食品工艺

1第一章食品在保藏过程中的变质：（1）蛋白质的分解，导致鱼、肉、蛋类食品的腐败变质；（2）脂肪的氧化，导致坚果的“走油”、咸鱼、冻肉“哈喇”味；（3）淀粉的老化导致糕点的“回生”；（4）果蔬的呼吸、蒸发、后熟，导致过熟、萎蔫、组织软化、品质下降；1.1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。1.2按照变质可能性将原料分类：极易腐败原料（1天~2周），中等腐败性原料（2周~2月）稳定的原料（2~8月）2食品腐败变质的主要原因：生物学因素，化学因素，物理因素，其他：环境污染、农兽药残留、滥用添加剂和包装材料等。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。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2.1.2.害虫和啮齿动物危害性增加食品的贮藏损耗，污染食品，甚至传染疾病。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。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（1）酶的作用酶促褐变、呼吸作用、……（2）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a.酶促褐变（1）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。（2）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。（3）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。b.呼吸作用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。有氧呼吸：消耗营养物质，产生呼吸热→温度↑→呼吸作用↑→加速衰老无氧呼吸：消耗营养物质→产生有害物质→机体中毒→加速劣变2.2.2.非酶化学反应a.非酶褐变2（1）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。（2）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。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。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：（1）颜色变化；（2）营养物质损失：氨基酸、还原糖和抗坏血酸。b.氧化作用（1）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。（2）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。（3）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。c.淀粉的老化淀粉老化的机理：在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常紧密，即β-淀粉；淀粉粒与水共同加热——糊化，称为α-淀粉；在30℃以下温度时，α-化的淀粉部分恢复为β-淀粉。即产生了淀粉的老化。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。d.与包装容器发生的化学反应（1罐头内壁的电化学腐蚀（2）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2.3物理因素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。主要因素有：温度，水分，光，氧气，机械损伤温度微生物的生长、酶促反应、化学反应等无不受到温度的制约。根据范特霍夫（Van’tHoff）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。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。3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。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。机械损伤小结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。3腐败变质的鉴定和控制3.1腐败变质的鉴定鉴定食品腐败变质是以感官性状并配合一定的物理、化学和微生物指标三方面进行判定。感官鉴定感官鉴定是以人们的感觉器官(眼、鼻、舌、手等)对食品的感官性状(色、香、味、形)，进行鉴定的一种简便、灵敏、准确的方法，具有相当的可靠性。判断一种食品是否变质，首先应进行的是感官检查，一旦确定，不需要再经实验室的进一步鉴定。物理指标食品腐败变质时分解时小分子物质增多这一现象，先后研究有食品浸出物量、浸出液电导率、折光率、冰点下降、粘度上升及pH改变等变化。化学指标（1）挥发性盐基氮（TVBN）：肉鱼类食品由于酶和细菌的作用，在腐败过程中，使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质(主要是二甲胺和三甲胺），此类物质具有挥发性，可在碱性溶液中蒸出。肉鱼类样品浸出液在弱碱性条件下与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量称为挥发性盐基氮；(2)组胺：在水产品的腐败中，通过细菌的组胺酸脱氢酶使组氨酸脱羧生成组胺。组胺用正戊醇提取，遇偶氮试剂显橙色。(3)K值：鱼肉ATP依次分解为ADP、AMP、IMP、HxR（肌苷）、Hx（次黄嘌呤），其中低级分解产物HxR和Hx与ATP及其系列分解产物的比值（百分数）称为K值，K值≤20％，绝对新鲜；腐败，K值≥40％；(4)过氧化值（POV）：油脂在氧化过程中产生的过氧化物，很不稳定，能氧化碘化钾成为游离碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，根据析出的碘计算过氧化值。过氧化值的表示：用滴定1g油脂所需某种规定浓度（通常用0.002mol/L）的Na2S2O3标准溶液的体积（mL）表示，或用碘的百分数表示，或用每千克油脂中活性氧物质的量（mmol）表示，或每克油脂中活性氧的质量（μg）表示等。(5)羰基价：油脂氧化所生成的过氧化物，进一步分解为含羰基的化合物。一般油脂随着贮藏时间4的延长和不良条件的影响，羰基价的数值呈不断增高的趋势。羰基价：1kg样品中各种醛物质的量，mmol/kg。测定原理：羰基化合物和2，4-二硝基苯肼的反应产物，在碱性溶液中形成褐红色或酒红色，在440nm下，测定吸光度，计算羰基价。微生物检验微生物与食品腐败变质有着重要的因果关系，微生物生长繁殖数量的多少与食品腐败变质程度有着密切的关系。（1）菌落总数（一般卫生指标）是指被检样品的单位重量（g）、容积（ml）或表面积内（cm2）所含在严格规定的条件下（培养基及pH、培养温度及时间、计数方法等）培养所生成的细菌菌落总数。以菌落形成单位（colonyformingunit）表示,简写：cfu.（2）大肠菌群（表明了粪便污染的程度）一般相当于每100ml或100g食品中的可能数来表示，简称大肠菌群最近似数(maximumprobablenumber),简写：MPN。3.2腐败变质的控制防止微生物污染；杀灭微生物：高温杀菌；微波加热；辐射杀菌；控制微生物繁殖：低温冷藏、冷冻；减少食品水分；提高食品渗透压；使用防腐剂。3.2.1低温保藏与食品质量1．低温保藏的方法：低温保藏包括两种方法包括冷藏和冷冻两种方法。2．低温保藏的原理：①低温可以降低或停止食品中微生物的增殖速度。②低温还可以减弱食品中一切化学反应过程。3．对冷藏冷冻工艺的卫生要求：①食品冷冻前，应尽量保持新鲜，减少污染。②用水或冰制冷时，要保证水和人造冰的卫生质量相当于饮用水的水平；采用天然冰时，更应注意冻冰水源及其周围污染情况。③防止制冷剂（冷媒）外溢。④冷藏车船要注意防鼠和出现异味。⑤防止冻藏食品的干缩。对不耐保藏的食品，从生产到销售整个商业网中，应一直处于适宜的低温下，即保持冷链。3.2.2高温杀菌保藏与食品质量高温杀菌保藏原理与微生物耐热能力:在高温作用下，微生物体内的酶、脂质体和细胞膜被破坏，原生质构造中呈现不均一状态，以致蛋白质凝固，细胞内一切代谢反应停止。3.2.3脱水与干燥保藏常用的保藏食品的方法。原理:为将食品中的水分降至微生物繁殖所必需的水分以下，水分活性aw在0.6以下，一般微生物均不易生长。3.2.4食品腌渍常见的腌渍方法提高酸度、盐腌、糖渍等。提高酸度：提高食品的氢离子浓度，可向食品中加酸或加乳酸菌进行酸发酵。盐腌和糖渍：增加食品的渗透压，使微生物因失水而代谢停止。3.2.5化学添加剂保藏原理：一些化学添加剂可以对微生物细胞产生“毒害”作用，抑制微生物的生长繁殖。注意事项：用在食品中的化学添加剂需符合食品添加剂的有关规定，不能超过使用限值。3.2.6食品的辐射保藏5原理：利用高能射线的作用，使微生物的新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏，从而杀死或破坏微生物的代谢机制，延长食品的保藏时间。优点：食品营养素损失少。因剂量不同，辐照保藏有三种方法：辐照灭菌、辐照消毒、辐照防腐。思考题什么是食品的变质？常见食品的变质主要由哪些因素引起？试述引起食品腐败变质的生物学因素及其特性。试述引起食品腐败变质的化学因素及其特性。温度、水分和pH值对食品腐败变质有何影响？在食品加工过程中，您认为应该从哪些方面入手来防止食品或食品原料的腐败变质？第二章概述食品保藏的基本原理制生：停止食品中一切生命活动和生化反应，杀灭微生物，破坏酶的活性。（无生机原理）抑生：抑制微生物和食品的生命活动及生化反应，延缓食品的腐败变质；（假死原理）促生：促进生物体的生命活动，借助有益菌的发酵作用防止食品腐败变质。（不完全生机原理）基于保藏原理的基本手段（1）抑制微生物活动的保藏方法（假死原理）：加热、冷冻、干制、腌制、防腐剂……（2）利用发酵原理的保藏方法（不完全生机原理）：发酵、腌制……（3）运用无菌原理的保藏方法（无生机原理）：罐藏、冷杀菌、无菌包装……（4）维持食品最低生命活动的保藏法（假死原理）：冷藏、气调……1.温度对食品变质腐败的抑制作用1.1.温度与微生物的关系§1.1.1高温对微生物的杀灭作用（1）微生物的耐热性耐热程度：产芽孢菌非芽孢菌，芽孢营养细胞，嗜热菌芽孢厌氧菌芽孢需氧菌芽孢（2）微生物高温死亡的原因：加热使微生物细胞内蛋白质凝固而死亡;加热对微生物有致毒作用;加热使微生物体内脂类物质的性质发生变化（3）影响微生物耐热性的因素a.微生物本身的特性：污染的种类、污染的数量、生理状态与所处的环境。b.食品成分：酸度、水分活度、脂肪、盐、糖、蛋白质、植物杀菌素。c.热处理条件：温度、时间a.微生物本身的特性污染的种类：各种微生物的耐热性各有不同。芽孢菌非芽孢菌、霉菌、酵母菌芽孢菌的芽孢芽孢菌的营养细胞厌氧菌芽孢需氧菌芽孢嗜热菌芽孢的耐热性最强污染的数量：初始活菌数越多，全部杀灭所需的时间就越长。生理状态与所处的环境稳定生长期的营养细胞对数生长期的营养细胞成熟的芽孢未成熟的芽孢较高温度下培养的微生物耐热性较强6b.食品成分的因