《食品保藏的原理》PPT课件.ppt

食品的保藏 教学目的：介绍新鲜果蔬的代谢活动，动物 屠宰后的组织代谢等;干燥、冷冻、冷藏、 化学药物、放射线照射等保鲜方法的保鲜原 理及在食品工业中的应用。 教学重点：各种保鲜方法的保鲜原理及在食 品工业中的应用 教学难点：果蔬成熟过程中的生化变化、各 种保鲜方法的保鲜原理 第一节 食品保藏的原理 Principles of food preserv 食品变质 在储运中，食品品质的降低主要与由食品外 部的微生物一再侵入，在食品中繁殖所引起 的复杂化学和物理变化有关。 也与食品成分间相互反应及食品成分和酶之 间的纯化学反应、以及食品组织中原先存在 的酶引起的生化反应等有关。 用于食品保存的手段有: 加热 干燥 冷藏 放射线照射 添加防腐剂等 这些方法的原理基本上可分为二类： 1 1 基于微生物和酶的完全或部分杀灭或钝化的方法基于微生物和酶的完全或部分杀灭或钝化的方法 2. 2. 基于抑制微生物的繁殖和酶反应等的方法基于抑制微生物的繁殖和酶反应等的方法 基于微生物和酶的完全或部分杀灭或钝 化的方法: 加热 放射线照射 一部分杀菌剂处理等 2. 基于抑制微生物的繁殖和酶反应等的 方法: 低温处理（冷冻） 脱水干燥（干藏、盐藏） 增加酸或碱浓度 添加防腐剂 气相置换等 第二节 食品防腐保鲜理论 -栅栏技 术 Hurdle technology for food preservation 一、栅栏因子理论 栅栏因子理论是德国肉类食品专家 Leistner博士提出的一套系统科学地控制食 品保质期的理论。 食品要达到可贮性与卫生安全性 其内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和 病原菌生长繁殖的因子 这些因子通过临时和永久性地打破微生物的 内平衡 从而抑制微生物的致腐与产毒，保持食品品 质。 1）栅栏技术与微生物的内平衡 微生物的内平衡是微生物处于正常状态下内 部环境的稳定和统一，并且具有一定的自我 调节能力，只有其内环境处于稳定的状态下 ，微生物才能生长繁殖。 如果在食品中加入防腐剂破坏微生物的内 平衡，微生物就会失去生长繁殖的能力。 在其内平衡重建之前，微生物就会处于延 迟期，甚至死亡。 食品的防腐就是通过临时或永久性打破微 生物的内平衡而实现的。 2)食品中的防腐保质栅栏因子 至今已经确认可以应用于食品的栅栏因子很 多。例如: 高温处理 低温冷藏 降低水分活性 调节酸度 降低氧化还原电位 应用乳酸菌等竞争性或拮抗性微生物 应用亚硝酸盐、山梨酸盐等防腐剂 3)栅栏技术与食品的品质 从栅栏技术的概念上理解食品防腐技术， 似乎侧重于保证食品的微生物稳定性。 然而栅栏技术还与食品的品质密切相关。 因而在实际应用中，各种栅栏因子应科学 合理地搭配组合，其强度应控制在一个最 佳的范围。 第三节 干燥(dryness) 一、干燥目的 食品中微生物的生长和酶的反应都离不开水 ，因而，把食品保持在脱水干燥的状态，就 可保藏相当长的时间而不损坏品质，同时也 便于包装和运输。 二、干燥、脱水的几种形式 食品干燥、脱水方法主要有： 日晒 阴干 喷雾干燥 减压蒸发 冷冻干燥等 生鲜食品干燥和脱水保藏前，一般要进行原 料预处理 。 大概有如下几个步骤： 1. 热烫 2. 硫熏、亚硫酸处理 3. 表面组织的破坏 4. 防止氧化 5. 浓缩 三、干燥方法 v自然干燥 v热风干燥 v喷雾干燥 v泡沫干燥 v薄膜干燥 v真空干燥 v冻结真空干燥（冷冻升华干燥） 四、食品干燥的机理 1 外扩散作用 食品在干燥初期，首先是原料表面的水分吸 热变为蒸汽而大量蒸发，称为水分的外扩散 。 2内扩散作用 借助温度梯度的动力，促使食品内部的 水蒸汽向食品的表面移动，同时促使食 品内部的水分也向食品的表面移动，这 种作用称为出现水分的内扩散。 五、干燥食品的吸湿和变质 外观变化：干燥食品都比较脆，易碎，若吸 湿则会变软，而干燥的粉粒状食品吸潮后则 结块，进而液化。 化学变化：干燥食品吸湿后易发生油脂的酸 败、胡萝卜素的分解褪色、糖一氨基酸反应 的褐变、香味成分及维生素的分解变化等。 物理变化：食品食用时的口感很重要， 若吸湿，则会因粘弹性降低、蛋白质变 性、复水性改变等而降低口感。 第四节 冷冻、冷藏 Refrigeration 一、食品冷冻、冷藏目的 食品在低温下，本身酶活性及化学反应得到延缓 ，食品中残存微生物生长繁殖速度大大降低或完 全被抑制，因此食品的低温保藏可以防止或减缓 食品的变质，在一定的期限内，可较好地保持食 品的品质。 二、食品的冷藏 一般的冷藏是指在不冻结状态下的低温贮藏 。 对于动物性食品，冷藏温度越低越好 但对新鲜的蔬菜水果，如温度过低，则将引 起果蔬的生理机能障碍而受到冻伤, 因此应 按其特性采用适当的低温。 三、食品的冷冻保藏 食品在冰点以上时，只能做较短期的保藏， 较长期保藏需在-18以下冷冻贮藏。 食品在冻结过程中，不仅损伤微生物细胞， 鲜肉类、果蔬等生鲜食品的细胞也同样受到 损伤，致使其品质下降。 速冻，通常指的是食品在30分钟内冻结到 所设定的温度（-20）；或以30分钟左右 通过最大冰晶生成带（-5-1）为准。 四、解冻 解冻是冻结的逆过程。通常是冻品表面先升温解冻 ，并与冻品中心保持一定的温度梯度。 对不同的食品，应采取不同的解冻方式。通常是在 流动的冷空气、水、盐水、水冰混合物等作为解冻 媒体进行解冻，温度控制在010为好。 五、各类食品的保鲜 1. 新鲜果蔬的冷藏、冷冻 如果调整湿度、温度并控制一定的密闭大气 组成，（如CO2、O2调整在约3，而正常 空气中O2的浓度为21%, CO2 为0.03%）， 则可长时间地保鲜果蔬。 2. 鱼类的冷藏、冷冻 鱼死后和植物体不同，会发生腐败。所 以，鱼捕获后应尽快冷冻贮藏（-20） 。 3. 肉类的冷藏、冷冻 屠宰后的畜肉应尽早冷却至0左右，这样，充分 冷却的肉类在1-2，湿度8590，风速 0.5m/s的冷藏库内冷藏，牛肉可保持约1个月，猪 肉约3周，鸡1周。 如在-30下冻结后于-20 至 -23、湿度9095 下贮藏，牛肉保藏期可达6个月，猪肉为1年。 第五节 气调保藏 Controlled atmosphere storing 一、气调保藏(CA) 气调保藏是指用阻气性材料将食品密封于一个改 变了气体的环境中，从而抑制腐败微生物的生长 繁殖及生化活性，延长食品货架期。 主要用于增加环境气体中CO2 、N2比例，控制O2 比例，控制食品变质的因素，来达到延长食品保 鲜或保藏期的目的。 二、气调保藏的优点： 可以降低果蔬的呼吸强度； 降低果蔬对乙烯作用的敏感性； 延长叶绿素的寿命； 减慢果胶的变化； 减轻果蔬组织在冷害温度下积累乙醛、醇 等有毒物质，从而减轻冷害； 抑制食品微生物的活动； 防止虫害； 抑制或延缓其它不良变化。 因此，气调保藏特别适合于鲜肉、果蔬的 保鲜，另外还可用于谷物、鸡 蛋、肉类、 鱼产品等的保鲜或保藏 三、气调保藏分类： 根据气体调节原理可将气调贮藏分为两种: MA（Modified atmosphere） CA（Controlled atmosphere） 前者指用改良的气体建立气调系统，在以 后贮藏期间不再调整。 后者指在贮藏期间，气体的浓度一直控制 在某一恒定的值或范围内。这种方法效果 更为确切。 四、气调方法： 气调的方法较多，主要有： 自然气调法； 置换气调法（即氮气、二氧化碳置换包装 ； 氧气吸收剂封入包装； 涂膜气调法； 减压（真空）保藏和充气包装等。 第六节 加热杀菌(hot sterilization) 一、加热杀菌的目的 微生物具有一定的耐热性。细菌的营养细胞 及酵母菌的耐热性，因菌种不同而有较大的 差异。因此，可以通过低温（或高温）处理 将其杀死。 二、加热杀菌的方法 主要有: 1 常压杀菌 2 加压杀菌 3 超高温瞬时杀菌 远红外线加热杀菌 微波加热 欧姆杀菌 三、影响加热杀菌的因素 1.加热温度 2. 活菌浓度 3. 细菌的履历 4. 加热环境的影响 5.热传导 四、超高温杀菌 一般食品在高温（120-130）下短时间加热比 低温（115以下）长时间加热可保留更好的风 味、色泽、组织和状态，而且对细菌芽孢的死亡 也更有效果。因而各种瞬时高温法已得到普遍应 用。 第七节 冷杀菌 (cool sterilization) 一、非加热杀菌 所谓非加热杀菌（冷杀菌）是相对于加热杀菌而 言，无需对物料进行加热，利用其它灭菌机理杀 灭微生物，因而避免了食品成分因热而被破坏。 1. 辐照杀菌 食品的辐照保藏是指用放射线辐照食品， 借以延长食品保藏期的技术。 二、冷杀菌方法 冷杀菌方法很多，主要有如下几种： 辐照对微生物的影响 电离放射线使细胞直接死亡； 辐照下，水电离为OH-和H+，间接引起微 生物细胞的致死作用； 放射线的高能量导致DNA的较大损伤和突 变，直接影响着细胞的遗传和蛋白质的合 成。 环境条件对辐照杀菌的影响 有氧气存在的情况下，放射线杀菌的效果 更好； 其次温度高，破坏性大； 此外半胱氨酸、谷胱甘肽、氨基酸、葡萄 糖等化合物对微生物体有保护作用。 辐照在食品保藏中的应用 低剂量辐照，目的并不在于杀菌，而是为了调 节和控制生理机能（如抑制种子发芽）以及驱 除虫害等。 中剂量辐照，是以延长食品保藏期为目的。 高剂量辐照，是以食品在常温下进行长期贮藏 为目的而进行的完全杀菌。 2. 超声波杀菌 超声波: 920KHz 超声对细菌的破坏作用主要是强烈的机械震荡 作用，使细胞破裂、死亡； 超声波作用于液体物料，产生空化效应，空化 泡剧烈收缩和崩溃的瞬间，泡内会产生几百兆 帕的高压、强大的冲击波及数千度的高温，对 微生物会产生粉碎和杀灭作用； 加热和氧化作用。 3. 高压放电杀菌 高压放电杀菌是近年来出现的新型杀菌技术 ，高压放电杀菌采用的电源一般为脉冲电压 。 高压放电杀菌原理 脉冲放电杀菌是电化学效应、冲击波空化 效应、电磁效应和热效应等综合作用结果 ，并以电化学效应和冲击波空化效应为主 要作用。 可使细胞膜穿孔,液体介质电离产生臭氧 ，微量的臭氧可有效杀灭微生物。 4. 高压杀菌 将食品物料以某种方式包装以后，置于高压（ 200MPa以上，2000多个大气压）装置中加压， 使微生物的形态、结构、生物化学反应、基因机 制以及细胞壁膜发生多方面的变化，进而使微生 物的生理机能丧失或发生不可逆变化而致死，达 到灭菌、长期安全保存的目的。 高压对微生物影响 当细胞周围的流体静压达到0.6 MPa左右时 ，细胞内的气泡将会破裂，菌体细胞变长, 胞壁脱离细胞膜、胞壁变厚。高压可使蛋白 质变性，直接影响到微生物及其酶系的活力 ，使微生物的活动受到抑制，甚至死亡。 高压对食品成分的影响 高压使蛋白质结构伸展，酶会钝化或失活。高 压可使淀粉改性。 但高压对风味物质、维生素、色素及各种小分 子物质的天然结构几乎没有影响。 高压杀菌的应用 对肉类进行高压加工处理，与常规方法相比 ，在肉制品的柔嫩度、风味、色泽、成熟度 及保藏性等方面都得到不同程度的改善。 5. 其它杀菌新方法 磁力杀菌 采用6000T的磁力强度，将食品放在N极和 S极之间，经过连续摇动，不需加热，即可 达到100的杀菌效果 对食品