第九章 生物技术在食品保鲜方面的应用-考研

1.处理农副产品下脚料时最常用的生物技术2.鱼酱油制作的原理，盐渍的原因3.酸贮液体鱼蛋白饲料的生产原理复习第九章生物技术在食品保鲜方面的应用•食品保鲜：采用一定的手段使食品或食材的营养以及色泽、外形、风味、口感等感官指标在加工、运输和贮藏的过程中尽量保持新鲜时的状态。•保鲜方法的研究热点：生物法、物理法•生物保鲜技术：利用生物有机体（主要是微生物）或其成分作为保鲜剂来对食品（或食材）进行处理，或用现代生物科学以及其他学科的知识和技术对食品食材进行处理，以达到质量控制、保鲜的目的。食品腐败变质定义：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和感官性状发生变质，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。蛋白质、碳水化合物、脂类的变质分别称为腐败、发酵、酸败。实质：食品中蛋白质、碳水化合物、脂肪等被有害微生物代谢分解作用或自身组织酶所发生的某些生物化学的变化过程。原因：•微生物作用：微生物利用食品的营养生长、繁殖。在这一过程过程中产生各种分解食品的酶•酶作用：食品本身的酶促使养分分解•非酶作用：氧化作用、呼吸作用、机械损伤等防止微生物损害1.杀灭微生物：采用极端理化条件（高温高压、过酸过碱、高渗低渗）以及对微生物有毒的化学药剂将微生物的营养体、孢子和芽孢杀死。2.抑制微生物体内酶发挥活性：低温、缺氧、高盐、加酸。常用方法：干燥贮藏、冷冻贮藏、气调贮藏、化学处理、加热处理、超高温处理、高压处理、辐照处理等现代食品生物保鲜技术有以下的特点和优势：可以有效地抑制或杀灭有害菌更有效地达到保鲜的目的；无毒物残留、无污染，真正做到天然和卫生；能更大限度地保持食品原有营养价值、风味和外观形态；节约能耗，利于环保；在保鲜的同时，有些还有助于改善提高食品的品质和档次，从而提高产品附加值。食品保鲜原理控制新鲜果蔬的呼吸作用1.贮藏温度的控制温度越低，酶的活性也越低。一般在0℃时，果蔬和微生物的呼吸作用及新陈代谢都很弱。但一些热带和亚热带品种在温度太低时发生代谢失调，失去耐储性和抗病性，反而不利于贮藏。2.综合气调控制控制和调节贮藏小环境的气体环境，营造抑制和调节果蔬呼吸作用的“气氛”。例气调包装控制果蔬失水低温，增加环境湿度，适当通风，采用夹层冷库、微风库、塑料薄膜等防水材料包装，在果蔬表面打蜡或涂膜。控制或抑制果蔬内部的酶类形成生物膜优点：隔绝空气，减少呼吸作用防止水分蒸发选择通透性，微调作用抑菌、杀菌：防止微生物污染竞争作用保鲜微生物与有害微生物竞争食品中的糖类等营养物质，从而抑制有害微生物的生长。如：羊肉的生物保鲜中，乳酸菌在温度较高的时候本身的增殖能有效地减少食品表面有限的糖类及其他营养物质，起到与有害微生物竞争营养的作用，从而抑制有害微生物的生长，达到较好的保鲜效果。常用生物技术的保鲜原理拮抗作用保鲜微生物产生某种功效间接抑制有害微生物生长如：乳酸菌发酵的乳酸不仅是产物还能与其他发酵产物一起协同作用达到抗菌的效果稳定和保护食品的有效营养成分许多生物物质（酶、壳聚糖）能够除氧或抗氧如：壳聚糖分子中的羟基、氨基可以结合多种重金属离子形成稳定的鳌合物茶多酚可与蛋白质络合，使蛋白质相对稳定，不易降解，茶多酚还是一种优良的抗氧化剂，使脂肪氧化速度降到最低，能有效清除自由基提高果蔬自身的耐贮性改变果蔬的生理特性或选育耐储品种（比如产乙烯量较低的品种）方法：常规育种，基因工程利用菌体次生代谢产物保鲜机理：某些次生代谢物成分可能具有抗菌的作用目前研究：（1）经过除菌的混杂的次生代谢物发酵液（对于其中是何种成分在起作用并没有进行深入的探索）（2）直接利用发酵液进行保鲜研究的(发酵液中还存在活菌体，其保鲜的机制就更复杂了)例子：木薯发酵液对茄子保鲜，fb-313对水果保鲜（P145~146）生物保鲜技术的种类利用多糖类物质保鲜机理：成膜性（减少蒸发，微气调）抑菌作用（如壳聚糖）优点：产量大，易于分离例子：（1）壳聚糖（NOCC）来源：以虾、蟹、昆虫等节肢动物的外壳及真菌、藻类等一些低等植物的细胞壁中的甲壳素为原料，经脱乙酰处理所得到的含氮多糖类物质保鲜原因：①成膜性（微气调；减少蒸发；隔空气——减少呼吸与脂类酸败）②与促进脂肪酸败的重金属离子形成稳定配合物③抑杀菌其他优点：无毒、无味、无害、无污染；保健功能使用方法：涂抹、浸渍或喷雾将壳聚糖涂敷在食品表面,即可形成一层无色透明的薄膜（P147~149）（2）普鲁兰多糖成膜性。透气性能比其他高分子薄膜低（O2、N2、CO2等几乎不能通过）较大透湿性（3）魔芋多糖成膜性（P149~150）（P150）利用抗菌肽保鲜机理：帮助机体抵抗病原，不同的抗菌肽具有抗细菌、真菌、肿瘤等不同的作用优点：分子量小、抗菌谱广、热稳定性好、抗菌机理独特在体内被分解为氨基酸，无毒害例子：乳链菌肽前景：利用抗菌肽替代化学保鲜剂对于提高食品安全性有着非常重要的意义利用生物酶保鲜机理：利用生物产生的某些能防止食品中营养物质降解或变质的酶例子：（1）葡萄糖氧化酶：专一性抗氧化作用。天然、无毒、无害（2）细胞壁溶解酶：破坏微生物细胞壁，抑制其生长（P151~152）（P152）利用微生物菌体保鲜机理：利用微生物本身或含有某种微生物的发酵液等进行食品保鲜对有害微生物的竞争作用，拮抗作用例子：许多酵母菌、丝状真菌与细菌可作为苹果、梨与柑桔等果实上的多种真菌病原微生物的竞争性抑制剂注意：拮抗性微生物只有直接接触到了有害微生物占据的空间才能起到真正的抑菌作用利用生物提取物保鲜来源：动植物及低等动物组织器官内机理：抑制微生物繁殖；含有抑菌杀菌物质；特殊理化性质例子：蜂胶、贝壳提取物、大蒜汁、姜汁、芦荟汁（P152~153）（P153）选育耐贮品种贮藏过程：呼吸作用——营养物质消耗、加速成熟与衰老乙烯——催熟作用蒸腾失水——失鲜；高浓度细胞液引起细胞中毒；加速水解和糖酵解；刺激呼吸和衰老品种选育：（1）选择呼吸强度弱、产乙烯较少、蒸腾作用较弱、果实本身组分耐贮的品种（2）基因工程改变果蔬遗传性状复合应用生物保鲜技术本章重点掌握食品腐败变质的原因掌握食品生物保鲜的原理掌握食品生物保鲜的种类，了解每种技术的应用掌握壳聚糖保鲜的机理