食品工艺学导论1-6章

食品保藏原理PrinciplesofFoodPreservation马长伟中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083绪论食品的属性食品保藏的目的和类型食品保藏的历史和发展食品保藏原理的内容和任务食品的属性卫生和安全性营养和易消化性外观风味方便性耐贮藏性食品安全的内容微生物导致的食源性疾病食物中存在的天然毒素残留：环境污染物、杀虫剂、兽药营养物：人造食品食品添加剂美国食品供应监控机构CDC（卫生部疾病控制和预防中心）职责之一：监管食源性疾病EPA（国家环保局）职责之一：规范杀虫剂的使用；制订用水质量标准FDA（卫生部食品与药物管理局）职责：保证食品（肉禽蛋除外）安全；检查食品加工厂；检查进口食品；制订食品标准USDA（农业部）职责：强制推行肉禽蛋生产体系规范和质量标准；开展营养学研究；对公众进行营养学教育WHO/FAO（国际机构）职责之一：研究出台限制杀虫剂使用的标准食品保藏的目的和类型维持食品最低生命活动的保藏方法如：冷藏法、气调法抑制变质因素的活动达到食品保藏目的的方法如：冷冻、干藏、腌制、熏制、化学保藏、改性气体包装保藏运用发酵原理的食品保藏方法利用无菌原理的保藏方法如：罐藏、辐照保藏、无菌包装食品保藏技术的历史沿革腌制保藏技术公元前3000年到前1200年，犹太人、中国人、希腊人低温保藏和烟熏保藏技术公元前1000年，古罗马人干藏技术2000年前，西方人、中国人罐藏技术《北山酒经》记载食品保藏技术的现代发展1809年，法国人NicolasAppert发明罐藏食品被认为是现代食品保藏技术的开端1883年，现代食品冷冻技术1908年，化学品保藏技术1918年，气调冷藏技术1943年，食品辐照保藏技术食品保藏技术发展的特点不平衡性1．不同食品保藏技术之间：如罐藏技术／低温保藏技术2．同种保藏技术中不同技术手段之间：如罐藏法中不同包装材料之间；干藏法中不同的干燥技术之间；等等新型食品保藏技术能适应现代化生产需要，提供高质量食品，具有合理的生产成本食品保藏原理的性质是专门研究食品腐败变质的原因及食品保藏方法的原理和基本工艺，解释各种食品腐败变质现象的机理并提出合理的、科学的防止措施，从而为食品的保藏加工提供理论基础和技术基础的学科。本课程的主要内容绪论食品腐败变质因素及其控制食品化学保藏食品辐照保藏食品低温保藏食品腌制与烟熏保藏食品干制保藏食品罐藏食品保藏原理PrinciplesofFoodPreservation马长伟中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083第一章食品腐败变质因素及其控制引起食品腐败变质的主要因素微生物啮齿动物昆虫/寄生虫食品腐败变质温度水分光照氧化酶类食品腐败变质因素的控制微生物的控制加热/冷却控制水分活度控制pH值烟熏改变气体成分使用添加剂辐照酶和其他因素的控制温度对微生物的影响温度（℃）对微生物的影响121蒸汽在15—20分钟内杀死所有微生物包括芽孢116蒸汽在30—40分钟内杀死所有微生物包括芽孢110蒸汽在60—80分钟内杀死所有微生物包括芽孢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）温度对微生物的影响温度（℃）对微生物的影响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-251液氢温度；仍有一些特殊细菌存活部分食品的水分活度值aw食品0.98鲜肉、鲜鱼、鲜奶、鲜奶油新鲜果蔬、果汁0.98–0.93蒸煮肠类、蒸煮火腿Cheddar及部分加工奶酪、浓缩奶面包0.93–0.85干香肠、发酵香肠、牛肉干、生腌火腿、Cheddar成熟奶酪、甜炼乳0.85–0.60甜点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪0.60方便面、糖果和巧克力制品饼干、休闲食品如马铃薯片、膨化食品干制蔬菜部分微生物生长所需的极限aw值最低aw微生物0.9870.9840.981CampylobacterjejuniVibrioCholeraeVibrioparahaemolyticus0.980.970.95Staphylococcusaureus(生长并产肠毒素)ClosgridiumperfringensEscherichiacoli(致病性)0.940.930.92Salmonellaspp.BacilluscereusListeriamonocytogenes0.910.850.80(0.82)0.80大多数细菌大多数酵母菌Aspergillusflavus(生长并产黄曲霉毒素)大多数霉菌0.750.650.60嗜盐菌耐干菌耐渗透压酵母菌部分食品的典型pH值pH范围食品pH低酸（pH7.0-5.5）鲜奶Cheddar奶酪Roquefort奶酪Bacon红肉火腿蔬菜罐头禽肉鱼类虾类黄油马铃薯大米面包6.3-6.55.95.5-5.95.6-6.65.4-6.25.9-6.15.4-6.45.6-6.46.6-6.86.8-7.06.1-6.45.6-6.26.0-6.75.3-5.8部分食品的典型pH值pH范围食品pH中酸（pH5.5-4.5）发酵蔬菜乡村奶酪香蕉青豆3.9-5.14.54.5-5.24.6-5.5酸（pH4.5-3.7）蛋黄酱蕃茄3.0-4.14.0高酸（pH3.7）泡菜罐头柠檬类水果苹果3.5-3.93.0-3.52.9-3.3微生物生长的pH范围微生物最适pHCampylobacterjejuniVibriocholeraeVibrioparahaemolyticus6.5-7.57.67.8-8.6Staphylococcusaureus(生长并产肠毒素)ClosgridiumperfringensEscherichiacoli(致病性)6-7(7-8)7.26-7Salmonellaspp.BacilluscereusListeriamonocytogenes7-7.56-77.0Aspergillusflavus(生长并产黄曲霉毒素)5-8食品综合保藏技术栅栏技术（hurdletechnology）示意图食品货架期的常见问题（FAQ）1、何为食品货架期（shelflife,SL）？2、哪些因素影响食品SL？3、确定食品SL需要哪些资源？4、如何建立确定食品SL的贮藏试验？5、食品SL的确定程序是怎样的？食品货架期的定义指食品在完成生产/加工或包装之后，在特定的贮藏条件下保持其安全性和可接受质量的时间长短。（IFST，1993）食品货架期的内容食品的微生物货架期食品的化学货架期食品的感官货架期食品的货架期应反映以上不同方面的综合效应食品货架期的标注保存期（“useby”date）易产生微生物腐败变质且在短时间贮藏后可能引起健康损害的食品保质期（“bestbefore”date）适于除上述情况之外的其他食品贮藏条件（英国）必须标注“保存期”的食品种类乳制品，包括含乳甜食蒸煮产品，如即食肉类、三明治等熏制或腌制即食肉类或鱼类，如蒸煮火腿、熏三文鱼片等调理即食食品，如蔬菜沙拉、凉拌菜等未经煮制或经部分煮制的面制品，如比萨饼含有肉、禽、鱼肉未经煮制的任何食品真空包装或气调包装的生鲜调理食品影响食品货架期的因素内在因素外在因素消费者处理和作用商业考虑影响食品货架期的内在因素原料：载菌量产品组成和配方：油的质量产品结构：发酵香肠中的菌落分布产品制造：水分、颜色、风味、油脂转移氧化还原电位（Eh）：即食常温贮藏肉制品aw值pH（总酸度）影响食品货架期的外部因素加工：原料前处理、粉碎、分离、混合、热处理、干燥、烘烤、油炸、冷却、冷冻等，按照HACCP确定CCPs卫生：执行GMP包装材料和包装体系：MAP贮存、流通、零售展示：光照、温度波动、湿度，TTI开发和利用食品货架期的测定需要哪些资源？人员具有相应知识，有一定经验能够计划、执行或监督SL评估过程分析获得的数据、信息，解释结果设施相应的贮藏设施微生物检验条件化学分析条件感官评价设施管理确保SL试验系统、定时确保相关部门和人员间信息畅通如何建立测定食品货架期的贮藏试验？确定以下内容贮藏条件的选择供贮藏试验的取样时间表及样品量进行货架期试验贮藏试验的条件选择最佳条件：最理想的温度、湿度、光照等条件。获得的是最理想的SL数据典型条件或平均条件：产品最常经历的条件。获得的是大多数情况下适用于大批量生产的产品的SL数据最坏条件：产品可能遇到的极端条件。获得的是最保守的SL数据贮藏试验最常使用的固定条件冷冻：-18℃或更低（RH通常接近100%）冷藏：0~+5℃，最高+8℃（RH通常很高）室温：25℃，RH通常为75%高温：38℃，RH通常为90%对照：通常指最佳条件，用于贮藏对照样品，可能是室温、冷藏温度也可能是冷冻温度取样时间表的设定短SL产品：SL不超过7天的冷藏食品，每天取样中SL产品：SL不超过3周的常温食品，取样时间如下：0，7，14，19，21，25天长SL产品：SL长达1年的货架稳定产品，取样时间如下：每月一次或者0，1，2，3，6，12，18个月食品货架期测定常见的试验项目包括以下全部或其中几种：-微生物检验包括挑战试验-化学分析-物理测试、测量及分析在任何情况下都应包括：感官评价食品货架期的实际测定短SL产品中SL产品长SL产品确定食品货架期的程序产品分析加工工艺流程描述SL变化机理分析SL确定—贮藏试验保证承诺的SL—HACCP手段例1：短货架期产品冷藏白汁土豆片（加热即食调理食品）产品分析冷藏食品由鲜土豆片、白汁、搓碎的奶酪组成经完全加热食用前需加热包装重量：310克工艺流程描述鲜土豆去皮检验切片冷藏沥干产品组合加汁混汁辅料称重铝盘搓碎奶酪厚度2mm2.5%NaCl全酯鲜奶、玉米变性淀粉、白胡椒碎粒、盐装纸板箱风冷低温流通烘烤中心温度：95℃30min,中心温度:5℃放置90min8℃高危害部分产品SL变化机理分析产品经热处理，但非无菌烘烤后如再污染，则导致微生物生长产品保藏：防再污染；成品贮藏、流通直至消费者使用进行温度控制即使在冷链下微生物SL也是有限的，该品属高危害产品产品SL变化原因有二：微生物生长；风味和质地变差（物理化学变化所致）货架期测定—贮藏试验目标：确定该产品可接受的SL贮藏条件：对照：-18℃急冻典型：0—5℃最坏：8℃贮藏时间：0~5℃（从烘烤后）10天取样时间表：每天取样，共需取11次样试验：贮藏试验的内容微生物检验好氧菌落计数（ACC）30℃48h肠杆菌取样时间表：0，4，8，10天样品数：共需10包产品感官评价内部4名熟悉产品的员工组成感评小组7分嗜好试验法评价：外观、风味、质地和总体可接受性样品样：共需31包产品（3×11-2）保证承诺的SL—HACCP方法该产品的主要危害微生物生长；风味和质地劣变CCP如下：原料（土豆供应）：品种、要求、蒸煮试验、一定条件下的贮藏时间土豆片厚度：计量10片厚度的专门装置加热过程：温度/时间记录仪取样检测样品中心温度（达到95℃）冷却过程：冷却前放置时间不超过30min；冷却时90min内中心温度达到5℃。温度/时间记录仪是必需的例2：中货架期产品油炸土豆片（室温保存即食休闲食品）产品分析由鲜土豆切片经油炸、加盐调味制成用敷金属的OPP膜包装包装重量：50克水分含量：1%含油量：30%左右aw：0.6工艺流程描述鲜土豆去皮检验切片清洗沥干油炸沥油加盐包装厚度：1.5mm180℃2.5min室温流通问题：分析以下方面并设计确定该产品SL的方案该产品的SL变化机理是什么？该产品的SL确定—贮藏试验目标贮藏条件贮藏时间取样计划：时间表、样品数量及测试项目好难噢……食品保藏原理Princ