,自然气调法；,置换气调法（即氮气、二氧化碳置换包装；,氧气吸收剂封入包装；,涂膜气调法；,减压（真空）保藏和充气包装等。,第六节 加热杀菌,(,hot sterilization),一、加热杀菌的目的,微生物具有一定的耐热性。细菌的营养细胞及酵母菌的耐热性，因菌种不同而有较大的差异。因此，可以通过低温（或高温）处理将其杀死。,www.image.,baidu,.com,二、加热杀菌的方法,主要有:,1,常压杀菌,2 加压杀菌,3 超高温瞬时杀菌,远红外线加热杀菌,微波加热,欧姆杀菌,三、影响加热杀菌的因素,1.,加热温度,2.,活菌浓度,3.,细菌的履历,4.,加热环境的影响,5.,热传导,www.image.,baidu,.com,四、超高温杀菌,一般食品在高温（,120-130,）下短时间加热比低温,（115,以下）长时间加热可保留更好的风味、色泽、组织和状态，而且对细菌芽孢的死亡也更有效果。因而各种瞬时高温法已得到普遍应用。,第七节 冷杀菌,(,cool sterilization),一、非加热杀菌,所谓非加热杀菌（冷杀菌）是相对于加热杀菌而言，无需对物料进行加热，利用其它灭菌机理杀灭微生物，因而避免了食品成分因热而被破坏。,1.,辐照杀菌,食品的辐照保藏是指用放射线辐照食品，借以延长食品保藏期的技术。,二、冷杀菌方法,冷杀菌方法很多，主要有如下几种：,辐照对微生物的影响,电离放射线使细胞直接死亡；辐照下，水电离为,OH-,和,H+，,间接引起微生物细胞的致死作用；放射线的高能量导致,DNA,的较大损伤和突变，直接影响着细胞的遗传和蛋白质的合成。,环境条件对辐照杀菌的影响,有氧气存在的情况下，放射线杀菌的效果更好；,其次温度高，破坏性大；,此外半胱氨酸、谷胱甘肽、氨基酸、葡萄糖等化合物对微生物体有保护作用。,辐照在食品保藏中的应用,低剂量辐照，目的并不在于杀菌，而是为了调节和控制生理机能（如抑制种子发芽）以及驱除虫害等。,中剂量辐照，是以延长食品保藏期为目的。,高剂量辐照，是以食品在常温下进行长期贮藏为目的而进行的完全杀菌。,2.,超声波杀菌,超声波:,9,20,KHz,超声对细菌的破坏作用主要是强烈的机械震荡作用，使细胞破裂、死亡；,超声波作用于液体物料，产生空化效应，空化泡剧烈收缩和崩溃的瞬间，泡内会产生几百兆帕的高压、强大的冲击波及数千度的高温，对微生物会产生粉碎和杀灭作用；,加热和氧化作用。,3.,高压放电杀菌,高压放电杀菌是近年来出现的新型杀菌技术，高压放电杀菌采用的电源一般为脉冲电压。,高压放电杀菌原理,脉冲放电杀菌是电化学效应、冲击波空化效应、电磁效应和热效应等综合作用结果，并以电化学效应和冲击波空化效应为主要作用。可使细胞膜穿孔,液体介质电离产生臭氧，微量的臭氧可有效杀灭微生物。,4.,高压杀菌,将食品物料以某种方式包装以后，置于高压,（200,MPa,以上，,2000,多个大气压）装置中加压，使微生物的形态、结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜发生多方面的变化，进而使微生物的生理机能丧失或发生不可逆变化而致死，达到灭菌、长期安全保存的目的。,高压对微生物影响,当细胞周围的流体静压达到,0.6,MPa,左右时，细胞内的气泡将会破裂，菌体细胞变长,胞壁脱离细胞膜、胞壁变厚。高压可使蛋白质变性，直接影响到微生物及其酶系的活力，使微生物的活动受到抑制，甚至死亡。,高压对食品成分的影响,高压使蛋白质结构伸展，酶会钝化或失活。高压可使淀粉改性。,但高压对风味物质、维生素、色素及各种小分子物质的天然结构几乎没有影响。,高压杀菌的应用,对肉类进行高压加工处理，与常规方法相比，在肉制品的柔嫩度、风味、色泽、成熟度及保藏性等方面都得到不同程度的改善。,www.image.,baidu,.com,5.,其它杀菌新方法,磁力杀菌,采用,6000,T,的磁力强度，将食品放在,N,极和,S,极之间，经过连续摇动，不需加热，即可达到,100,的杀菌效果,对食品的成分和风味无任何影响,www.image.,baidu,.com,静电杀菌,用电场放电所产生的离子雾和臭氧处理食品，可取得良好的杀菌保鲜效果。,感应电子杀菌,以电为能源的线性感应电子加速器所产生的电谱辐照技术，可导致微生物细胞发生变化，进而钝化和杀死有害微生物。,强光脉冲杀菌,用连续的宽带谱短而强的脉冲，抑制食品和包装材料表面、透明饮料、固体表面和气体中的微生物。,本章思考题,食品保存的方法有哪些？,食品干燥、脱水的方法主要有哪几种？,为什么食品干燥前需要经过预处理？预处理的方法有哪些？,