第五章-食品的腌渍发酵与烟熏保藏

肇庆学院第五章食品的腌渍发酵和烟熏处理食品的腌渍保藏食品的发酵保藏食品的烟熏处理半干半湿食品肇庆学院本章要求了解腌渍发酵和烟熏食品的历史；了解盐腌是糖渍制品的分类；理解腌渍保藏的理论基础，掌握腌制防腐原理；掌握腌制品的发色机理；掌握食品的盐腌方法，了解糖渍的方法；掌握食品发酵的定义和发酵保藏的原理；掌握食品烟熏处理的目的，熟悉烟熏防腐原理；了解烟熏的方法和设备；掌握半干半湿食品的定义，了解其保藏原理。肇庆学院概述腌渍：让食盐大量渗入食品组织内来达到保藏食品的目的。腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法。现今，蔬菜的腌制已从简单的保存手段转变为独特风味蔬菜产品的加工技术。南北朝时期的《齐民要术》一书中就记载了许多不同酱菜的制作方法，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。肇庆学院概述腌制品发酵性腌制品非发酵性腌制品四川泡菜、酸黄瓜、豆酱、发酵火腿等咸鱼、咸肉、咸蛋、蜜饯、果脯等肇庆学院肇庆学院肇庆学院腌制品的特点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，操作简单，经济实用5.有利于食品保藏肇庆学院烟熏制品利用木屑等各种材料焖烧时所产生的烟气来熏制食品。可提高食物的防腐能力，延长保藏期，且具有令人喜好的烟熏味。通常与腌制结合使用。肇庆学院第一节食品的腌渍保藏根据腌渍的材料盐渍：蔬菜，包括腌菜、酱菜、糟制品；肉类，包括咸猪肉、咸鱼、板鸭等；蛋品，包括咸鸡蛋、咸鸭蛋和皮蛋。糖渍：利用食糖的保藏作用。包括蜜饯、糖浆水果、果冻和果酱等。蜜饯类，可分为蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹和果糕类产品。酸渍肇庆学院一、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），总是发生扩散渗透现象，溶质进入食品组织内，水分渗透出来，降低其游离水分，降低水分活度。腌制溶液的扩散和渗透理论成为食品腌渍过程中重要的理论基础。肇庆学院（一）扩散溶质从高浓度到低浓度，推动力为浓度梯度（差）1.分子扩散的基本方程dQ=-DF（dc/dX）dQ—物质扩散量；dc/dX--浓度梯度（c浓度，X为间距）F—面积；—扩散时间D--扩散系数（随溶质及溶剂的种类而异）“-”表示扩散方向与浓度梯度的方向相反。可改写：扩散速度方程式dQ/d=-DF（dc/dX）糖分子通过全通透膜扩散示意图肇庆学院扩散系数D表示在单位浓度梯度时，扩散物质通过单位截面积的扩散速度。扩散物质的粒子为球形D=K0T/r（m2/s）T——绝对温度，K；——介质粘度，Pa·s；r——球形分子的直径，m；K0——常数，R/(6N)。肇庆学院2.影响扩散速度的因素dc/dX↑，dQ/d↑F↑，dQ/d↑扩散系数D↑，dQ/d↑r↓，D↑T↑，D↑↓，D↑肇庆学院（二）渗透:溶剂行为渗透是溶剂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。实际上，半透膜对钠、氯、小分子（电解质）也能通过。肇庆学院1.范特·荷夫（Van’t·Hoff）方程稀溶液渗透压公式=cRT—溶液渗透压c—溶质的浓度R--气体常数;T—热力学温度=[1/(100Mr)]CRT1——溶剂的密度；C——溶液浓度；Mr——溶质相对分子质量；肇庆学院2.影响渗透压的因素温度上升，渗透压上升每增加1℃，渗透压增加0.30%~0.35%溶质的摩尔浓度上升，渗透压上升相同质量下，溶质分子量上升，则渗透压下降溶质解离系数大，渗透压大。肇庆学院（三）食品的扩散渗透过程生物组织包括微生物、动物和植物组织，它们在腌制过程中都存在着扩散和渗透作用。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和溶质的扩散过程逐渐趋向平衡，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。肇庆学院二、腌制防腐原理（一）腌制液浓度与微生物的关系1.腌制中的各种微生物A）细菌类以乳酸菌为主要种类，适量乳酸可增加制品的美味乳酸菌大多属于好气性杆菌，也有厌氧菌；除产生乳酸外，有些乳酸菌还产生乙醇、乙醛等。马铃薯菌和枯草菌有糖化淀粉的作用，但也可发生丁酸臭，如果二者繁殖旺盛，可使制品软化，一般视为有害菌。肇庆学院1.腌制中的各种微生物B）酵母类酵母可产生酒精而有调味的功效，但也可因此而使制品变质。产膜酵母类一般繁殖在汁液的表面，有损外观，消耗糖类、酒精、氨基酸、有机物等，属有害微生物C）霉菌类霉菌类在蔬菜腌制中很少发生，在容器（如木桶等）的内侧生长者，多属霉菌。肇庆学院2.腌制产品中的微生物的种类及生长繁殖5%盐浓度8~10%20%乳酸菌腐败菌乳酸菌产膜酵母腐败菌细菌繁殖，腐败菌极少能繁殖15%微量产膜酵母，茄子保持原色肇庆学院微生物等渗溶液的渗透压越高，它所能耐受的盐浓度就越大，反之就越小腌制食品易受到酵母和霉菌的污染而变质肇庆学院糖浓度1~10%50%促进某些菌种生长阻止大多数细菌的生长抑制酵母和霉菌的生长65~75%肇庆学院（二）腌制防腐作用1.渗透压的作用微生物细胞有细胞壁保护和原生质膜包围。细胞壁一般为全渗透性，可透过水、无机盐、非离子化有机分子和各种营养素。原生质膜则为半透性，仅使水和小分子透过，但也能使电解质透过。原生质膜渗透性与微生物种类、菌龄、细胞内成分、温度、pH值、表面张力的性质和大小等相关。肇庆学院当微生物细胞处在浓度不同的溶液中，就会出现三种对微生物活动有影响的情况。1)C外=C内，外=内：等渗溶液，对微生物最适宜，如:0.9%NaCl;2)C外C内，外内：低渗溶液，细胞外水分向细胞内渗透，细胞肿胀，甚至破裂；3)C外C内，外内：细胞内水分向细胞外渗透，原生质紧缩，出现质壁分离，使微生物生长活动受到停止抑制，细胞外的这种溶液称为高渗溶液——腌制保藏原理。肇庆学院无论是动物还是植物组织，如果结构完整，存在着影响溶质扩散的障碍，如膜使溶质难于扩散，则动植物组织在盐和糖溶液中也会出现和微生物细胞一样的三种情况。如鲜山楂果做蜜饯，当在高浓度糖液中高温熬煮时，就会看到山楂果出现收缩，而山楂果肉内部没有甜味，在高渗透压时，水分向外渗透。如果将山楂破碎，则糖易向果肉组织中扩散，吃起来有甜味。肇庆学院对于腌渍保藏来讲，两个目的动植物组织——使腌制剂易扩散进入，产生高渗透压，有味道；微生物——在细胞外建立高渗透压环境，产生质壁分离，使其被抑制。肇庆学院（二）腌制防腐作用2.降低水分活度的作用食盐溶于水后，解离为离子，形成水化层，水分子由自由状态变为结合状态，水分活度降低蔗糖可和水分子形成氢键，降低水分活度。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7-1食盐溶液的水分活度和渗透压肇庆学院三、影响腌制的因素（一）食盐的纯度CaCl2和MgCl2会降低NaCl的溶解度；含量高，腌制品有苦味。Ca2+和Mg2+的存在会影响NaCl向食品内的扩散速度。如精制盐腌制鱼，5.5d就可达到平衡。若用含1%CaCl2的NaCl则需7d，含4.7%的MgCl2则需23d。Cu、Fe、Cr离子的存在易引起脂肪氧化酸败。K离子含量高，会刺激咽喉，严重时会引起恶心和头痛。肇庆学院三、影响腌制的因素（二）食盐的用量或盐浓度盐浓度越大或用盐量越高，则食品中食盐内渗量越大。为了达到完全防腐的目的，要求食品内盐含量至少在17%，所用盐浓度至少达到25%。蔬菜腌制时，盐含量一般在5~15%范围内；若需要高浓度乳酸发酵，应该用低浓度盐分若单靠食盐保藏，则盐含量须达到15~20%。肇庆学院三、影响腌制的因素（三）温度温度越高，扩散渗透速度越迅速；腌制温度选择须谨慎，腌制同时要防止腐败。肉类，腌制应在低温10℃以下进行；鱼类最适腌制温度5~7℃，小型鱼类可采用较高温度。蔬菜，发酵前盐腌，可在10℃以上；糖渍制作水果蜜饯，可采用高温熬煮。肇庆学院三、影响腌制的因素（四）空气蔬菜：乳酸发酵时，必须装满容器并压紧，湿腌时须装满盐水，浸没蔬菜，密封容器。快速乳酸厌氧发酵的酸菜可保存Vc达90~100%；黄瓜：控制CO2的产生；肉类：缺氧有利于避免退色。肇庆学院肇庆学院四、腌制品的成熟（一）成熟与品质成熟过程蛋白质和脂肪分解腌制剂的均匀扩散，并和肉内成分进行反应腌制品经历成熟时间愈长，质量愈佳。腌肉的发色过程肇庆学院（一）成熟与品质温度10℃左右，相对湿度85%以下为比较适宜的成熟工艺条件。成熟是一个缓慢的化学和生化变化的过程，需要较长的时间才能完成。温度愈高，成熟速度愈快。成熟过程中的化学和生物化学变化，主要是微生物和肉、鱼肌肉组织内本身酶的活动所引起。肇庆学院微生物酶活动保证有益微生物的生长抑制腐败微生物的生长抑制酶的作用，减慢肌肉组织的自溶肇庆学院经过腌渍、洗腿、风干、上架及发酵等工序，足足要一年时间，金华火腿才诞生。肇庆学院（二）成熟过程色泽和风味的变化1.腌制品的色泽（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。肇庆学院（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，提供电子对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高铁肌红蛋白肌红蛋白氧合肌红蛋白MMbMbMbO2棕红色或深褐色紫红色鲜红色肇庆学院肌红蛋白颜色变化示意图珠蛋白肇庆学院（3）发色机制腌制时，添加亚硝酸盐，目的让色素与NO反应形成粉红色的较稳定的色素腌制肉色泽形成大致分为三个阶段NO+Mb→NOMMbNOMMb→NOMbNOMb+热+烟熏→NO-血色原（Fe2+）（稳定的粉红色）肇庆学院图5-7腌肉时硝酸盐和亚硝酸盐变化的途径肇庆学院（4）发色后的肉色泽稳定性一氧化氮肌红蛋白和一氧化氮亚铁血色原远比肌红蛋白易受光的损害。一般货柜上光照下腌肉仅需经1h就会出现褪色现象，而鲜肉则可经历3d以上尚未褪色。光线只在有氧存在时才会加速氧化变化。因而真空包装或充氮包装能消除光线的影响。抗坏血酸盐和还原糖可以延缓腌肉表面褪色。若在开始腌制时加入糖分，这将有利于肉类红色素和亚硝酸盐的反应。肇庆学院肇庆学院2.腌制品的风味肉中的脂类对熟肉食品的总体风味和口感有重要的贡献。它们好象是一个脂溶性的化合物的蓄积库，经过加热挥发生成有香味的化合物，并可进行自身降解和自身氧化反应产生大量羰基化合物。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。肇庆学院奥文森(Olson)和拉斯特(Rust)认为硝酸盐和亚硝酸盐对腌肉风味有极大的影响，可以防止脂肪氧化，延缓腌肉酸败。有人认为长期腌制过程中形成的羰基化合物是腌制品香味来源之一，如4-甲基-2-戊酮。现在认为腌肉的特殊风味是含有组氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、蛋氨酸等氨基酸和一氧化氮肌红蛋白等浸出液，脂肪、糖和其他挥发性羧基化合物等少量挥发性物质以及在特殊微生物作用下糖类的分解物等组合而成。肇庆学院五、食品的腌制方法（一）盐腌1.盐腌制品的腌制剂组成：现代腌制剂除了食盐外还加硝酸盐（硝酸钠、亚硝酸钠）——发色磷酸盐——提高肉的持水性抗坏血酸盐——帮助发色糖、香料——调节风味肇庆学院2.盐腌制方法（1）干腌法（2）湿腌法（3）肌肉（或动脉）注射腌制法（4）混合腌制法肇庆学院（1）干腌法利用干盐（结晶盐）或混合盐，先在食品表面擦透，使之有汁液外渗现象，然后层堆在腌制架或容器内，各层间均匀地撒上食盐，依次压实，在外加压力或不加压力的条件下，依靠外渗汁液形成盐液进行腌