第1章-食品的腐败变质及其控制

造成食品败坏的原因很多。原料自采收起，经过运输、预处理、加工、成品贮运及销售，直至食用前，所处的环境都有可能是引起食品败坏的直接或间接原因。食品败坏食品变质、变味、变色等一系列现象统称为败坏。生霉、酸败、腐败、浑浊、沉淀、产气、软化、变色、变味等。败坏食品特征

1引起食品腐败变质的主要原因1.1生物学因素主要指微生物活动引起的食品败坏，生物因素引起的食品败坏，也叫生物败坏。

生物学因素化学因素物理因素物理化学因素1.1.1特点微生物的特点是种类多，生长繁殖快，代谢能力强，且分布极广。微生物大量存在于空气、水和土壤中，吸着在食品原料、加工用具、容器和工作人员的身体上。这些环节是食品加工中微生物的主要来源。（除了暴露于空气、水或土壤的表面外，健康的植物和动物组织内部是无菌的）因此食品保藏过程中首要的问题是控制污染微生物的生长，以及避免食品保藏过程中微生物的再污染。尤其是原料经加工处理后，生命活动制止，失去天然的抗病性与耐贮性，而加工及成品保藏过程中存在大量微生物污染源，那么这种对微生物的控制就成了食品保藏的关键。食物需氧细菌霉菌酵母厌氧细菌酵

母高水分低水分有空气无空气低水分高水分需氧细菌霉菌酵母厌氧细菌酵母霉菌1.1.2影响微生物生长发育的主要因素

（1）pH

适宜pH环境中性至微碱性繁殖pH4.0以下其生长活动会受到抑制霉菌和酵母菌一般能在酸性环境生长发育微生物生长发育程度与pH的关系（真部孝明，1992）（2）氧气

微生物可分为好氧性（aerobic）微生物微需氧（microaerophylic）微生物兼性厌氧（anaearobically）微生物厌氧性（anaerobic）微生物好氧性微生物的生长发育需要有空气（O2），无氧则不能生长发育，包括产膜酵母、霉菌和部分细菌。利用真空包装或用N2、CO2等置换包装内的空气，可抑制好氧微生物的活动。微需氧微生物仅需少量的氧就能生长，如乳酸杆菌（lactobacilli）；兼性厌氧微生物在有氧和无氧的环境都能生长，如大多数酵母菌，细菌中的葡萄球菌属等；厌氧性微生物如肉毒梭状芽孢杆菌（Clostridiumbotulinum），在无氧的非酸性（pH>4.6）环境生长发育并产毒，引起食物中毒。

（3）水分微生物生长发育需要自由水分。干制食品由于脱去了有效水分，能防止细菌、酵母菌和霉菌的生长。不同的微生物，其生长发育所要求的最低Aw也不同。微生物的生长发育与水分活度的关系（真部孝明，1992）中湿食品（Intermediatemoisturefoods）通过添加大量糖或多元醇使水分活度降至0.85以下并包装，可防止酵母和霉菌的生长。盐藏、糖藏利用其高浓度时具有较高的渗透压，降低了水分活度，从而抑制微生物的生长。（4）营养成分大部分食品含有足够的营养提供微生物生长。尤其是含有发酵基质碳水化合物和蛋白质。糖在低浓度时不能抑制微生物的生长活动。故传统的糖制品要达到较长的贮藏期，一般要求糖的浓度要在65%以上。果脯（5）温度适宜的温度可以促进微生物的生长发育，不适宜的温度能减弱其生命活动甚至引起不正常或促使其死亡。根据微生物适应生长的温度范围，可将微生物分为嗜冷性、低温菌、嗜温性和嗜热性四个类群。细菌的耐热性

因此，在20~30℃，各种微生物都有可能引起食品腐败变质。

细菌污染富含分解各种有机物质的酶类，在酶作用下分解食品中的蛋白质、脂肪及碳水化合物，可使食品的感官性能改变，营养价值降低，甚至引起食物严重腐败变质，完全失去食用价值；细菌的危害引起食品质量变化致病或引起食物中毒细菌污染检测指标菌落总数：以每g或ml或cm3食品中的菌落个数计算，不考虑种类，只代表在一定的条件下（培养温度、时间、营养条件、需氧情况、pH值等）的各种细菌数。大肠杆菌：大肠杆菌包括肠杆菌科的埃希氏菌属、柠檬酸菌属、肠杆菌属和克雷伯菌属，以每100g中的个数计算。细菌污染致病菌致病菌为严重危害人体健康的一种指标菌。各国食品卫生标准中明确规定各种食品中均不得检出致病菌。包括沙门氏菌属、变形杆菌属、副溶血性孤菌、致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、溶血性链球菌及志贺氏菌等。细菌污染霉菌及霉菌毒素污染有的霉菌对人类有益，如制曲、酿酒、制酱和豆腐乳等都离不开霉菌，但产毒霉菌会给人类带来危害，目前已知的产毒霉菌有曲霉菌属、青霉属、镰刀菌属和其他霉菌属中的一些产毒菌株。产生的毒素约200种。这些霉菌毒素除通过食品引起人类急性、慢性中毒外，还可诱发肿瘤、畸胎及体内遗传物质的突变等。除细菌、霉菌和酵母菌外，还有病毒、寄生虫等也会为害食品，但通常它们与食品的保藏性无关。1.1.3微生物活动引起食品败坏的特征①外观：生霉、产气、变味、浑浊、腐败、酸败等；②质量：失去食用价值，有的病原微生物还会致病，有的产毒菌甚至产毒；③速度：个体发生，败坏速度快。

控制有害微生物的活动是食品保藏的首要任务1.2化学因素1.2.1酶的作用

酶是生物体的一种特殊蛋白质，具有高度的催化活性，能降低反应的活化能（activationenergy）。绝大多数食品来源于生物界，尤其是鲜活和生鲜食品，体内存在着具有催化活性的多种酶类，因此食品在加工和贮藏过程中，由于酶的作用，特别是氧化酶类、水解酶类的催化会发生多种多样的酶促反应，造成食品色、香、味和质地的变化。

酶酶的作用多酚氧化酶催化酚类物质的氧化，再生成褐色聚合物聚半乳糖醛酸酶催化果胶中聚半乳糖醛酸残基之间相连的醣苷键水解，导致组织软化果胶甲酯酶催化果胶中半乳糖醛酸酯的脱酯作用脂肪氧合酶催化脂肪氧化，导致异味抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸氧化，导致营养质量的损失叶绿素酶﹡催化植醇从叶绿素中移去引起食品质量变化的主要酶类及其作用

酚→醌→聚合酶促褐变分解果胶的一个多酶复合物，通过它们的联合作用使果胶质得以完全分解。天然的果胶质在原果胶酶作用下，转化成水可溶性的果胶；果胶被果胶甲酯水解酶催化去掉甲酯基团，生成果胶酸；果胶酸经果胶酸水解酶类和果胶酸裂合酶类降解生成半乳糖醛酸。1.2.2非酶作用

非酶褐变

美拉德反应焦糖化反应抗坏血酸氧化氧化褐变:酶促褐变非氧化褐变其它非酶反应氧化还原反应：Fe+H2S→FeS+H2,含硫高的原料，加热时如胱氨酸和半胱氨酸分解，产生硫化氢，如禽蛋类罐头；微生物活动产生H2S氧化反应：脂肪酸自动氧化、类胡萝卜素氧化等；置换反应：Fe+H+→Fe2++H2，可使食品产生金属味；引起罐壁腐蚀，进而造成食品败坏；沉淀：多与Ca2+有关，最常见的如水。但柑橘罐头经常见到白色沉淀——橙皮苷沉淀；芦笋罐头——芦丁变色：如Fe3+遇酚类物质变色。象桃、苹果、藕、绿茶加工中应特别注意；金属离子与花色素反应，颜色变深。

①引起食品变色、变味②质量：降低③化学败坏一般是成批发生。在防止了有害微生物活动的前提下，有效地防止化学败坏就成了食品质量保持的关键。

化学败坏的特点：1.3物理因素

1.3.1温度①温度影响化学反应的速度和程度；②温度与微生物活动有关；③温度升高后，可能引起某些食品质量的降低；④温度影响到鲜活食品，特别是果品、蔬菜的呼吸强度。①引起果蔬加工品的褪色，如光解叶绿素、花青素等。1.3.2光④引起温度升高。③光可催化过氧化物的形成，使食品成份氧化，导致异味产生；②促进营养物质损失，如维生素、类胡萝卜素（光催化反式变顺式，颜色变浅，效价降低）等；山楂罐头：紫红色→砖红色→褐色与食品感观质量有关的色素：叶绿素：花青素：类胡萝卜素：

压力的变化对罐头类食品影响较大①杀菌时由于压力的剧烈变化，引起“跳盖”现象，使容器密封性降低，造成了微生物侵染的机会，产生败坏；②压力变化时可使罐头产生物理性胀罐（假胀）。1.3.3压力①湿度过大，干制品易吸水返潮，糖制品也会因吸潮而引起表面糖浓度降低，降低了抑制微生物的效应，引起败坏；②湿度过小，糖制品会因失水而引起表面糖浓度增大，产生返砂现象。1.3.4湿度物理因素通常是通过引起化学反应或改变了食品的保存环境而导致微生物活动而引起食品败坏的。物理因素物理败坏的症状与其引起的相应的化学败坏或生物败坏有关。有的失去食用价值，有的仅丧失其商品价值。化学因素生物因素食品败坏1.4物化胶化学因素

有些食品为胶体不稳定体系，由于物理化学或胶体化学变化的原因，导致食品解体，或出现质量败坏症状。如乳及其饮料、浑浊果汁、果肉饮料等食品。

所以，对于带电颗粒，存在着吸附、沉淀的必然过程，在食品加工过程中，对于一些热力学不稳定体系，如果颗粒分散或乳化的不好，则会在保质期内发生沉淀，引起败坏。颗粒越小，稳定性越好，一般应在1～100μm范围内，才会保持较长的稳定期。

物化因素引起的败坏也不会失去食品的食用价值，但感官质量下降，丧失商品价值。

引起食品败坏的各种因素并非孤立的，而常常是彼此影响，互相联系的。尽管如此，在某一特定条件下，必然有一主导原因，只有查清这些败坏原因，才能采取相应措施，保证食品长期保存，所以，在加工和保存过程中，要：①防止和消灭有害微生物的活动②延缓和阻止不利化学变化的发生③创造适宜的加工品保存环境有害微生物？小结

生霉、产气、变味、浑浊、腐败、酸败等生物败坏失去食用价值，有的致病、产毒败坏速度快化学败坏食品变色、变味营养成分损失，具一定食用价值成批发生物理败坏引发生物或化学败坏有的具食用价值，有的失去食用价值与环境有关物化败坏食品稳定结构发生改变具食用价值，但感官质量降低成批发生2.食品保存的基本原理对于化学性败坏，一般只能在加工过程中将其限制到最小的程度，但不容易根除；对于物理性败坏，只要加工操作规范、贮存环境适宜，一般对食品的保存也构不成威胁。真正影响食品保存的，就是微生物的活动，因此，食品的保存原理，主要是针对生物败坏提出来的，其保存方法，也是针对杀灭或抑制微生物的活动。食品的保存原理：无生机原理假死原理不完全生机原理完全生机原理

创造商业无菌的环境，使食品中的微生物处于无生机状态。采取措施使微生物处于抑制（假死）状态，同时使酶失活，措施一旦解除，微生物又可恢复活动。利用某些有益微生物的活动，或利用这些微生物代谢所产生的物质抑制有害微生物的活动。保持生鲜食物缓慢的正常的生命活动。（低温贮藏）食品的保藏方法2.1微生物的控制2.1.1加热/冷却加热杀菌是利用无生机原理保存食品的一种主要手段。加热后要使食品所处的体系处于无生机状态，即商业无菌状态。商业无菌（commercialsterilization）是指杀灭食品中所污染的病原菌、产毒菌以及正常贮存和销售条件下能生长繁殖，并导致食品变质的腐败菌，从而保证食品正常的货架寿命。杀菌（sterilization）是指杀死食品中有害微生物的工艺操作，包括其营养体、部分芽孢。1）微生物的耐热性

不同的微生物具有不同的生长温度范围。超过其生长范围的高温，使微生物细胞原生质由于加热作用而凝固，酶活性遭到破坏，微生物死亡。一般来说，温度越高，时间越长，杀菌效果越好，但这常常导致食品色、香、味、组织结构及营养价值的降低。

酵母菌对热敏感，最适生长温度25~30℃，60~66℃条件下几分钟即可杀死。因此，加热杀菌后的食品中一般不会存在酵母菌；只有少数霉菌对食品的杀菌具有实际意义，如纯黄丝衣霉能引起某些果汁、罐头的变质，但其孢子的耐热性远比细菌弱；就食品杀菌而言，真正具威胁的微生物是细菌，因此，一般将细菌作为杀菌对象。

一般微生物的生长温度与热致死条件

芽孢具有较强的耐热性，但其机理迄今仍未完全搞清楚。有人认为原生质脱水、矿化作用及热适应性是其主要原因，其中原生质的脱水作用对芽孢的耐热性最为重要。芽孢的原生质由一层富含Ca2+和吡啶二羧酸的细胞质膜包裹，Ca2+和吡啶二羧酸形成凝胶状的钙—吡啶二羧酸盐络合物。

不形成芽孢的细菌大多在70℃经10~15分钟即可全部杀死，而有芽孢的细菌需经80~100℃以上几分钟才能杀死。由于芽孢表面结构坚实，传热缓慢，所含水分较少，且其原生质胶体具有较高的抗热性，因而杀死细菌芽孢的温度必须更高。至于那些嗜热性芽孢，则需100℃以上更长的时间才能杀死，如嗜热脂肪芽孢杆菌D121.1℃=4~50分钟，D100℃=714分钟。2）加热杀菌的方法①巴氏杀菌法（Pasteurization）：杀菌温度65~80℃，主要用于果汁、果酒等杀菌②常压杀菌法：指1个大气压、100℃条件下的杀菌处理。主要用于酸性罐头食品杀菌。如水果罐头③高压杀菌法：指1个大气压以上，100℃以上的杀菌。主要用于低酸性罐头食品杀菌，如蔬菜、鱼、肉、禽罐头等。3)杀菌原则

①杀菌方法选择界限，一般以pH值4.5为界。pH值≤4.5时，应考虑耐酸菌败坏的可能，故工业上常以少数耐酸芽孢杆菌（如巴氏固氮梭状芽孢杆菌、酪酸芽孢杆菌）作为杀菌对象菌，其D100=0.1~0.5分钟。在番茄罐头中，可能出现耐热性更强的凝结芽孢杆菌（D100=30~270分钟，D121.1=0.01~0.07分钟），造成番茄罐头平酸败坏。酸性的食品中一般不会出现耐热性更强的细菌，如肉毒杆菌、噬热脂肪芽孢杆菌等。

pH>4.5时，应考虑肉毒杆菌存在的可能。（肉毒杆菌在pH4.8以上、缺氧条件下繁殖并分泌毒素）。因此，凡是低酸性食品都必须接受能杀死肉毒杆菌的杀菌操作规程。由于肉毒杆菌不易获得，且有一定的危险性，工业上常以P.A.3679（生芽孢梭状芽孢杆菌）代替肉毒杆菌，作为杀菌对象菌。其D121.1=0.84~2.6min。3)杀菌原则

②杀菌时一般以该食品条件下耐热性最强的细菌为对象菌。③必须充分考虑到食品的热敏感性。

①杀菌方法选择界限，一般以pH值4.5为界。热杀菌必须考虑到来源于食品和微生物两个方面的要求。加热杀菌对食品的色、香、味及组织难免会有一些不良影响，但到目前为止，加热杀菌仍然是罐头食品杀菌最有效、最方便的方法，还没有哪一种新的方法可以完全替代。

2.1.2控制水分活度

微生物经细胞壁从外界摄取营养物质并向外界排泄代谢物时都需要水作为溶剂或媒介质，水分是微生物生长活动必需的物质。但只有游离水分才能够被细菌、酶和化学反应所触机，此即为有效水分，可以用水分活度来估量。因此，水分活度就是对介质内能够参与化学反应的水分的估量，并随其在食品内部各微小范围内的环境而不同。两种食品的绝对水分可以相同，但水分活度不一定相同。虽然水分活度并不是食品的绝对水分，却常用于衡量微生物忍受干燥程度的能力。水分活度（Aw）是指某种食品体系中，组成内部水蒸汽压与同温度下纯水蒸汽压之比，即：

ρAw=ρ0式中，ρ——食品的水蒸汽压ρ0——同温下纯水的蒸汽压1）水分活度与微生物生长的关系图1.2.1水分活度与微生物生长活动的关系

降低水分活度可以增加食品的防腐能力，即食品的保藏性增强，但随着水分的解除，特别是单分子层结合水的脱出，食品的变质现象会越来越严重，因此生产上一般控制脱水食品水分活度0.7即可。注意防腐与变质的关系Why?2）水分活度和微生物耐热性的关系

微生物的耐热性因所处环境水分活度不同而有差异。例如，将嗜热脂肪芽孢杆菌的冻结干燥芽孢置于不同相对湿度的空气中加热，结果表明水分活度在0.2～0.4时，其耐热性最强，但在水分活度0.8～1.0之间，其耐热性随水分活度的下降而降低，其原因尚未明确；霉菌孢子的耐热性则随水分活度的降低而呈增大的倾向。

注意湿热与干热处理对微生物的不同影响3）水分活度与酶的关系

酶的活性与水分活度之间存在一定的关系。当水分活度在中等偏上范围内增大时，酶活性也逐渐增大；相反，降低水分活度则抑制酶的活性。酶要起作用，必须在最低水分活度以上才行。最低水分活度与酶的种类、食品种类、温度及pH值有关。4）降低水分活度的方法

①脱水：如脱水蔬菜、冷冻食品；②通过化学修饰或物理修饰，使食品中原来隐蔽的亲水基团裸露出来，以增加对水分子的约束；③添加亲水性物质（降水分活性剂）：这样的物质有三类，盐（氯化钠、乳酸钠）、糖（果糖、葡萄糖）和多元醇（甘油、丙二醇、山梨醇等）。中湿食品2.1.3控制水分状态——玻璃化贮藏理论在足够快的冷却条件下，如在液氮下以每秒几百度的速率高速冷却，所有溶液都可以迅速通过冰晶区而不发生结晶化过程，成为玻璃化固体。2.1.4控制pH每一种微生物的生长繁殖都需要适宜的pH值。一般地，绝大多数微生物在pH值6.6～7.5的环境中生长繁殖速度最快，而在pH值小于4.0的环境中难以生长。通常腐败细菌的最低耐受pH值大都在4.0以上，因此，pH值4.0以下时，能抑制绝大多数微生物的生长繁殖。如酸泡菜、糖醋菜，均产生了明显的抑菌作用。表1.2.2微生物生长与pH值的关系

注意：微生物生长的pH值范围并不是一成不变的，它还要取决于其它因素的影响；在超过其生长的pH值范围的酸碱环境中，微生物的生长繁殖受到抑制，甚至会死亡，其原因在于影响了微生物酶系统的功能和细胞营养物质的吸收；（细胞膜电性、酶活性）强酸或强碱均可引起微生物蛋白质和核酸水解，从而破坏微生物的酶系统和细胞结构，引起微生物死亡；改变食品介质的pH值从而抑制或杀灭微生物，是用某些酸作为防腐剂来保藏食品的基础。2.1.5控制渗透压提高食品的渗透压，使附着的微生物无法从食品中吸取水分，因而不能生长繁殖，并且在渗透压大时，还能使微生物内部的水分反渗透出来，造成微生物的生理干燥，使其处于假死状态或休眠状态，从而使食品得以长期保存。л=CRT

△л=△CRT食品与有害微生物微生物的生长发育与食盐浓度的关系（真部孝明，1992）

应用高渗原理保存的食品主要有糖制品和腌制品。如1%食盐可以产生618082Pa的渗透压，1%蔗糖可以产生60795～70927Pa的渗透压，1%葡萄糖可以产生121590Pa的渗透压

微生物耐压能力一般仅为354637～1692127Pa，故10%以上的食盐或65%以上的食糖对于绝大多数食品具有较强的保存能力。2.1.6烟熏

腌制和烟熏经常相互紧密地结合在一起，在生产中先后相继进行，即腌肉常烟熏，烟熏肉必须预先腌制。烟熏像腌制一样也具有防止肉类腐败变质的作用。烟熏的目的：1）形成特种烟熏风味；2）防止腐败变质；3）发色；4）防止氧化。熏烟中的酚、醛、酸等物质都具有杀菌作用。熏烟中的酚具有抗氧化作用。由于冷冻保藏技术的发展，烟熏防腐已降为次要的位置，但烟熏味轻淡的腌制品却成为消费者在膳食中添加的花色品种，现在，烟熏技术已成为生产具有特种风味制品的加工方法。2.1.7改变气体组成采用改变气体条件的方法，降低氧分压，一方面可以抑制需氧微生物的生长，另一方面可以减少营养成分的氧化损失。如食品生产及保藏中密封（如泡菜腌制时水封口）、脱气（罐头、饮料）、充氮、真空包装等新含气调理食品，采用低强度的杀菌处理（加工处理）减菌，如蔬菜、肉类和水产品每克原料含菌105-106个，经减菌处理，使之降至10-102个，然后改变气体条件，抽出氧气，充入氮气，置换率达到99%，食品保存效果较好，货架期可达到6-12个月。2.1.8使用添加剂

使用添加剂即是利用化学药剂保存食品的方法。通常在食品保藏过程中使用的添加剂主要有防腐剂和抗氧化剂。化学药剂杀菌

抑菌剂阻碍微生物发育（抑菌）抑真菌剂抑芽孢剂杀菌剂杀灭微生物（杀菌）杀霉菌剂杀孢子剂杀菌剂如卤素类、过氧化物类、乙醇类、双胍类（洗必太）、醛类（福尔马林）、酚类（石碳酸），除极少数外，一般不允许直接应用于食品，多用于车间、工具的消毒处理。抑菌剂，在食品上应用较多，如防腐剂，我国允许使用28种，美国有50多种，日本有40多种，包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、丙酸盐、对羟基苯甲酸酯等四大系列最为常用。1）原理化学药物对微生物的作用过程，首先是药剂与微生物细胞膜接触，吸附并穿过细胞膜而进入原生质，导致微生物生理活性受到抑制或死亡。化学杀菌的机理主要在于：防腐剂作用于遗传物质或遗传微粒结构；作用于细胞壁或细胞膜系统；作用于酶或功能蛋白。2）使用防腐剂必须注意以下几个问题

A.一定的防腐剂须在一定的条件和指定的食品中使用；B.食品腐败变质后使用无效；C.有的防腐剂有异味，添加后不能影响食品原有的风味；D.防腐剂不能超量使用；E.没有一种防腐剂能杀死所有细菌，而食品败坏往往不是某一种细菌，故需要研究防腐剂的抑菌谱，以便混合使用。2.1.9冷杀菌1）辐照利用辐射线杀灭微生物和酶。辐射杀菌紫外线杀菌超声波杀菌超高压杀菌原理：γ-射线（Co60）波长0.12Å以下，穿透力极强，可穿透25-40cm包装物，其杀菌机理在于：产生诱发辐射，干扰细胞正常代谢；破坏细胞内膜，引起酶系统紊乱而致死；水分经辐射后离子化，再作用于微生物。杀菌后不引起品温升高的杀菌方法。特点如巴氏杀耗能230千瓦/时，常压杀菌耗能300千瓦/时，辐射杀菌仅需6.3千瓦/时节约能源；杀菌后不升温杀菌效果好，不破坏食品外型但辐射后，有些酶可能不会失活（需5倍以上微生物剂量），因而可能导致食品感官品质的恶化。2）紫外线杀菌波长1800-4000Å

，其中杀菌力最强的为2500-2650Å

。生产上多以2537Å作为紫外线杀菌的波长。原理：紫外线能引起微生物细胞原生质的光化学反应，使原生质变性，导致微生物死亡，且紫外线能使氧气电离，产生臭氧离子，可使微生物因氧化而致死。因此紫外线杀菌只能在有氧的情况下才能更好地发挥其作用。杀菌特点：A.紫外线杀菌时间短，且无需升高食品温度理论上，30-50秒可杀灭微生物营养，数分钟可杀灭孢子体但紫外线非高能射线，其穿透力较弱，任何阻碍其透过的因素，都可能导致其杀菌能力降低，如尘埃、水汽、包装容器等。空气中含800-900个/cm3尘粒时，杀菌效果降低20-30%；RH由33%升高至56%时，杀菌效果降低2/3B.杀灭表面微生物的能力强，一般用于生产车间、工具的消毒处理。10-15cm2用30瓦紫外灯1只（热阴极型，波长为2537Å的紫外线占95%）也可用于水处理，其杀菌效果与水层深度有很大的关系水层深度与紫外线穿透能力（2600Å

）

C.紫外线杀菌后，产生臭氧味。3）超声波杀菌（20万Hz以上）原理：超声波能引起物质质点振动，其产生的加速度可以达到重力加速度的几十倍至几百倍，因而可以破坏物质结构，导致微生物细胞分裂成碎片而死亡。此法可用于液体食品杀菌，对于罐头食品则不大适宜。因为某些细菌芽孢对超声波抵抗力很强，不能达到杀菌的目的。4）超高压杀菌：超高压杀菌技术是90年代的热门技术，被认为是最具有潜力的杀菌技术。使用压力为100～1000MPa（通常为200MPa以上）。

原理：高压破坏微生物的细胞膜，抑制酶的活性和DNA等遗传物质的复制。超高压杀菌技术是先将食品填充于塑料等柔软的容器中并密封，放入到有净水的高压容器中，给容器内部施加100-1000Mpa（一般200Mpa以上）的压力，在高压下可杀灭微生物，使蛋白质变性，淀粉糊化，酶失活等。应用情况1899年德国化学家RereHite发现450MPa可延长牛奶的保质期，20世纪80年代重新认识，1991年日本明知屋（Meidiya）推出7种高压果酱（400～500MPa，10min），法国帕卡公司（Pokka）公司也同时推出高静压杀菌柚子汁；1992年，美国FMC公司、英国CampdenFood&Dring公司开始商业化高压杀菌食品的工艺设备研究，1993年推出多种高压设备，1993年法国推出低酸食品。2.2酶和其它因素的控制

2.2.1酶活性的控制食品中存在的酶对食品的质量有较大的影响。新鲜果蔬耐贮性和抗病性的强弱直接与它们代谢过程中的各种酶有关系，同时，在食品加工过程中，酶也是引起果蔬品质变坏和营养成分损失的重要因素。常见的影响食品质量的酶有氧化酶如多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶、脂肪氧化酶和水解酶如果胶酶等。合理控制和利用这些酶，是食品贮藏加工中进行各种处理的基础。食品中的酶在经过加工处理后，有的因破坏而失去活性，有的被抑制，有些仍可能正常起作用，有些可能被激活。但为了食品能长期保存，则要求食品中所有的酶失活，或活性被抑制。（请参考食品化学相关章节内容）

1）酶与食品质量保持①多酚氧化酶（PPO）与果蔬食品褐变在食品中基本存在有四类褐变反应，即美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸氧化和酶促褐变。前三种在本质上是非酶反应（抗坏血酸氧化有时由酶催化）。酶促反应对于果蔬来说，是非常重要的，在有氧的情况下，多酚氧化酶可将酚类物质氧化，造成褐变。

②果胶酶（Pectinase)与果蔬质构果胶酶（包括果胶裂解酶、果胶酸裂解酶和果胶酯酶）存在于高等植物和微生物中，能促使果胶物质降解，引起植物组织软化。由于果胶物质是高等植物胞间层和初生壁的结构单元，因此，它们的聚合度和酯化度的变化将改变水果和蔬菜在后熟、采收后的保藏、加工中的质构。

果胶的水解对于保持新鲜果蔬食品的质构、维持浑浊果汁的浑浊稳定性以及某些食品加工过程中促进凝胶的形成极为不利。因此，食品加工中的某些过程需要钝化果胶酶的活性，以保持果胶良好的状态，避免对食品带来不利的影响。

而在澄清果汁的加工过程中，由于果胶的存在会导致浑浊物质的产生，则需要通过外添加果胶酶水解果胶，以保持澄清果汁的澄清透明状态。③脂肪氧合酶(LOX)与食品风味脂肪氧合酶广泛地存在于植物和动物中，它包括了各种不同的酶，它们能以同功酶的形式存在于同一植物中。同脂肪自动氧化一样，脂肪氧合酶催化不饱和脂肪酸的氧化，产生短链，导致食品产生异味。如由水解产生的短链脂肪酸是导致鲜乳产生“哈味”的重要原因；豆类冻藏过程中产生的异味、大豆加工过程中产生的“豆腥味”、大麦贮藏过程中产生的“纸板”味等皆与脂肪氧合酶的活动有关。2)酶的控制

①加热处理

酶的热失活相关于但不等同于蛋白质的热变性。酶失活涉及到酶活力的损失，取决于酶活性部位的本质，有的酶失活需要蛋白质完全变性，而有的在很小变性的情况下就导致酶失活。酶的活性和稳定性与温度之间有密切的关系。在较低的温度范围内，随着温度的升高，酶活性也增加。通常，大多数酶在30～40℃的范围内显示最大的活性，而高于此范围的温度将使酶失活。酶的耐热性因种类而有较大的差异。如牛肝的过氧化氢酶在35℃时即不稳定，而核糖核酸酶在100℃下，其活力仍可保持几分钟。过氧化物酶是存在于食品中比较耐热的一种酶，大多数过氧化物酶可在100℃下忍受10分钟仍不会完全失活。因此，在食品加工过程中，时常根据过氧化物酶是否失活来判断巴氏杀菌和热烫是否充分。某些酶类如过氧化物酶、碱性磷酸酶和脂酶等，在热钝化后的一段时间内，其活性可以部分地再生。这些酶的再生是因为加热可将酶分为溶解性和不溶解性的成分，从而导致酶的活性部分从变性蛋白质中分离出来。研究曾发现有17种蔬菜必须要延长其热烫时间才能防止过氧化物酶的再生，因此，为了防止酶活性的再生，必须采用更高的热烫温度或延长热处理时间。在食品加工过程中，通常采用热水或蒸汽热烫的方法来钝化酶。②控制pH值酶的活性受其所处环境pH值的影响，只有在某个狭窄的pH值范围内时，酶才表现出最大活性，则该pH值就是酶的最适pH值。在低于或高于最适pH值的环境中，酶的活性将降低甚至会丧失。注意：酶的最适pH值并非酶的属性。它不仅与酶的属性有关，而且还随反应温度、反应时间、底物的性质及浓度、缓冲液的性质及浓度、介质的离子强度和酶的纯度