第一节食品的腌制保藏

食品工艺学江南大学食品学院姜启兴联系方式办公室：E405-407助教办公室:E404-406电话：85329057，13585028520E-mail：[e-mail]爱课程网：精品资源共享课第一节食品的腌渍保藏第二节食品的发酵保藏第三节食品的烟熏处理第四节半干半湿食品第五章食品的腌渍发酵和烟熏处理第一节食品的腌渍保藏概述腌渍（Pickling)保藏就是让腌制剂（如盐、糖等）进入到食品组织内部来达到延长保藏期目的的一种方法，腌渍又称为腌制；历史悠久早在南北朝时期的《齐民要术》一书中就记载了许多不同酱菜制作方法，如甜酱、酱油等加工的酱菜、酒糟做的糟菜、糖蜜做的甜酱菜等。唐代我国酱菜技术不仅有了很大的发展，而且传到了日本，现今日本著名的奈良酱菜就是源于那时。经过长期的生产实践，到明清时期，我国酱腌菜工艺和品种都有了很大的发展，很多书籍都有详尽记载，其中一些品种和工艺一直流传至今。现状与发展腌制是早期保存食品的一种非常有效的方法。现今，已从简单的保存手段转变为独特风味食品的加工和保藏技术。腌制食品这一传统食品是我国人民历代智慧的结晶，是祖国宝贵文化财富的一部分。我国酱腌菜加工企业数量多，生产的产品多为散装、瓶装、罐装或简易包装，在当地有着一定的知名度。近年来已发展了许多具有一定规模的、现代化的加工企业，如联合利华食品公司（中国），威海市大洋酱菜公司，上海高蓉食品有限公司、北京六必居、扬州三和四美、山东的玉堂酱菜、安徽的国有太和等，业已成为国内外的著名品牌。因生产的产品包装新颖、品种多样，深受消费者的欢迎。目前国内知名的酱腌菜企业，多是通过对传统知名品牌的挖掘、发展，以现代化的技术、设备和管理运行的企业。酱腌菜产品在国内有着巨大的消费市场，不论是日常佐餐，还是旅游、野餐等，都是必不可少的佳品。根据酱腌菜的包装和档次，在不同的市场销售。普通的酱腌菜产品一般集中在农贸市场，中小商店，由于包装简易和产量较少，通常供应本地市场。大型企业的产品和一些知名品牌，包装精美、品质优良，保质期长，可以在全国范围销售，并有实力进入超市、大型商场等场所，日销售量大，影响面广，具有较大的经济效益。调查显示，经济发达地区酱腌菜企业的数量和规模，远远大于落后地区。前景广阔腌制食品的特点1.腌制品种类繁多２.风味独特，具有地方特色３.可以作为开胃、调味食品4.容易加工制作5.有利于食品保藏（一）根据腌渍过程分类非发酵性腌渍品-腌制品没有乳酸发酵，用盐量较高发酵性腌渍品-发酵食品有乳酸发酵，用盐量较低咸鱼、咸肉、咸蛋、蜜饯泡菜、酸黄瓜、发酵火腿一、腌渍类型盐渍咸肉、腌鱼、咸蛋、咸菜、盐渍藕、咸橄榄等糖渍蜜枣、蜜饯、果脯、凉果、果丹、果糕酸渍酸泡菜、醋蛋糟渍酒糟鱼、话梅混合腌渍糖醋生姜（二）根据腌渍的材料分类二、腌渍保藏的理论基础食品腌渍过程中，不论盐或糖或其它酸味剂等原辅料(固体或液体），总是溶质扩散进入食品组织内，水分渗透出来。扩散和渗透理论成为食品腌渍过程中重要的理论基础。（一）扩散溶质从高浓度到低浓度Q──物质扩散量D──扩散系数(随溶质及溶剂的种类而异)F──扩散通过的面积dC/dX──浓度梯度(C─浓度，X─间距)τ──扩散时间“-”表示扩散方向与浓度梯度的方向相反dτdXdCDFdQ1.分子扩散的基本方程扩散系数D)dX/dC(Fd/dQDdXdCDFddQ扩散速率图1扩散现象示意图扩散量假设当扩散物质的粒子为球形时，扩散系数D的表达式可以写成：R气体常数(8.314J·K-1·mol-1)N阿伏加德罗常数(6.023×1023)T绝对温度η介质黏度r球形分子的直径r6NRTDrTKD0K0是常数2.影响扩散速度的因素dXdCDFddQrTKD0•dC/dX↑dQ/dτ↑•面积F↑dQ/dτ↑•扩散系数D↑dQ/dτ↑•T↑D↑•r↑D↓•η↑D↓(二)渗透渗透就是溶剂（水）从低浓度经过半透膜向高浓度扩散的过程半透膜就是允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜，比如细胞膜。渗透从热力学观点来看，就是溶剂（水）从高蒸汽压区向低蒸汽压区转移；水的转移就是由渗透压形成的；实际上渗透压是在溶质影响下形成的；水柱压力P=gρh图2渗透现象示意图1.Van’thoff方程溶液的渗透压和理想气体的性质是完全相似的，可用Van’thoff方程式表示Π＝cRT如考虑离子的解离Π＝icRT布尔改进Π＝[ρ1/(100Mr)]cRT如NaCl当完全解离时，i=2式中：Π──渗透压(MPa)ρ1──溶剂的密度(kg·m-3或g·L-1)R──气体常数(8.314J·K-1·mol-1)T──绝对温度(K)C──溶液浓度(100g或kg溶剂中溶质的g数或kg数)Mr──溶质相对分子质量2.影响渗透压的因素温度↑Π↑溶质的摩尔浓度↑Π↑溶质分子量↑Π↓溶质解离系数↑Π↑温度每增加1℃，渗透压增加0.30%~0.35%（三）食品的扩散渗透过程食品腌渍过程实际上是扩散和渗透相结合的过程。食品外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透过程及溶质的扩散过程使溶液浓度逐步均衡，当浓度差逐渐降低直至消失时，扩散和渗透过程就达到平衡。对食品而言可以认为扩散是较“宏观”的，而渗透是“微观”的。三、腌制防腐原理（一）腌制液浓度与微生物的关系1、腌制中的微生物细菌类乳酸菌类；马铃薯菌和枯草菌为有害菌；酵母类产生酒精、调味，产膜酵母在表面繁殖，影响外观；霉菌类原料贮藏时常发生，蔬菜腌制时较少；2、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系（1）盐渍＜5%，开始乳酸菌繁殖→随后腐败菌繁殖而腐败8-10%，乳酸菌繁殖，短时抑菌，不久就会因表面产生膜酵母而是乳酸被消耗而腐败15%，仅有发生腌菜臭的细菌繁殖，腐败菌极少能繁殖20%，基本可以完全防止细菌繁殖6-8%大肠菌、沙门氏菌、肉毒杆菌不生长10%后大多杆菌不生长球菌被抑制葡萄球菌20-25%霉菌、酵母受抑制腌制品易受霉菌、酵母污染！50%，抑制大多细菌65-75%，抑制霉菌和酵母盐好于糖单糖要好双糖更好于多糖霉菌酵母耐受糖液浓度要比细菌高得多；蜂蜜等常因有耐高渗酵母存在而变质。（2）糖渍（二）腌制防腐作用1、渗透压的作用根据微生物细胞所处在溶液浓度的不同，可把环境溶液分成三种类型：等渗溶液(Isotonic，P外=P内)；0.9%NaCl,生理盐水低渗溶液(Hypotonic，P外P内)；水由外向内，导致原生质胀裂高渗溶液(Hypertonic，P外P内)。水由内向外，质壁分离1%食盐溶液就可以产生0.830MPa(计算值)的渗透压，（通常大多微生物细胞Π在0.3-0.6MPa）；因此高浓度食盐溶液（如10%以上）就会产生很高的渗透压，对微生物细胞产生强烈的脱水作用，导致微生物细胞的质壁分离。注意微生物原生质膜的渗透性不同，对盐的耐受性不一样大多数腐败菌不能忍受2.5%以上的盐浓度,暂时受到抑制,10%以上,基本受到抑制,包括肉毒杆菌.乳酸菌能忍受10-18%的盐浓度20-25%盐浓度,差不多所有微生物都停止生长,但也有少数如霉菌、酵母（圆酵母）可忍受30%的盐浓度对于糖液，50-75%才能抑制细菌和霉菌的生长，而酵母能忍受更高的糖液浓度，说明酵母菌膜的渗透性大，溶质易扩散，建立不了高渗透压而引起质壁分离。2、降低水分活度作用盐液浓度(%)00.8571.753.113.506.056.9210.013.015.621.3水分活度(AW)1.0000.9950.9900.9820.9800.9650.9600.9400.9200.9000.850渗透压(MPa)00.641.302.292.584.575.298.0911.0414.1122.40表5-1食盐溶液的水分活度和渗透压溶液的水分活度与渗透压是相关的，渗透压越高，水分活度必然越低，它们之间存在转换关系式：WAA1lnVRTVA──溶剂的摩尔体积(m3)Aw──水分活度蔗糖在水中的溶解度很大，饱和溶液的百分浓度可达67.5%，以质量摩尔浓度表示则为6.08mol/kg，该溶液的渗透压很高，足以是使微生物发生脱水，严重地抑制微生物的生长繁殖，这是蔗糖溶液能够防腐的主要原理。*范德·霍夫公式仅适用于稀溶液，故高浓度时与实验值有较大的偏差。表5-220℃时蔗糖溶液的渗透压蔗糖溶液的浓度渗透压(MPa)mol·L-1g·L-1按P=CRT计算值*实验测定值0.134.20.2440.2390.5171.01.2181.1860.8273.61.9491.9031.0342.02.4372.3972.2752.45.35913.1032.5855.06.090—四、影响腌制的因素（一）食盐的纯度CaCl2和MgCl2等杂质，二者的溶解度远远超过NaCl的溶解度，会大大降低NaCl的溶解度；含量高时，腌制品有苦味。图5-2腌制时食盐纯度对其内渗量的影响从消费者能接受的腌制品咸度来看，其盐分以2%～3%为宜。蔬菜腌制时，盐含量一般在5%～15%范围内，如是作为发酵前的处理，有时可低到2%～3%。（二）食盐的用量和浓度扩散渗透速度随盐浓度而异。雷伊(Reay)用各种盐浓度腌渍鲱鱼，测定食盐向鱼体内渗量，结果见图5-3。腌制时食盐用量需根据腌制目的、环境条件如气温、腌制对象、腌制品种和消费者口味而有所不同。为了达到完全防腐的目的，要求食品内盐含量至少在17%，而所用盐浓度至少要达到25%。图5-3腌鲱鱼时盐浓度对食盐的内渗量的影响1干盐；4，520%（三）温度由扩散渗透理论可知，温度越高，扩散渗透速度越迅速；选择适宜的温度必须考虑微生物的作用；肉类在室温较高下容易腐败，一般在低温10℃以下进行.利用高温加速腌制，盐水锅中煮干；图5-4食盐水腌制小沙丁鱼时食盐的渗透速度缺氧抑制霉菌生长；有利乳酸菌（厌氧）发酵产乳酸减少维生素等氧化损失蔬菜腌制时必需装满容器并压紧；密封（四）空气（五）腌制材料的大小（比表面积）五、腌制品的成熟(一）成熟与品质腌制过程中除腌制剂渗透扩散外，同时还存在着化学和生化变化，这个过程又称为成熟。主要是微生物和动植物组织本身酶的活动引起的只有经历成熟过程后，腌制品才具有它自己特有的色泽、风味和质地。腌制品的成熟过程主要是蛋白质和脂肪分解从而形成特有风味的过程。同时，还是食盐、硝酸盐、亚硝酸盐、异构抗坏血酸盐以及糖分等不断均匀扩散的过程，并和腌制品成分进行着反应的过程。（二）成熟过程色泽和风味的变化1、腌制品的色泽肉的发色、叶绿素的脱镁变色、褐变反应、人工添加色素（着色剂）等。（1）肌红蛋白肉中主要的色素为肌红蛋白和血红蛋白，宰杀后，肌红蛋白就是主要的色素。（２）肌红蛋白的颜色变化Fe的氧化还原状态的影响珠蛋白的物理状态Fe的第六个电子对由什么物质提供，提供电子的难易情况将对键的性质（离子或共价键）和络合物色泽有影响MMbMbMbO2棕红色或深褐色紫红色深红色（３）发色机制腌制时，添加亚硝酸盐，目的让色素与NO反应形成较稳定粉红色色素研究认为，腌制肉色泽形成大致分为三个阶段NO+Mb→NOMMb（亚硝酰高铁肌红蛋白）NOMMb→NOMbNOMb+热+烟熏→NO-血色原（Fe2+）（稳定的粉红色）如果有硫氢基还原剂存在，肌红蛋白还能形成硫肌红蛋白——呈绿色图9腌肉时硝酸盐和亚硝酸盐变化的途径2.腌制品的风味腌制品成熟过程中除上述肉色变化外，还存在着能促使腌制品产生风味的一系列化学、生物化学变化。肉中的脂类对熟肉食品的总体风味和口感有重要的贡献。这一类化合物被认为对未经过腌制的肉类风味有重要的贡献，但对腌制肉则没有产生作用。风味与香味（氨基酸、挥发性物质）六、食品的腌制方法常见腌制剂：食盐：产生高渗透压，赋予风味硝酸盐、亚硝酸盐类：发色、抑菌（但过量易致癌）磷酸盐：提高肉的持水性抗坏血酸：抗氧化，帮助发色糖、醋：调节风味香辛料：风味腌制方法：干腌法、湿腌、注射腌制法、混合腌制法、新型快速腌制法（一）盐腌1.干腌法利用干盐（结晶盐）或混合