第一章 食品腐败变质因素及其控制

第一章第一章食品腐败变质因素食品腐败变质因素及其控制及其控制本章学习要求了解食品变质的含义及引起食品变质的因素掌握食品保藏的基本原理了解控制食品质量变化的主要途径了解栅栏技术的原理了解保存期限的估算食品质量食品质量??•质量的定义：食品好的程度，包括口感、外观、营养价值等。或者将质量看成是构成食品特征及可接受性的要素外观物理感觉质构风味食品质量营养质量卫生质量耐储藏性一、质量因素（一）物理因素1.外观因素（1）大小形状（2）颜色、色泽（3）一致性2.质构因素包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一些因素3.风味因素（1）味觉和香味（2）色泽与质构对风味也有影响(二)、营养因素（三）、卫生因素（四）、耐储藏性如啤酒泡沫稳定性柑橘汁浑浊稳定性油脂蛤败二、二、食品的变质及影响因素食品的变质及影响因素•变质的概念：包括品质下降、营养价值、安全性和审美感觉的下降•影响因素1.生物因素2.化学因素3.物理因素引起食品腐败变质的主要因素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1.生物因素引起的食品腐败变质微生物的滋长引起的食品的败坏的表现：#部分细菌生长产生毒素，导致食物中毒，尤其以芽孢杆菌为主，属于奶热菌，如肉毒杆菌一些细菌可以分解食物中的蛋白质而产生恶臭、异味。#一些酵母菌利用食物中的糖类发酵，产酸、产气，使食物发酸、胀罐等。酵母菌可以在弱酸性（pH5）的环境中生长。#霉菌易在有氧、低水的富含碳水化合物的食品中生长使食物表面长霉斑，同时也可能产生毒素。2.2.化学因素引起的食品变质化学因素引起的食品变质2.1酶引起的食品变质(1)氧化酶类(2)其它酶类2.2非酶褐变2.3氧化作用(1)氧化酶类多酚氧化酶(phenolase)：多酚类物质被氧化产生褐变或黑变反应特点：需要底物（多酚，黄酮，单宁）、酶（以铜为辅基）、氧的参与反应反应的抑制：热烫灭酶（80~90℃/2~3min）、隔氧（浸盐水）、降低pH（浸弱酸液）、浸泡液中添加还原性物质脂氧合酶(lipoxygenase)：催化脂肪氧化，破坏不饱和脂肪酸特点：反应可在低温下发生，在豆科植物中含量较高。其它氧化酶：抗坏血酸氧化酶，过氧化物酶返回果胶酶（pecticenzyme）：果胶又称多聚半乳糖醛酸，根据4位上取代的甲基的数目分为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶。多聚半乳糖醛酸酶：水解果胶的糖苷键，导致果胶聚合度下降，组织变软果胶甲酯酶：催化果胶中半乳糖醛酸酯脱甲氧基，导致组织变硬特点：细胞壁果胶物质在果胶酶作用下聚合度下降，果蔬软化，粘度下降，浊度下降。脂酶（脂肪水解酶，lipase）：催化脂肪分解为甘油和脂肪酸，引起食品蛤味特点：存在高脂肪的食品中，低水分含量下反应加速非酶促褐变：美拉德反应（羰胺反应）特点：温度越高反应速度越快，金属及光、氧促进反应，碱性环境有利于反应，水分含量高则促进。（如酱油色泽的产生）控制：低温、低湿、低pH、低氧、低还原糖、添加防褐变剂焦糖化反应（可溶性糖高温焦化，产生褐色色泽及特殊的香味）抗坏血酸氧化它本身具有防褐变的能力，但当其被氧化为脱氢抗坏血酸后又可与氨基酸发生美拉德反应引起褐变。控制：低pH，低温单宁类物质与包装材料的金属离子反应引起变色，如铜、铁离子与单宁作用产生紫黑色，花青素与锡、铁反应，颜色为紫红到褐色，肉类与铁、锡产生紫黑和黑色物质等。氧化作用：脂肪的自动氧化……产生游离脂肪酸，进一步氧化为过氧化物，再分解为低分子醛、酮及小分子脂肪酸，产生蛤味。影响因素：光、氧、金属离子、水分、温度等33物理因素引起的食品变质物理因素引起的食品变质温度水分其它因素温度温度升高可以加快食品中化学反应、酶催化引起的生化反应及加快微生物的生长速度。对化学反应的影响范特霍夫（Van’tHoff）提出：温度每升高10℃，化学反应速度增加2~4倍，称为范特霍夫规则，以Q10表示，也称温度系数（temperaturecofficient）Q10=V(t+10)/Vt＝k(t+10)/ktk=A·e-E/RTk与绝对温度T呈指数关系对酶反应的影响在一定温度范围：温度提高，反应速度增加超过酶的适宜温度，酶失活，反应受抑制或停止对微生物的影响在一定范围，温度与微生物的生长速度也以Q10表示，Q10在1.5~2.5之间。三、食品腐败变质因素的控制三、食品腐败变质因素的控制z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z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部分微生物生长所需的极限aaww值值最低aw微生物0.9870.9840.981CampylobacterjejuniVibrioCholeraeVibrioparahaemolyticus0.980.970.95StaphylococcusStaphylococcusaureusaureus((生长并产肠毒素生长并产肠毒素))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部分食品的典型pHpH值值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部分食品的典型部分食品的典型pHpH值值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微生物生长的微生物生长的pHpH范围范围微生物最适pHCampylobacterjejuniVibriocholeraeVibrioparahaemolyticus6.5-7.57.67.8-8.6StaphylococcusStaphylococcusaureusaureus((生长并产肠毒素生长并产肠毒素))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)5-8四.食品的保藏原理与方法4.1保藏原理•无生机原理•假死原理•不完全生机原理•完全生机原理4.2针对微生物引起的变质的保藏方法栅栏技术（栅栏技术（hurdletechnologyhurdletechnology））示意图示意图五、食品保存期限及货架五、食品保存期限及货架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？食品货架期的定义食品货架期的定义z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货架期的内容z食品的微生物货架期z食品的化学货架期z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食品货架期的标注z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z保质期（“bestbefore”date）适于除上述情况之外的其他食品z贮藏条件（英国）必须标注（英国）必须标注““保存期保存期””的食品种类的食品种类z乳制品，包括含乳甜食z蒸煮产品，如即食肉类、三明治等z熏制或腌制即食肉类或鱼类，如蒸煮火腿、熏三文鱼片等z调理即食食品，如蔬菜沙拉、凉拌菜等z未经煮制或经部分煮制的面制品，如比萨饼z含有肉、禽、鱼肉未经煮制的任何食品z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影响食品货架期的因素z内在因素z外在因素z消费者处理和作用z商业考虑影响食品货架期的内在因素影响食品货架期的内在因素z原料：载菌量z产品组成和配方：油的质量z产品结构：发酵香肠中的菌落分布z产品制造：水分、颜色、风味、油脂转移z氧化还原电位（Eh）：即食常温贮藏肉制品zaw值zpH（总酸度）影响食品货架期的外部因素影响食品货架期的外部因素z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CCPsz卫生：执行GMPz包装材料和包装体系：MAPz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食品货架期的测定需要哪些资源？源？z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z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z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如何建立测定食品货架期的贮藏试验？的贮藏试验？z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z进行货架期试验贮藏试验的条件选择贮藏试验的条件选择z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z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z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贮藏试验最常使用的固定条件z冷冻：-18℃或更低（RH通常接近100%）z冷藏：0~+5℃，最高+8℃（RH通常很高）z室温：25℃，RH通常为75%z高温：38℃，RH通常为90%z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取样时间表的设定z短SL产品：SL不超过7天的冷藏食品，每天取样z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z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食品货架期测定z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z在任何情况下都应包括：感官评价食品货架期的实际测定食品货架期的实际测定z短SL产