食品保藏原理绪论

食品保藏原理

PrinciplesofFoodPreservation马长伟中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083绪论食品的属性食品保藏的目的和类型食品保藏的历史和发展食品保藏原理的内容和任务食品的属性卫生和安全性营养和易消化性外观风味方便性耐贮藏性食品安全的内容微生物导致的食源性疾病食物中存在的天然毒素残留：环境污染物、杀虫剂、兽药营养物：人造食品食品添加剂美国食品供应监控机构CDC（卫生部疾病控制和预防中心）职责之一：监管食源性疾病EPA（国家环保局）职责之一：规范杀虫剂的使用；制订用水质量标准FDA（卫生部食品与药物管理局）职责：保证食品（肉禽蛋除外）安全；检查食品加工厂；检查进口食品；制订食品标准USDA（农业部）职责：强制推行肉禽蛋生产体系规范和质量标准；开展营养学研究；对公众进行营养学教育WHO/FAO（国际机构）职责之一：研究出台限制杀虫剂使用的标准食品保藏的目的和类型维持食品最低生命活动的保藏方法如：冷藏法、气调法抑制变质因素的活动达到食品保藏目的的方法如：冷冻、干藏、腌制、熏制、化学保藏、改性气体包装保藏运用发酵原理的食品保藏方法利用无菌原理的保藏方法如：罐藏、辐照保藏、无菌包装

食品保藏技术的历史沿革腌制保藏技术公元前3000年到前1200年，犹太人、中国人、希腊人低温保藏和烟熏保藏技术公元前1000年，古罗马人干藏技术2000年前，西方人、中国人罐藏技术《北山酒经》记载

食品保藏技术的现代发展

1809年，法国人NicolasAppert发明罐藏食品被认为是现代食品保藏技术的开端1883年，现代食品冷冻技术1908年，化学品保藏技术1918年，气调冷藏技术1943年，食品辐照保藏技术食品保藏技术发展的特点不平衡性1．不同食品保藏技术之间：如罐藏技术／低温保藏技术2．同种保藏技术中不同技术手段之间：如罐藏法中不同包装材料之间；干藏法中不同的干燥技术之间；等等新型食品保藏技术能适应现代化生产需要，提供高质量食品，具有合理的生产成本

食品保藏原理的性质

是专门研究食品腐败变质的原因及食品保藏方法的原理和基本工艺，解释各种食品腐败变质现象的机理并提出合理的、科学的防止措施，从而为食品的保藏加工提供理论基础和技术基础的学科。本课程的主要内容绪论食品腐败变质因素及其控制食品化学保藏食品辐照保藏食品低温保藏食品腌制与烟熏保藏食品干制保藏食品罐藏食品保藏原理

PrinciplesofFoodPreservation马长伟中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083第一章

食品腐败变质因素

及其控制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食品腐败变质因素的控制微生物的控制

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部分食品的水分活度值部分微生物生长所需的极限aw值部分食品的典型pH值部分食品的典型pH值微生物生长的pH范围食品综合保藏技术

栅栏技术（hurdletechnology）示意图食品货架期的常见问题（FAQ）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的微生物货架期食品的化学货架期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保质期（“bestbefore”date）

适于除上述情况之外的其他食品贮藏条件（英国）必须标注“保存期”的食品种类乳制品，包括含乳甜食蒸煮产品，如即食肉类、三明治等熏制或腌制即食肉类或鱼类，如蒸煮火腿、熏三文鱼片等调理即食食品，如蔬菜沙拉、凉拌菜等未经煮制或经部分煮制的面制品，如比萨饼含有肉、禽、鱼肉未经煮制的任何食品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内在因素外在因素消费者处理和作用商业考虑影响食品货架期的内在因素原料：载菌量产品组成和配方：油的质量产品结构：发酵香肠中的菌落分布产品制造：水分、颜色、风味、油脂转移氧化还原电位（Eh）：即食常温贮藏肉制品aw值pH（总酸度）影响食品货架期的外部因素加工：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CCPs卫生：执行GMP包装材料和包装体系：MAP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源？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

的贮藏试验？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进行货架期试验贮藏试验的条件选择最佳条件：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冷冻：-18℃或更低（RH通常接近100%）冷藏：0~+5℃，最高+8℃（RH通常很高）室温：25℃，RH通常为75%高温：38℃，RH通常为90%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短SL产品：SL不超过7天的冷藏食品，每天取样中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、测量及分析在任何情况下都应包括：感官评价食品货架期的实际测定短SL产品中SL产品长SL产品确定食品货架期的程序产品分析加工工艺流程描述SL变化机理分析SL确定—贮藏试验保证承诺的SL—HACCP手段例1：短货架期产品

冷藏白汁土豆片（加热即食调理食品）产品分析冷藏食品由鲜土豆片、白汁、搓碎的奶酪组成经完全加热食用前需加热包装重量：310克工艺流程描述鲜土豆去皮检验切片冷藏沥干产品组合加汁混汁辅料称重铝盘搓碎奶酪厚度<2mm2.5%NaCl全酯鲜奶、玉米变性淀粉、白胡椒碎粒、盐装纸板箱风冷低温流通烘烤中心温度：95℃30min,中心温度:5℃放置90min<8℃高危害部分产品SL变化机理分析产品经热处理，但非无菌烘烤后如再污染，则导致微生物生长产品保藏：防再污染；成品贮藏、流通直至消费者使用进行温度控制即使在冷链下微生物SL也是有限的，该品属高危害产品产品SL变化原因有二：微生物生长；风味和质地变差（物理化学变化所致）货架期测定—贮藏试验目标：确定该产品可接受的SL贮藏条件：对照：-18℃急冻典型：0—5℃最坏：8℃贮藏时间：0~5℃（从烘烤后）10天取样时间表：每天取样，共需取11次样试验：贮藏试验的内容微生物检验 好氧菌落计数（ACC）30℃48h 肠杆菌 取样时间表：0，4，8，10天 样品数：共需10包产品感官评价

内部4名熟悉产品的员工组成感评小组 7分嗜好试验法评价：外观、风味、质地和总体可接受性 样品样：共需31包产品（3×11-2）保证承诺的SL—HACCP方法该产品的主要危害 微生物生长；风味和质地劣变CCP如下： 原料（土豆供应）：品种、要求、蒸煮试验、 一定条件下的贮藏时间 土豆片厚度：计量10片厚度的专门装置 加热过程：温度/时间记录仪 取样检测样品中心温度（达到95℃） 冷却过程：冷却前放置时间不超过30min； 冷却时90min内中心温度达到5℃。 温度/时间记录仪是必需的例2：中货架期产品

油炸土豆片（室温保存即食休闲食品）产品分析由鲜土豆切片经油炸、加盐调味制成用敷金属的OPP膜包装包装重量：50克水分含量：<1%含油量：30%左右aw：0.6工艺流程描述鲜土豆去皮检验切片清洗沥干油炸沥油加盐包装厚度：1.5mm180℃2.5min室温流通问题：分析以下方面并设计确定该产品SL的方案该产品的SL变化机理是什么？该产品的SL确定—贮藏试验目标贮藏条件贮藏时间取样计划：时间表、样品数量及测试项目好难噢……食品保藏原理

PrinciplesofFoodPreservation戴瑞彤中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083第二章食品的腌制与烟熏保藏第一节

腌制的基本原理第二节腌制剂及其作用第三节常用腌制方法第四节腌制品的食用品质第五节食品的烟熏

腌制的概念用食盐、糖等腌制材料处理食品，使其渗入食品组织内，以提高其渗透压，降低其水分活度，并有选择性地抑制微生物的活动，促进有益微生物的活动，从而防止食品的腐败，改善食品食用品质的加工方法。肉类腌制curing果蔬类腌制：腌渍pickling蔬菜类：非发酵和发酵型腌渍品水果类：糖渍preserves

蜜饯、果脯；果酱、果泥、果冻第一节食品腌制的基本原理1.1溶液的扩散和渗透腌制时腌制剂溶于水形成腌制液,其中盐、糖为溶质，水为溶剂形成单一或混合溶液。扩散：分子在不规则热力运动下固体、液体和气体浓度均匀化的过程。动力？方向？

渗透：指溶剂从低浓度经过半透膜向高浓度溶液扩散的过程。影响因素？等渗溶液高渗溶液低渗溶液1.2腌制剂的防腐作用

食盐(salt)

1.对微生物细胞的脱水作用2.降低水分活度3.对微生物的毒害作用4.盐溶液中缺氧的影响5、对微生物蛋白酶的影响

1%的食盐产生61.7kPa的渗透压;微生物细胞内的渗透压为30.7-61.5kPa.盐液浓度在1%以下时，微生物的生命活动不会受影响；

1%-3%时,大多数微生物生长受抑制;

6-8%时大肠杆菌\沙门氏菌\肉毒杆菌受抑制;

20%时酵母菌受抑制;20-25%时霉菌受抑制.对微生物细胞的脱水作用食盐和糖液的浓度与水分活度的关系降低水分活度毒性作用微生物对Na+很敏感，它能与细胞原生质中的阴离子结合，因而对微生物产生毒害作用。pH值能加强Na+的毒害作用。使用NaCl抑制微生物活动时，加入酸（柠檬酸、醋酸、乳酸等）NaCl的用量可以减少。Cl-时微生物也有毒害作用，它可以和细胞原生质结合，从而促使细胞死亡。盐溶液中缺氧的影响

食盐溶液减少了氧的溶解度，氧很难溶于盐水中，就形成了缺氧的环境，在这样的环境中，需氧菌就难以生长。

对酶活力的影响

食盐溶液可以抑制微生物蛋白质分解酶的作用。这是由于食盐分子可以和酶蛋白质分子中的肽腱结合，因而减少了微生物酶对蛋白质的作用，因此降低了微生物利用它作为物质代谢的可能性，这样蛋白质就变成不容易被微生物酶分解的物质了。

ROCH3RO-Na+CH3NH2—CH—C—NH—CH—CO—+NaCl→Cl-+NH2-1—CH—C=N—CH—CO—

可分解蛋白质的酶不能分解蛋白质的酶糖sugar食糖在水果类腌制品腌渍中使用量比较大。

降低水分活度:细胞得不到足够自由水提高渗透压：细胞脱水

蔗糖溶液中氧溶解量下降微生物发酵（fermentation）

发酵型腌渍品中:

乳酸发酵酒精发酵醋酸发酵第二节食品腌制剂及其作用2.1咸味料食盐：调味和防腐作用2.2甜味料食糖：白糖、红糖、饴糖、蜂蜜等2.3酸味料醋：米醋、熏醋、糖醋、白醋2.4肉类发色剂和发色助剂硝酸盐/亚硝酸盐、抗坏血酸、烟酰胺等

硝酸盐和亚硝酸盐（NitrateandNitrite）（1）抑菌作用抑制肉毒梭状芽孢杆菌（Clostridiumbotulinum)的生长，并且具有抑制许多其它类型腐败菌生长的作用。（2）呈色作用

Curedmeatcolor（3）抗氧化作用(Retardrancidity)延缓腌肉腐败，这是由于它本身具有还原性。（4）风味作用(Flavoring)对腌肉的风味有极大的影响。

按国家食品卫生法标准规定，硝酸钠在肉类制品的最大使用量为0.5g/kg，亚硝酸钠在肉类罐头和肉类制品的最大使用量为0.15g/kg；残留量以亚硝酸钠计，肉类罐头不得超过0.05g/kg，肉制品不得超过0.03g/kg。

抗坏血酸盐和异抗坏血酸盐（SodiumAscorbateandErythorbate)

（1）抗坏血酸盐可以将高铁肌红蛋白还原为亚铁肌红蛋白，加速腌制的速度；（2）抗坏血酸盐可以同亚硝酸发生化学反应，增加一氧化氮的形成；（3）抗坏血酸盐能起到抗氧化剂的作用，可稳定腌肉的颜色和风味；（4）减少亚硝胺(Dimethylnitrosamine)形成。

抗坏血酸盐被广泛应用于肉制品腌制中，以起到加速腌制和助呈色的作用，而更重要的作用是减少亚硝胺的形成。目前许多腌肉都使用0.02%——0.05%的抗坏血酸盐结合使用。

烟酰胺：0.01—0.02%2.5品质改良剂磷酸盐(Phosphate):稳定物理性质＼组织状态2.6防腐剂苯甲酸及其盐类(sodiumbenzoicacid)、山梨酸(Potassiumsorbate)及其盐类,亚硫酸及其盐类2.7抗氧化剂BHABHTPG抗坏血酸碱性磷酸盐（Alkalinephosphates)

食品加工中使用的磷酸盐主要有以下几种：

聚磷酸钠焦磷酸钠偏磷酸钠正磷酸钠及特制的复合磷酸盐（Phosphatecompounds)①提高肌肉的离子强度②改变肌肉的pH值③螯合金属离子④解离肌动球蛋白磷酸盐至少在四个领域影响肉制品2.5品质改良剂磷酸盐(Phosphate)2.6防腐剂苯甲酸及其盐类(sodiumbenzoicacid)、山梨酸(Potassiumsorbate)及其盐类,亚硫酸及其盐类2.7抗氧化剂BHABHTPG抗坏血酸第三节食品常用腌制方法3.1食品盐腌方法（一）干腌法（Drycure）（二）湿腌法（Picklecure）（三）注射腌制法（Stitchpumping）（四）混合腌制法

3.1.1干腌法干腌是利用食盐或混合盐，撒布/涂擦在食品的表面，利用食盐产生的高渗透压使原料脱水，同时食盐溶化为盐水并渗入组织内部，或者利用重物压在食品顶部以加速盐水渗透并使其在原料内分布均匀。在国外，这种生产方法占的比例很少，主要是一些带骨火腿，如乡村式火腿。我国名产火腿、咸肉、烟熏肋肉以及鱼类、一些蔬菜常采用此法腌制。缺点:需时长。我国咸肉和火腿的腌制时间一般约需一个月以上，每公斤肉的腌制时间为4～5d。用盐多，产品咸味重、干。腌肉用盐量6——8%；蔬菜7—10%，夏天14—15%，酸菜4—6%。产品失水多，得率低。优点：工艺过程一般比较简单，设备简单、水分少易保存、营养成分损失少。3.1.2湿腌法（Picklecure）即盐水腌制法，就是将食品原料浸没在盛有一定浓度的食盐溶液的容器中，利用溶液的扩散和渗透作用，使盐溶液均匀地渗透到原料组织内部。常用于腌制分割肉，肋部肉、鱼类、蔬菜以及果品中的橄榄、李子、梅子等凉果所用的胚料等。食品完全浸没在浓度一致的盐溶液中，分布均匀；避免原料与空气接触而氧化变质盐量多，营养损失多，制品含水量大，不利于贮存。盐液浓度：鱼类：饱和盐水腌制．

肉类：浓度12-15%（17-19%）

蔬菜：10-15%。3.1.3注射腌制法（StitchPumping）1.动脉注射腌制法（ArteryPumping）用泵将盐水或腌制液经动脉系统压送入分割肉或腿肉内的腌制方法。注射用的单一针头插入前后腿上的股动脉的切口内，然后将盐水或腌制液用注射泵压入腿内各部位上，使其重量增至8%～10%，有的增至20%。2.肌肉注射腌制法（MusclePumping）多针头肌肉注射最适用于形状整齐而不带骨的肉类，用于腹部肉，肋条肉最为适宜。带骨或去骨肉均可采用此法，操作情况和单针头肌肉注射相似。用盐水注射法可以缩短操作时间，提高生产效率，提高产品得率，降低生产成本。3.1.4混合腌制法

干腌和湿腌相结合的腌制法，常用于鱼类。用于肉类腌制可先干腌而后放入容器内用盐水腌制。用注射腌制法常和干腌或湿腌结合进行，这也是混合腌制法，即盐液注射入鲜肉后，再按层擦盐，然后堆叠起来，或装入容器内进行湿腌，但盐水浓度应低于注射用的盐水浓度，以便肉类吸收水分。3.2食品糖渍方法（一）果脯蜜饯类糖渍法（二）凉果类糖渍法（三）果酱类糖制法3.2.1果脯蜜饯类糖渍法果脯蜜饯类产品在原料预处理后，还需要经过糖制、烘晒、上糖衣、整形和包装等工序才可制成成品。糖制包括蜜制和煮制两种操作方法。蜜制：30%浓度糖液8-12h，逐次提高10%，直到60-65%。不加热。糖青梅、糖杨梅、蜜枇杷、蜜樱桃煮制：原料放在热糖液中合煮，用于肉质致密耐煮的果蔬原料。一次煮制法、多次煮制法、快速煮制法、减压煮制法、扩散煮制法一次煮制法：预处理好的原料加糖后一次煮制成功。多次煮制法：将预处理好的原料经多次糖煮和浸渍，逐步提高糖液浓度的糖制方法。快速煮制法：将原料在糖液中交替进行加热煮制和放冷浸渍的方法。减压煮制法：原料在一定的真空度下煮制的方法。扩散煮制法：在真空的基础上进行的连续化糖制方法。3.2.2凉果类糖渍法是以梅、李、橄榄等果品为原料，先盐腌成果坯进行盐藏，再将果坯脱盐，添加多种辅助原料，如干草、糖精、精盐、食用有机酸及天然香料（丁香、肉桂、豆蔻、茴香、陈皮、山奈），采用拌砂糖或用糖液蜜制，再经干制而成的干草类制品。具有酸、甜、咸、香等多元风味。3.2.3果酱类糖制法果酱：果肉加糖煮制而成的粘稠状制品；果泥：打碎的果肉经筛过滤，取其果浆，再加糖煮制而成的半固态制品。果冻：是用果汁加糖浓缩而成的凝胶状制品。果肉：糖=1：1～1.2，成品酸度0.5～1%，成品果胶含量0.4～0.9%。

3.3食品酸渍方法

利用食用有机酸腌渍食品的方法，可分为人工酸渍法和微生物发酵酸渍法。人工酸渍法：以食醋或冰醋酸及其他辅料配制成腌制液浸渍食品的方法。微生物发酵酸渍法：利用乳酸发酵产生的乳酸对食品进行腌制的方法。

3.4腌渍过程中有关因素的控制3.4.1食盐的纯度3.4.2食盐用量或盐水浓度3.4.3原料的化学组成3.4.4温度3.4.5空气扩散和渗透速度是腌制的关键。第四节腌制品的食用品质4.1腌制品色泽的形成

4.1.1褐变形成的颜色

4.1.2吸附形成的颜色

4.1.3发色剂形成的颜色褐变形成的颜色：

多酚类物质、氧化酶类、羰基化合物和氨基化合物在腌制过程中会发生酶促褐变和非酶促褐变，使制品呈现浅黄色、金黄色甚至褐色、棕红色。对颜色较深的制品，如酱菜、干腌菜常需要褐变产生的颜色。腌白菜、鲜绿、鲜红色的菜和部分糖渍品，褐变降低品质。控制酚酶和隔氧——抑制酶促褐变；降低反应物浓度和pH，避光、降温——抑制非酶促褐变。吸附形成的颜色：某些腌制剂含有色素，如糖液、酱油、食醋等。腌制时，这些腌制剂中的色素物质向组织细胞内扩散，使腌制的产品产生类似的颜色。提高浓度和加大扩散速度可提高食品原料对色素的吸收。发色剂形成的颜色肌红蛋白暗红色氧合肌红蛋白鲜红色高铁肌红蛋白棕褐色变性高铁肌红蛋白灰/棕色亚硝基肌红蛋白红色/粉色亚硝基血色原粉红色氧化的卟啉环红、绿或无色-O2+O2-O2+O2+O2-O2+NO+O2-O2+NO+热+O2+热+O2-O2+NO+O2+O2硝酸盐首先在肉中还原菌的作用下还原成亚硝酸盐

+2ＨＮａＮＯ3ＮａＮＯ2+Ｈ2Ｏ肉中硝酸盐还原菌生成的亚硝酸盐与肉中的乳酸产生作用而形成亚硝酸ＮａＮＯ2+ＣＨ3ＣＨＯＨＣＯＯＨ→ＨＮＯ2+ＣＨ3ＣＨＯＨＣＯＯＮａ（1）亚硝酸盐发色作用机理亚硝酸盐通过生物体内的还原作用而生成一氧化氮

3ＨＮＯ2→2ＮＯ+HＮＯ3+Ｈ2Ｏ

抗坏血酸还原作用2HNO2+C6H8O6→2NO+H2O+C6H6O6一氧化氮再与血红蛋白和肌红蛋白结合而产生鲜红色的亚硝基血红蛋白和亚硝基肌红蛋白

ＮＯ+Ｍｂ→ＮＯ-Ｍｂ→亚硝基血色原鲜艳的玫瑰色热稳定的粉红色（2）影响腌肉制品色泽的因素1.亚硝酸盐的使用量0.05-0.15g/kg2.肉的pH值5.6-6.03.温度4.其它因素

（3）腌肉色泽的保持避光低脂肪低温抗氧化剂真空或充氮包装4.2腌制品风味的形成原料成分及加工过程中形成的风味发酵作用产生的风味吸附作用产生的风味

腌制品产生的风味有的是直接来源于原料和腌制剂，有的是风味前体物质在风味酶或热的作用下经水解或裂解而产生的。芦笋风味物质二甲基硫和丙烯酸是由前体物质二甲基-β-硫代丙酸在风味酶作用下产生的。调味料产生的：蒜中：二烯丙基二硫化物食品中蛋白质水解产生的：脂肪分解产生的：发酵作用产生的风味肉腌制过程中某些盐溶性蛋白质渗入到盐水中，被微生物分解后产生特殊风味。腌菜发酵产物风味及产物之间作用产生风味吸附作用产生的风味非发酵型调味品的风味较单纯，发酵型的风味复杂，如酱和酱油包括醇、酸、酚、酯、羰基化合物等被肌束膜（P）包围的牛肌肉细胞束（M）4.3腌肉组织结构的形成扫描电子显微镜（SEM）照片未被处理的肌原纤维束，可见松弛的Z线扫描电子显微镜（SEM）照片盐类处理后的肌原纤维组织，逐渐解离和释放盐溶性蛋白扫描电子显微镜（SEM）照片食盐和磷酸盐处理的肌原纤维的早期状态扫描电子显微镜（SEM）照片肌原纤维组织几乎完全解离，形成蛋白质网络（在加热凝固前）扫描电子显微镜（SEM）照片盐溶性肌原纤维蛋白形成颗粒状的拉线样网络结构扫描电子显微镜（SEM）照片脂肪球被溶解的蛋白质网络所结合扫描电子显微镜（SEM）照片单个脂肪球被一连续的蛋白质层包裹第五节

食品的熏制5.1烟熏的目的5.2熏烟的成分和作用5.3熏烟的产生5.4熏烟的沉积5.5熏烟材料的选择5.6烟熏方法设备5.1烟熏的目的

烟熏目的归纳为四个：（1）赋与制品以特殊的烟熏风味，增加香味（2）使制品产生特有的烟熏色，促发色（3）脱水干燥、杀菌消毒，防止腐败，使制品耐贮藏（4）烟熏成分渗入制品内部防止氧化5.1.1赋与制品以特殊的烟熏风味熏烟中的有机化合物附着在制品上，赋予制品特殊的烟熏风味。特别是愈创木酚和4-甲基愈创木酚是最重要的风味物质。5.1.2发色作用（1）美拉德反应：羰基化合物和蛋白质或其它含氮物中的游离胺基发生美拉德反应；（2）加速NO-血色原的形成随着烟熏的进行，肉温提高，促进一些还原性细菌的生长，因而加速了一氧化氮血色原形成稳定的颜色。（3）受热脂肪外渗，有润色作用并使肉色带有色泽。5.1.3杀菌防腐作用（1）有机酸可中和肉中碱性物质，使肉向酸性方向发展，而抑制腐败菌生长。

（2）醛类甲醛本身有防腐性，而且还与蛋白质或氨基酸等含有的游离氨基结合，使碱性减弱，酸性增强，增加肉的防腐作用。（3）酚类防腐作用比较弱，抗氧化作用强，因而经过烟熏后的制品其抗氧化性增强。5.1.4抗氧化作用有人曾用煮制的鱼油试验，通过烟熏与未经过熏制的产品进行比较，在夏季的室温下放置，经过12d测定它们的过氧化物值，经烟熏的为2.5mg/kg，而未经烟熏的为5mg/kg，由此证明熏烟具有抗氧化能力，而其抗氧化物质主要是酚类及其衍生物（邻苯二酚、邻苯三酚）5.2熏烟的主要成分和作用现在已在木材熏烟中分离出300种以上不同的化合物。熏烟中最常见的化合物为酚类、有机酸类、醇类、羰基化合物、烃类以及一些气体物质，如CO2、CO、O2、N2、N2O等。5.2.1酚类从木材熏烟中分离出来并经鉴定的酚类达20种之多，其中有愈创木酚（邻甲氧基苯酚）、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、邻位甲酚、间位甲酚、对位甲酚、4-丙基愈创木酚、香兰素（烯丙基愈创木酚）、2，6-双甲氧基-4-丙基酚、2，6-双甲氧基-4-乙基酚、2，6-双甲氧基-4-甲基酚。抗氧化、对风味色泽作用、防腐5.2.2醇类木材熏烟中醇的种类繁多，其中最常见和最简单的醇是甲醇或木醇。熏烟中还含有伯醇、仲醇和叔醇等，但是它们常被氧化成相应的酸类。主要作用是：挥发性物质的载体。醇对风味和香气不起作用，它的杀菌性也较弱。5.2.3有机酸类熏烟组成中存在有含1～10个碳原子的简单有机酸熏烟蒸气相内为1～4个碳的酸，常见的酸为蚁酸、醋酸、丙酸、丁酸和异丁酸；而5～10个碳的长链有机酸附着在熏烟内的微粒上，如戊酸、异戊酸、已酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸。防腐、凝固蛋白

5.2.4羰基化合物存在于蒸汽蒸馏组和熏烟内的颗粒体上。现已正确确定的有20种以上的化合物：戊酮-[2]、戊醛、丁酮-[2]、丁醛、丙酮、丙醛、丁烯醛、乙醛、异戊醛、丙烯醛、异丁醛、丁二酮（双乙酰）、3-甲基丁酮-[2]、3，3-二甲基丁酮、4-甲基-3-戊酮、α-甲基戊醛、顺式-2-甲基丁烯-[2]-醛[1]（顺藏醛）、已酮-[3]、已酮-[2]、5-甲基糠醛、丁烯酮、糠醛、异丁烯醛、丙酮醛等。大部分羰基化合物存在于非蒸汽蒸馏组分内，但蒸气蒸馏组分内有着非常典型的烟熏风味，而且影响色泽的成分也主要存在于蒸馏组分内。因此，对熏烟色泽、风味和芳香味来说，简单短链化合物，特别是由其中浓度比较高的羰基化合物最为重要。

5.2.5烃类从熏烟食品中能分离出许多多环烃类，其中有苯并蒽、二苯并蒽、苯并芘以及4-甲基芘。其中苯并芘和二苯并蒽经过动物试验已证实能致癌。波罗的海渔民和冰岛居民习惯以烟熏鱼作为日常食品，他们患癌症的比例比其它地区高，这就进一步表明这些化合物有导致人体生癌的可能性。

5.2.6气体物质CO2COO2N2NO5.3熏烟的产生

熏烟是硬木不完全燃烧而得到的。烟气是由空气（氮、氧等）和没有完全燃烧的产物─燃气、蒸气、液体、固体物质的粒子所形成的气溶胶系统。熏制的实质就是产品吸收木材分解产物的过程，因此木材的分解产物是烟熏作用的关键。熏烟是过程可以分为两步：①首先是木材的高温分解；②第二是高温分解产物的变化，形成环状或多环状化合物，发生聚合反应、缩合反应以及形成产物的进一步热分解。缺氧条件下木材分解温度：

半纤维素高温分解──在200～260℃之间；纤维素高温分解──在260～310℃之间；木质素高温分解──在310～500℃之间；烟熏时燃烧和氧化同时进行。供氧量不同、温度不同熏烟的成分也不同。一般以400℃温度为界限，高于或低于它时所产生熏烟成分就有显著的区别。400℃最适宜形成多量的酚，但却有利于苯并芘及其它烃的形成。最好的温度控制在343℃左右。5.4熏烟的沉积沉积量和速度与熏烟的密度、烟熏室内空气流速和相对湿度及食品表面状态有关。熏烟：密度愈大，熏烟吸收量愈大。烟熏室空气流速：一般采用7-15m/min。相对湿度：相对湿度有利于加速沉积，但不利于色泽的形成。食品表面的水分：潮湿有利于吸收，而干表面则延缓吸收。5.5熏烟材料的选择与预处理烟熏食品可采用各种燃料，如玉米芯、软质和硬质木材，现在多使用木屑。木头含有：50%的纤维素25%半纤维素25%的木质素一般采用硬木，软木和针叶松应避免使用。5.6.1冷熏法原料经过较长时间的腌渍，带有较强的咸味以后，在15～30℃，平均25℃进行较长时间（4～7d）的熏制。这种方法在冬季进行比较容易，而在夏季时由于气温高，温度很难控制，特别当发烟很少的情况下，容易发生酸败现象。冷熏法生产的食品水分含量在40%左右，其贮藏期较长，但烟熏风味不如温熏法。冷熏法的产品主要是干制的香肠，如色拉米香肠、风干香肠等。5.6.2中温法温度在30～50℃，对西式火腿、培根等采用这种方法，熏制时间不超过1～2d。熏材通常采用干燥的橡材、樱材、锯木，放在熏烟室的格架底部，在熏材上面放上锯末，点燃后慢慢燃烧，室内温度逐渐上升，用这种温度熏制，重量损失少产品风味好，但耐藏性差，熏制后产品还要进行水煮过程。5.6.3高温法温度为50～80℃，通常在60℃左右，是应用较广泛的一种方法，因为熏制的温度较高，制品在短时间内就能形成较好的熏烟色泽，但是熏制的温度必须缓慢升温，不能升温过急，否则会产生发色不均匀的现象，一般灌肠产品的加工采用这种方法。5.6.4焙熏法（熏烤法）焙熏法烟熏温度为90～120℃，是一种特殊的熏烤方法，火腿、培根不采用这种方法。由于熏制的温度较高，熏制过程完成熟制的目的，不需要重新加工就可食用，而且熏制的时间较短。应用这种方法熏烟，肉缺乏贮藏性，应迅速食用。5.6.5电熏法在烟熏室配制电线，电线上吊挂原料后，给电线通1～2万伏高压直流电或交流电，进行电晕放电，熏烟由于放电而带电荷，可以更深地进入肉内，以提高风味，延长贮藏期，这种通电的烟熏法就叫电熏法。电熏法的优点有：（1）贮藏期增加，不易生霉；（2）缩短烟熏的时间，只有温熏法的1/20；（3）原料内部的甲醛含量较高，使用直流电时烟更容易渗透。但用电熏法时在熏烟物体的尖端部分沉积物较多，会造成烟熏不均匀，再加上需要装置费、电费及用电困难等因素，目前电熏法还不普及。5.6.5液熏法概念：用液态烟熏制剂代替烟熏的方法称为液熏法。液态烟熏制剂一般是从硬木干馏制成并经过特殊净化，含有烟熏成分的溶液。优点：（1）它不再需用熏烟发生器，这就可以减少大量的投资费用（2）过程有较好的重现性，因为液态烟熏制剂的成分比较稳定；（3）制得的液态烟熏制剂中固相已去净，无致癌的危险。一般用硬木制液态烟熏剂，软木虽然能用，必须注意将焦油物质去净，一般用过滤法即可除去焦油小滴和多环烃。液态烟熏剂主要是由气相组成，并且含有酚、有机酸、醇和羰基化合物。对不少液态熏烟制剂进行分析，未发现有多环烃，特别是苯并芘的存在。动物中毒试验证实了化学分析的结果，即所生产的液态烟熏制剂内不含有致癌物质。使用烟熏液的方法烟熏液代替熏烟材料，用加热方法使其挥发，包附在制品上。干净卫生，易清理。通过浸渍或喷洒法，使烟熏液直接加入制品中，这时要省去全部的熏烟工序。采用浸渍法时，将烟熏液加3倍水稀释，将制品在其中浸渍10～20h，然后取出干燥，浸渍时间可根据制品的大小、形状而定。雾化设备及效果燃烧法摩擦发烟法湿热分解法流动加热法5.6熏烟的方法-间接烟熏法湿热分解烟熏装置（也称蒸汽式烟雾发生器）反应温度300～400℃流动加热烟熏装置反应温度300～400℃简易烟熏室全自动烟熏室隧道式烟熏设备5.7熏烟设备图简易熏烟室1.烟筒2.调节风门3.搁架4.挂棒5.活门6.烟熏室7.火室8.9.火室调节门全自动烟熏设备5.6熏烟的方法-直接烟熏法5.6.1冷熏法5.6.2中温法5.6.3高温法5.6.4焙熏法（熏烤法）5.6.5电熏法5.6.6液熏法隧道式思考题食品腌制的基本原理食品常用腌制剂的种类和作用食品常用腌制和烟熏方法肉类腌制发色机理烟熏的目的、烟熏的成分和作用第三章食品的化学保藏戴瑞彤中国农业大学食品科学与营养工程学院主要内容1、概述2、食品防腐剂3、食品抗氧化剂4、食品保鲜剂第一节概述

食品化学保藏：就是在食品生产和储运过程中适当采用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可能保持食品原有品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期（shelf-life）。

化学制品：指成分明确，结构清楚，从化学工业中生产出来的制品。1.1、历史沿革

历史悠久。20世纪50年代开始，呈现日益增长的趋势。前景广阔。粮食由于储藏上的损失约占总量的14.8%。食品、蔬菜、水果达25%～30%。1.2、几个基本概念的区别用于保存食品、防止食品变质的物质通称食品保藏剂，其中包括防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂等。

腐败：酸败：发酵：防腐与保鲜：食品添加剂：为改善食品的色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物质或天然物质。需要经过毒理学检验，并有一定的ADI值，用量比较小。食品配料：是公认安全的物质，无需进行毒理评价，用量比较大，一般在3%以上，如盐、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉等。食品添加剂和食品配料的区别国际上有关食品添加剂的权威机构是FAO/WHO，该机构内设有食品添加剂专家委员会（JECFA）和食品添加剂标准委员会（CCFA）、食品标准委员会（CAC），其中WHO已同意使用的食品添加剂有1140余种，其中香料400余种，各类添加剂700余种。生物学因素微生物等化学因素：酶、非酶因素、氧化作用物理因素：温度、水分、光其他因素：生物激素、外源污染物等

使食品失去营养价值、造成食物中毒

或使食品变色、维生素破坏、油脂酸败、营养价值降低等。1.3、造成食品腐败的因素

1.4防腐剂和抗氧化剂的使用问题

食品化学保藏剂的卫生安全性是人们最为关注的问题。食品中使用的化学保藏剂必须对人体无毒害。保藏剂必须符合食品添加剂的卫生安全性规定，并严格按照食品卫生标准规定控制其用量。第二节食品防腐剂

杀菌剂抑菌剂对微生物或霉菌具有杀灭、抑制或阻止生长作用的食品添加剂都称为防腐剂。

2.1食品防腐剂应具备的条件

（1）本身应该经过充分的毒理学鉴定，证明在使用限量范围内对人体无害；（2）对食品的营养成分不应有破坏作用，也不应影响食品的质量及风味；（3）添加于食品后能被分析鉴定出来。1、少量使用就有效；2、不会与生产设备和包装容器等发生不良化学反应；3、热敏性不能太强，否则受热易分解失效；4、使用过程中不对工作人员健康造成明显伤害；如对皮肤的腐蚀，呼吸道粘膜和眼睛的刺激等；5、大量使用时不污染环境等。食品防腐剂还应满足：2.2常用化学防腐剂及其作用机理

目前世界上用于食品保藏的化学防腐剂有30～40种。按其来源和性质可分为有机防腐剂和无机防腐剂。有机防腐剂又可分为合成有机防腐剂和天然有机防腐剂，目前以合成有机防腐剂在生产中使用最广泛。2.2.1合成有机防腐剂（1）苯甲酸和苯甲酸钠

苯甲酸又名安息香酸，是各国允许使用而且历史比较悠久的食品防腐剂。苯甲酸为白色鳞片状或针状结晶，难溶于水，易溶于乙醇。苯甲酸钠易溶于水，生产上使用较为广泛。苯甲酸和苯甲酸钠的抑菌机理：苯甲酸和苯甲酸钠是广谱性抑菌剂，其抑菌作用的机理是使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，使三羧酸循环（TCA循环）中乙酸辅酶A→乙酸醋酸及乙酸草酸→柠檬酸之间的循环过程难以进行，并阻碍细胞膜的正常生理作用。苯甲酸和苯甲酸钠的作用条件苯甲酸和苯甲酸钠是以未解离的分子起抑菌作用。防腐效果视介质的pH值而异，一般pH值＜5时抑菌效果较好，pH值2.5～4.0时抑菌效果最好。例如当pH值由7降至3.5时，其防腐效力可提高5～10倍。苯甲酸和苯甲酸钠的使用量和使用范围FAO和WHO规定：苯甲酸的ADI（每日允许摄入量）为0～5mg/kg。我国卫生标准规定：酱油、醋、果汁、果酱、汽水等——0.2～1g/kg浓缩果汁——为2g/kg。用量均以苯甲酸计，1g苯甲酸钠相当于0.847g苯甲酸。（2）山梨酸和山梨酸钾山梨酸又名花揪酸，为无色针状或白色粉末状结晶，无臭或稍有刺激臭，耐光耐热，但在空气中长期放置易被氧化变色，防腐效果也有所降低。山梨酸难溶于水而易溶于乙醇等有机溶剂。山梨酸钾极易溶于水，也易溶于高浓度蔗糖和食盐溶液，因而在生产上被广泛使用。山梨酸和山梨酸钾的作用机理-损害微生物细胞中脱氢酶系统；-使分子中的共轭双键氧化，产生分解和重排。-主要目标菌：霉菌、酵母菌及其他好气性菌-不能抑制：芽孢形成厌氧菌、嗜酸乳杆菌。注意：在有少量霉菌存在的介质中，山梨酸和山梨酸钾表现出抑菌作用，甚至还会表现出杀菌效力。但霉菌污染严重时，它们会被霉菌作为营养物摄取，不仅没有抑菌作用，相反会促进食品的腐败变质。山梨酸和山梨酸钾的作用条件

山梨酸和山梨酸钾属于酸型防腐剂，以未解离的分子起抑菌作用，其防腐效果随pH值降低而增强，但适宜的pH值范围比苯甲酸广，以pH值＜6的介质中使用为宜。山梨酸（钾）使用范围和使用量山梨酸是一种不饱和脂肪酸，能在人体内参与正常的代谢活动，最后被氧化成CO2和H2O，故国际上公认其为无害的食品防腐剂。山梨酸的ADI为0～25mg/kg。

用量均以山梨酸计，1g山梨酸钾相当于0.752g山梨酸（3）对羟基苯甲酸酯对羟基苯甲酸酯又名对羟基安息香酸酯或尼泊金酯，是苯甲酸的衍生物。目前主要使用的是对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯，其中对羟基苯甲酸丁酯的防腐效果最佳。为无色小结晶或白色结晶性粉末，无臭，开始无味，随后稍有涩味，难溶于水而易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。对羟基苯甲酸酯的作用机理对羟基苯甲酸酯属广谱性抑菌剂，对霉菌、酵母菌的作用较强，对细菌特别是革兰氏阴性杆菌和乳酸菌的作用较差。其抑菌机理与苯甲酸基本相同，主要使微生物细胞呼吸系统和电子传递酶系统的活性受抑制，并能破坏微生物细胞膜的结构，从而起到防腐的效果。对羟基苯甲酸酯的作用条件

对羟基苯甲酸酯也是由未解离分子发挥抑菌作用，其效力强于苯甲酸和山梨酸，而且使用范围更广，一般在PH值4～8范围内效果较好。对羟基苯甲酸酯在人体内的代谢途径与苯甲酸基本相同，且毒性比苯甲酸低。毒性与烷基链的长短有关，烷基链短者毒性大，故对羟基苯甲酸甲酯很少作为食品防腐剂使用。对羟基苯甲酸酯的使用范围和使用量世界各国普遍使用，通常用于清凉饮料、果酱、醋等，其ADI为0～10mg/kg。我国规定：酱油、醋，分别为0.25g/kg和0.10g/kg；用于清凉饮料，0.10g/kg，果汁、果酱，0.20g/kg，水果蔬菜表皮，0.012g/kg。（4）脱氢醋酸和脱氢醋酸钠

无色到白色针状或片状结晶，无臭或有微臭，易溶于乙醇等有机溶剂而难溶于水，故多用其钠盐作防腐剂。脱氢醋酸钠为白色结晶性粉末，在水中的溶解度可达到33%。对霉菌和酵母菌的作用较强，对细菌的作用较差。其抑菌作用是由三羰基甲烷结构与金属离子发生螯合作用，损害微生物的酶系而起到防腐效果。脱氢醋酸和脱氢醋酸钠使用范围和使用量毒性很低、对热较稳定、适应的pH值范围较宽，但以酸性介质中的抑菌效果更好。我国规定：用于腐乳、什锦酱菜、原汁橘浆，最大用量为0.30g/kg。国外各种食品的最大用量为：干酪、奶油、人造奶油2g/kg，清凉饮料0.05g/kg，酸乳和酸乳饮料0.2g/kg。脱氢醋酸钠为乳制品的主要防腐剂，常用于干酪、奶油和人造奶油，使用量为0.61g/kg以下。使用时一般是将0.1%～0.2%的水溶液喷洒在制品表面或包装材料上，喷洒量为20～40mL/kg。（5）丙酸盐作为食品防腐剂使用的丙酸盐通常是丙酸钠和丙酸钙，两者均为白色的结晶颗粒或结晶性粉末，无臭或略有异臭，易溶于水。丙酸盐作用条件属酸性防腐剂，在pH值较低的介质中抑菌作用强（最低抑菌浓度在pH值5.0时为0.01%，在pH值6.5时为0.5%）。丙酸盐对霉菌，需氧芽孢杆菌或革兰氏阴性杆菌有较强的抑制作用，对引起食品发粘的菌类如枯草杆菌抑菌效果好，对防止黄曲霉毒素的产生有特效，但是对酵母菌几乎无效。根据这一特性，丙酸盐常用于面包和糕点的防霉。丙酸是食品中的正常成分，也是人体代谢的中间产物，丙酸盐不存在毒性问题，故ADI无需作特殊规定。丙酸已广泛用于面包、糕点、果冻、酱油、醋、豆制品等的防霉。在以上食品中，丙酸盐（以丙酸计）的最大使用量为2.5g/kg。除上述常用的合成有机防腐剂外，目前生产中使用的还有联苯、仲丁胺、多菌灵、托布津、苯来特等多种，这些药剂主要用于水果蔬菜的防腐保鲜，效果良好。2.2.2无机防腐剂

（l）亚硫酸及其盐类:亚硫酸是强还原剂-具有漂白和抗氧化作用：减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应。抑制氧化酶的活性，比如多酚氧化酶。可与有色物质作用而漂白，比如花青素、胡萝卜素等——用于苹果、马铃薯、果脯原料等。用于防止非酶褐变，如藕、土豆片等。抑菌作用、抑制昆虫可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作用稍差一些。亚硫酸对微生物的抑制效果与其存在状态有关，亚硫酸分子在防腐上最有效。亚硫酸盐易溶于水，溶于水后产生亚硫酸而起杀菌防腐作用。由于使用方便而在生产中比较多用。常用的亚硫酸盐有亚硫酸氢钠（NaHSO3）、无水亚硫酸钠（Na2SO3）、焦亚硫酸钠（Na2S2O5）和低亚硫酸钠（Na2S2O4）。燃烧硫磺熏蒸可以生成亚硫酸，也同样起到杀菌防腐作用。亚硫酸的杀菌作用机理亚硫酸的杀菌作用机理是消耗食品中的O2，使好气性微生物因缺氧而致死，并能抑制某些微生物生理活动中酶的活性。亚硫酸对细菌的杀灭作用强，对酵母菌的作用弱。亚硫酸的杀菌作用条件属于酸性防腐剂，以其未解离的分子起杀菌作用。影响因素：pH，pH值＜3.5时，不电离，效果佳浓度和温度：越高作用越强。水溶液放置过程中易分解逸散SO2而降低效果，所以应该现用现配。

亚硫酸的杀菌使用范围和使用量

SO2的ADI值为0～0.7mg/kg。亚硫酸及其盐类主要用于葡萄酒和果酒的防腐，最大使用量以SO2计为0.25g/kg，产品中SO2的残留量不得超过0.05g/kg，（2）硝酸盐和亚硝酸盐硝酸盐和亚硝酸盐是肉制品中常用的添加剂，主要作用在于使肉制品呈现鲜艳的红色。此外还有防腐作用，可抑制引起肉类变质的微生物生长，尤其是对梭状肉毒芽孢杆菌等耐热性芽孢的发芽有很强的抑制作用；还有抗氧化和增进风味的作用。

硝酸盐包括硝酸钠和硝酸钾，亚硝酸盐包括亚硝酸钠和亚硝酸钾，以硝酸钠和亚硝酸钠在生产中比较常用。硝酸钠和亚硝酸钠为无色、无臭结晶或结晶性粉末，味咸并且稍有苦味，有吸湿性，易溶于水。硝酸盐和亚硝酸盐使用范围和使用量硝酸盐和亚硝酸盐的毒性都比较强，以亚硝酸盐的毒性更强，是一种剧药（注：药物学中将毒性较强的物质称为剧药）。所以其使用范围和用量都有比较严格的限制。硝酸盐和亚硝酸盐的ADI分别为0～5mg/kg和0～0.2mg/kg。

我国规定，亚硝酸钠可用于肉类罐头和肉制品，最大用量为0.15g/kg。残留量以亚硝酸计，肉类罐头和肉制品分别不能超过0.05g/kg和0.03g/kg。硝酸钠在肉制品中的最大用量为0.5g/kg，残留量控制同亚硝酸钠。此外，硝酸钠还可用于干酪的防腐，最大用量为0.5g/kg，可单独或与硝酸钾并用。

（3）过氧化氢因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消毒处理（4）卤素（氯）食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用次氯酸钙（钠）或直接加氯进行消毒。消毒原理——次氯酸Cl2+H2O→HCL+HOCL次氯酸有强烈的氧化性。当水中余氯含量保持在0.2～0.5mg/L时，就可以把肠道病原菌全部杀死。使用氯消毒时，须注意的是由于病毒对氯的抵抗力较细菌大，要杀死病毒需增加水中加氯量。食品工厂一般清洁用水的余氯量控制在25mg/L以上。另外，有机物的存在会影响氯的杀菌效果。此外降低水的pH值可提高杀菌效果。

（5）CO2高浓度的CO2能阻止微生物的生长，高压下，C02溶解度比常压下高，因而高压下，防腐能力也大——CO2也常和冷藏结合在一起用于水果保鲜、气调保鲜——减缓呼吸作用。2.3天然防腐剂及其应用

天然有机防腐剂也称天然防腐剂，是由生物体分泌或者体内存在的具有抑菌作用的物质，经人工提取或者加工而成为食品防腐剂。此类防腐剂为天然物质，有的本身就是食品的组分，故对人体无毒害，并能增进食品的风味品质，因而是一类有发展前景的食品防腐剂。如酒精、有机酸、甲壳素和壳聚糖、某些细菌分泌的抗菌素等都能对食品起到一定的防腐保藏作用。2.3.1酒精

酒精是蛋白质的变性剂，可使微生物细胞的蛋白质发生不可逆变性而起到杀菌作用。当食品中的酒精含量达到1%～2%时，便可对葡萄球菌、大肠杆菌、假单胞菌属等具有杀灭作用，使食品的保存期延长2～3倍。酒精含量在30%以上的各类酒饮料，可以杀灭各种微生物，使产品得以长期保藏。食品中的酒精可以通过酒精发酵产生，也可以添加而得。添加范围有一定限制，添加量应视需要而定，总的是以不对食品固有感官质量造成不良影响为原则。2.3.2有机酸

有机酸是食品的调味剂，还可通过影响食品的PH值变化而起到抑菌作用。大肠杆菌、假单胞菌属、芽孢杆菌属等食品细菌生长的PH值下限为4.0～5.0，乳酸菌等产酸菌生长的PH值下限为3.3～4.0，霉菌、酵母菌生长的PH值下限为l.6～3.2。含酸量与对微生物的抑制作用呈正相关性。食品中有机酸的来源因食品种类而异。鲜食水果及其加工品中的有机酸，通常是果实固有的；食用醋、酸乳饮料及各种酸性发酵饮料中的有机酸，是通过发酵产生的；还有一些食品如醋渍蔬菜是通过添加醋酸或者其他有机酸来实现抑菌目的，并且赋于食品特殊的风味。有机酸对食品不产生任何毒副作用，从食品保藏角度考虑，其含量可不受限制。但是，有机酸对食品的风味影响很大，从食品的适口性考虑，对其含量应进行合理的调配。食品含酸的种类及其含量因食品种类而异，加酸量既要考虑食品的保藏性，又要获得愉悦的口感，往往后者比前者更重要。当然，有些食品如醋就不能以满足口感而减低其含量。2.3.3甲壳素和壳聚糖

甲壳素和壳聚糖（脱乙酸甲壳素）是从蟹壳、虾壳等中提取的一类黏多糖，呈白色粉末状，不溶于水，溶于盐酸和醋酸，易成膜，是优良的果蔬天然保鲜剂。据文献报道，由甲壳素改性制得的水溶性甲壳素衍生物羟甲基甲壳素（CM－CH）和羟甲基壳聚糖（CM－CHS）没有毒性，用其水溶液通过浸渍、喷洒、涂布等方式可在果蔬表面形成一层极薄、均匀透明、具有多微孔道的可食性薄膜。由于该薄膜具有较低的透水性和对气体的选择透性，不仅降低了果蔬储藏期间的水分损失，而且改变了薄膜内微环境中的气体浓度，对果蔬的生命活动产生抑制作用，而且薄膜本身还具有防霉抑菌作用。2.3.4乳酸链球菌素乳酸链球菌素又称乳酸菌肽（Nisin），是由乳酸链球菌产生的一种多肽物质（C143H230N42O37S7），商品名称为乳酸链球菌制剂，由乙醇结晶制得。该产品对革兰氏阳性菌有抑制作用，可用于乳制品和肉制品的抑菌防腐。对革兰氏阴性菌、霉菌和酵母菌一般无抑制作用。乳酸链球菌素的安全性高，ADI为33,000IU/kg。用于罐装食品、植物蛋白食品防腐的最大用量为0.2g/kg，乳制品和肉制品的最大用量为0.5g/kg。第三节食品抗氧化剂

食品抗氧化剂是添加于食品后阻止或延迟食品氧化，提高食品质量的稳定性和延长储存期的一类食品添加剂。主要应用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，引起食品退色、褐变以及维生素被破坏等方面。食品在储藏、运输过程中和空气中的氧发生化学反应，出现退色、变色、产生异味异臭等现象，使食品质量下降，甚至不能食用。这种现象在含油脂多的食品中尤其严重，通常称为油脂的“酸败”。肉类食品的变色，蔬菜、水果的褐变等均与氧化有关。防止和减缓食品氧化，可以采取避光、降温、干燥、排气、充氮、密封等物理性措施，但添加抗氧化剂则是一种既简单又经济的方法。3.1油脂的氧化和抗氧化剂的基本作用油脂的酸败是一个复杂的化学变化过程。含有不饱和脂肪酸甘油酯的油脂，由于其结构上不饱和键的存在，很容易和空气中的氧发生自动氧化反应，生成过氧化物，进而又不断裂解，产生具有臭味的醛或碳链较短的羧酸。脂类化合物和氧之间自发氧化反应历程是自由基连锁反应。与所有的链反应一样，其历程可以分为三个阶段：

引发反应，即自由基的生成；

自由基的传递，即一种自由基转变成另一种；

终止反应，即两种自由基结合生成一种稳定的产物。引发反应：RH*→R·+H·ROOH→ROO·+H·自由基传递：R·+O2→ROO·ROO·+R’H→ROOH+R’·终止反应：R·+R’·→R-RROO·+R’·→ROOR’ROO·+R’OO·←→ROOR’+O2图中RH代表脂肪或脂肪酸分子，R·、H·、HOO·、ROO·代表自由基，ROOH为氢过氧化物。3.2抗氧化剂的种类自由基清除剂（氢供体、电子供体）氧清除剂酶抑制剂单线态氧猝灭剂金属离子螯合剂增效剂（如柠檬酸、酒石酸等）各类抗氧化剂的作用机理各种抗氧化剂的作用原理不尽相同，大致分为下述4种情况：（l）抗氧化剂本身可释放出氢离子，破坏或终止油脂在氧化过程中所产生的过氧化物，使之不能继续被分解成醛或酮类等低分子物质，如各种酚类抗氧化剂。有合成的，如丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）、没食子酸及其衍生物；天然的，如生育酚、茶多酚、愈创树脂等。（2）抗氧化剂本身极易被氧化，从而降低介质中的含氧量，抑制食品成分的氧化。常用的有抗坏血酸及其衍生物，异抗坏血酸及其钠盐等。（3）抗氧化剂能减弱氧化酶的活性。如亚硫酸盐类、二氧化硫及各种含硫化合物等。（4）将能催化和引起氧化反应的物质实行封闭。3.2.1自由基清除剂脂类自动氧化链式反应产生的自由基，通过脂类或单质氧作用，或相互作用，进而又加剧了脂类氧化链反应的传递速度，促进了脂类的氧化。

自由基清除剂能借助键的均裂，释放出体积小、亲和性很强的氢自由基，被链反应生成的自由基俘获而生成分子态化合物，将高势能的极活泼的自由基转变成较为稳定的分子，从而中断了链反应的传递速度，阻止了脂类被进一步氧化。作为自由基清除剂的物质必须具备两个条件：一是它本身极容易给出氢自由基；二是它自身转变成的自由基较脂类氧化链式反应生成的自由基更能稳定存在。如BHA、BHT、PG、VE等能将氢自由基提供给不饱和的脂肪酸过氧游离基形成氢过氧化物，阻止脂肪酸形成新的自由基，其作用过程如下：ROO·+AH→ROOH+A·R·+AH→RH+A·RO·+AH→ROH+A·HO·+AH→H2O+A·A·+A·→A-A本身形成的自由基比较稳定、并可结合成稳定的二聚体之类的物质。3.2.2氧清除剂氧清除剂可除去弥漫于食品中的氧气而延缓氧化反应的发生。有抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠等。这些物质对氧有强的亲和力，本身被氧化成脱氢抗坏血酸。在氧的存在下，脱氢抗坏血酸不可逆地降解为二酮古罗糖酸，最终分解产物是草酸和苏糖酸。反应过程如下：3.2.3酶抗氧化剂2O2－·＋2H＋→H2O2＋3O2H2O2→H2O＋3O2超氧化物歧化酶过氧化氢酶3.2.4金属离子螯合剂在含脂食品中通常含有微量的金属离子。这些金属离子可缩短链反应引发期的时间，加快脂类化合物的氧化速度。

ROOH+M2+→RO·+OH·+M3+ROOH+M3+→ROO·+H·+M2+某些金属螯合剂可作为抗氧化剂，因它们与金属离子螯合后可降低氧化还原电势，稳定金属离子的氧化态，有效地抑制金属离子的促氧化效应。如柠檬酸、EDTA、多磷酸盐、植酸、卵磷脂等。

3.2.5单线态氧猝灭剂单质氧有两种存在形式，一是单线态，即激发态，能量较高；二是三线态，即基态，能量较低。单线态氧可将脂类化合物氧化成氢过氧化物，是食品中脂类氧化的根源。胡萝卜素在低氧压力下能将单线态氧转变为三线态氧，从而起到抗氧化作用。1O2+β-胡萝卜素→β-胡萝卜素+3O23.2.6抗氧化增效剂

有一些物质，其本身没有抗氧化作用，但与抗