第一节引起食品腐败变质的主要因素及其特性(精)

食品工艺学概论1第一章食品腐败变质及其控制1．腐败变质概念：是指食品受到各种内、外因素的影响，其原有的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。如鱼肉的腐败、油脂的酸败、果蔬腐烂、粮食的霉变等。原因：食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等被污染的微生物分解代谢的过程，或自身的酶进行生化过程。2．腐败：是由微生物引起的蛋白质食品发生的变质。食物+分解Pro.的微生物AA+胺+硫化氢等3．酸败：是脂肪食品发生的变质，特征是产生酸和刺激性的哈喇味。脂肪食物+解脂微生物脂肪酸+甘油及其它产物酸败的原因：微生物产生的酶解作用；或是在外界条件作用下发生的水解过程和脂肪酸的自身氧化，使油脂分解成脂肪酸、醛类和酮类等，食品的色、香、味发生改变，酸败产物醛、酮具毒性，危害健康。4.发酵：由微生物引起糖类物质的变质。碳水化合物+分解糖类的微生物有机酸+酒精+气体“哈喇味”人们很熟悉，家里的油、点心等食物放时间久了，就会产生一股又苦又麻、刺鼻难闻的味道，老百姓俗称“哈喇味”。虽然有些难闻，但因食物表面没有变质的迹象，大部分人还是选择把这些食物继续吃掉。但事实上，哈喇味的食物暗藏隐患，危害不小。大连营养学会常务理事、大连医科大学附属二院营养科主任医师王兴国告诉记者，含油脂较多的油类、糕点、鱼肉类的干腌制品、核桃、花生、瓜子等食物都很容易产生哈喇味。“这是因为哈喇味是由油脂变质产生的。含油脂的食物若贮存时间太长，在日光、空气、水及温度的作用下，就会被氧化分解、酸败，从而产生异味。”有哈喇味的食物不仅难闻、难吃，吃了还会影响健康。据日本媒体报道，一家快餐店曾出现过集体中毒事件，原因就是人们吃了有哈喇味的油炸食物。王兴国指出，吃了有哈喇味的食品，可能引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等消化系统症状，长期食用还可能诱发消化道溃疡、脂肪肝等病。此外，油脂变质时产生的过氧化脂自由基还会破坏人体内的酶类，使人体新陈代谢发生紊乱，表现为食欲不振、失眠健忘等。近来有科学研究发现，食用有哈喇味的食物还可以诱发癌症，美国研究人员曾用出现酸败的食用油喂养动物，结果这些动物不仅出现了消化道肿瘤，还产生了严重的肝脏病变。分析发现，酸败的食物中会产生一种叫丙二醛的致癌物质，该物质会破坏正常细胞，使之衰老、癌变。有哈喇味的食物，不论直接吃还是烹调再加工后吃，都有可能引起食物中毒或损害食用者的健康。因此，食物一旦出现哈喇味就不能再吃了。平时要避免油炸食品和含油多的食品存放时间过长，最好密封低温保存。食品工艺学概论25．食品腐败变质的鉴定1)感官鉴定：以视觉、嗅觉、触觉、味觉来查验食品的色泽、气味、口味，简单灵敏。2)物理鉴定：食品变形、软化。鱼肉类肌肉松弛、弹性差，组织体表发粘等。液态食品出现浑浊、沉淀，表面有浮膜、变稠等。3)化学鉴定：测定微生物代谢的腐败产物，如鱼、虾、肉类常以挥发性氮的含量作评定的化学指标。糖类食品缺氧时常以有机酸含量或pH值变化作为指标。4)微生物鉴定：一般以检验菌落总数和大肠菌群作为判断食品卫生质量的指标。第一节引食品腐败变质的主要因素及其特性现代食品加工的三个目标：①确保加工食品的安全性②提供高质量的产品③使食品具有食用的方便性(延长新鲜产品供应期和货架期，减少厨房操作)一生物学因素非细胞结构:病毒、亚病毒、噬菌体微生物原核生物：细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、立克次氏体、支原体细胞结构：真核微生物：真菌（酵母菌、霉菌及病原真菌）、澡类植物和原生动物食品腐败变质因素物理因素：温度、水分、光化学因素：酶的作用、非酶作用、氧化作用生物学因素：微生物、昆虫、寄生虫、其他因素：机械损伤、乙烯、外源污染物食品工艺学概论3原核微生物与真核微生物细胞结构的区别性状原核微生物真核微生物核拟核，无核膜、核仁真正的核，有核膜、核仁DNA1条1至数条，与RNA、组蛋白结合核糖体70S80S(细胞质中)，70S(细胞器重)细胞分裂二分裂有丝分裂、减数分裂有性生殖无有细胞器无线粒体、高基体、内质网等呼吸链细胞膜上线粒体上细胞壁成分肽聚糖、磷壁质多聚糖、几丁质运动器官较细的鞭毛（中空管状结构）较粗的鞭毛或纤毛（9+2结构）大小1~10um10~100um在食品发生腐败变质的过程中，起重要作用的是微生物。如果某一食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品长期保藏也不会发生腐败。反之，如果某一食品污染了微生物，一旦条件适宜，就会引起变质。故微生物的污染是导致食品发生变质的主要根源。微生物分有益微生物、腐败微生物、致病微生物。引起食品腐败变质的微生物种类很多，一般可以分为细菌、酵母菌和霉菌。一般情况下细菌比酵母菌占优势。1.微生物引食品腐败变质的特点细菌：食品变质主要由细菌引起，表现为食品的腐败。分解食物中的蛋白质和氨基酸，产生恶臭或异味，无氧时产生有毒物质，引起食物中毒。如：肉毒杆菌耐热强，中性环境中100℃数小时不能完全被杀死。酵母菌：在含碳水化合物较多、pH值5.0左右的酸性食品中生长发育良好，在蛋白质食品中不生长。易受酵母菌变质的食品有蜂蜜、果冻、酱油、果酒等。(碳水化合物亦称糖类化合物，是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。主要由碳、氢、氧所组成。葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类化合物)霉菌：易在有氧、水分少的干燥环境中生长，富含淀粉和糖的食品易滋生霉菌。无氧环境可抑制霉菌生长食品工艺学概论4食品腐败变质大多是细菌、霉菌或酵母菌同时污染的结果。食品的安全性和质量依赖于微生物的初始数量、加工过程的除菌和防止微生物生长的环境控制2.影响微生物生长发育的主要因子主要pH值、氧气、水分、温度等因素。pH值三大微生物的耐酸性：霉菌＞酵母菌＞细菌酸性越强抑制细菌生长的发育的作用越显著微生物的耐热性随PH值的降低而减弱1)大多细菌，尤其是病原菌易在中性至微碱性环境中生长，pH4以下不能生长。如果汁饮料等高酸性环境可减少细菌生长。2)霉菌和酵母菌一般在酸性环境中生长3)微生物对热的耐热性在最适宜的pH值下最强。微生物对热的抵抗性在最适pH范围内较强，离开最适pH范围，耐酸性变弱，耐热性极强的细菌芽孢也易被杀死。4)以pH值4.6为界，4.6以上加压高温杀菌，4.6以下常压杀菌。5)氧气微生物有好氧、兼性厌氧、厌氧之分。好氧性菌——产膜酵母菌、霉菌、部分细菌①产膜酵母菌：葡萄酒最经常染的菌是酒花菌，就是液面长膜长毛。酒花菌病害是由产膜酵母产生的。病害开始形成时是光滑的轻而薄的膜，时间长了逐渐加厚，有时还较硬，膜上面还有许多皱纹。这种膜能够将酒面全部盖满，在膜的下面，最初是非常透明的，食品高酸性食品：pH＜3.7酸性食品：pH＝3.7～4.6低酸性食品：pH＞4.6食品工艺学概论5随着病害的发展，老的一层膜会破裂。在酒瓶内受到摇动，会分成无数白色的小片颗粒下沉、布满酒中，造成酒液混浊。特别是在红葡萄酒发生这种病害时，薄膜的颜色多数为白中带红、难看的土灰色，酒的颜色没有改变。病害初期的葡萄酒，风味基本不改变，但时间长了以后，特别是这种病害在最严重时，酒中可以闻到一种不愉快的怪味（乙醛味CH3CHO）、青梗气味和油耗味等。酒的滋味也会变淡，酒度略降低，酒体衰弱平淡，后味短。这些产膜酵母到处可以生存，多数是在葡萄破碎时和其他细菌一同进入发酵罐中，在有氧环境下和SO2偏低时，它就会大量繁殖，潜伏在酒中，给以后的生产带来麻烦。兼性厌氧菌——葡萄球菌、大多数酵母菌①葡萄球菌：金葡萄球菌为例。金葡菌可引起皮肤和软组织感染、败血症、肺炎、心内膜炎、脑膜炎、骨髓炎、食物中毒等，此外尚可导致心包炎、乳突炎、鼻窦炎、中耳炎、中毒性休克综合征等。金葡球菌污染淀粉类食物(如剩饭、粥、米面等)、牛奶及奶制品、鱼、肉、蛋等食品后，可在室温下(22℃左右)大量繁殖而产生耐热的肠毒素(外毒素)，100℃，30min只能杀灭金葡菌而不能破坏毒素，后者可引起恶心、呕吐、中上腹痛、腹泻等症状。当皮下组织和毛囊被金葡菌感染时，则可有疖的形成，常见于颈、腋下、臀部及大腿等处，复发多见。青霉素类、红霉素对其有治疗作用。肉食品加工预防金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌的来源，通过卫生方面：严格工作人员本身的卫生，衣着要穿特定工作服，并注意紫外线杀菌、个人卫生方面着手（头发遮起来，不留长指甲，勤洗澡）；工作人员的走动：进入操作间要洗手消毒等操作，并且要规划人行道，工作人员在操作见不得乱走。防止包装过程的二次污染。3做一个模拟实验，从鲜肉开始，并且对加工设备、包装、用水，成品进行微生物培养，看哪个环节出了问题。有些工厂微波杀菌时，机器的传感器易失真，显示数据与实际不符；或者包装上杀菌不彻底。厌氧菌——肉毒梭状芽孢杆菌①肉毒梭状芽孢杆菌：所有菌株发酵葡萄糖，形成含有醋酸和酪酸化产物。水解明胶，每一菌株都产生内毒毒素。根据毒素抗原性的差异。水解明胶，每一菌株都产生内毒素。根据毒素抗原性的差异，分为A、B、C（C1和C2）、D、E、F、G7型。A、B、E和F型能引起人体肉毒中毒症。C型和D型只引起人类以外的动物的中毒。G型在被特殊噬菌体溶化后才产生毒素。广泛存在于土壤、海洋和淡水等中。A型肉毒杆菌除皱，少量，(Botox)是一种神经毒素，作用于周围运动N末梢的神经肌肉接头处，阻断乙酰胆碱在突触后膜的作用，从而影响肌肉收缩，A型肉毒毒素不阻断神经兴奋的传播,神经和肌肉都没有兴奋性和传导性的损害,这种作用称为化学去神经作用。注射后肌收缩在6小时后减弱，7天后完全麻痹，维持3-6个月。大多由植物性食品（主要是豆、谷类发酵食品，如豆酱、喜鼓、面酱等），也有鱼类、蔬菜罐头等引起。肉毒中毒以对称性脑神经损害的症状为特征，先出现视力模糊、眼睑下垂、眼球震颤等，同时出现语言障碍、咀嚼与吞咽困难、头下垂、四肢无力等。因肉毒毒素对热不稳定，在100℃加热10～20min或80℃食品工艺学概论6加热45～60min，可以破坏。发现中毒，应及早治疗，愈早愈好我国引起中毒的食品大多是家庭自制的发酵食品，如豆瓣酱、豆酱、豆豉、臭豆腐等，有少数发生于各种不新鲜肉、蛋、鱼类食品。日本以鱼制品引起中毒者较多，美国以家庭自制罐头、肉和乳制品引起中毒者为多，欧洲多见于腊肠、火腿和保藏的肉类。肉毒梭菌存在于土壤、江河湖海的淤泥沉积物、尘土和动物粪便中，其中土壤是重要污染源。土壤表层的肉毒梭菌附着于农作物上，家畜、家禽、鸟类、昆虫也能传播肉毒梭菌。食品在加工、贮藏过程中被肉毒梭菌污染，并产生毒素，食前对带有毒素的食品又未加热或未充分加热，因而引起中毒。水分食品中的水分：结合水，不易流动的水，自由水微生物生长发育只能利用自由水。如：干制品脱去了自由水，可防止细菌、酵母菌、霉菌的生长微生物在食品中的生长繁殖所需水不取决于总含水量，而取决于水分活度(Aw，即wateractivity)水分活度Aw是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。食品中的水以3种不同的状态存在，，但实际上除了自由水，其他状态的水都是以不同的舒服状态存在，我们介绍了不同水分测定的方法，但单纯的水分含量并不是表示食品稳定性的可靠指标，因为食品在存放过程中，经常会有腐败变质发生，其原因固然与食品中的水分含量有关，但是却与腐败变质程度不成正比，因为相同的含水量却有不同的腐败变质现象，为了更好说明食品中水分存在的状态，更好的阐明食品水分含量与食品贮藏性能之间的关系，引入Aw这个概念i.Aw=f/f0≈p/p0=ERH/100f溶液中水的逸度（逸度是溶剂从溶液中逃离的趋势）f0纯水逸度P食品水蒸气压，p0同温下纯水蒸气压。ERH平衡相对湿度(指食品中的水分蒸发达到平衡时，即单位时间脱离食品的摩尔数=返回食品的摩尔数时，食品上方恒定的水蒸汽分压与此温度下水的饱和蒸汽压的比值，乘以100后的整数表示)ii.水分含量、水分活度、平衡相对湿度概念不同水分含量：是食品中水的总质量，即一定量的食品中水的质量分数水分活度：反映了食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值