保鲜技术概论第一篇第一章

保鲜技术概论第一篇第一章第一章食品的变质和腐败

一、食品变质与腐败的概念下一页二、食品的成份、性质下一页三、食品腐败变质的原因下一页四、食品腐败变质的机理、条件及防止方法下一页一、食品变质与腐败的概念Fooddecompositionandspoilage:

微生物等因素作用

食品成份与感官性质的各种变化及污染如肉鱼禽蛋腐臭，粮谷霉变、蔬菜水果的溃烂、油脂酸败等。返回第一章二、食品的成份、性质六大基本营养元素（调节人体生理机能）无机成份:水、矿物质有机成份:蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素

三大营养素第一章水份游离水（自由水）：食品的含水量，0℃结冰结合水：与食品成份结合，-20℃以下难以完全结冰食品的贮藏与水份有关，水份越高，越不耐藏。

水含量（%）水含量（%）谷物类：7-14肉类：70-73

豆类：8-15蛋类：74-75

薯类：69-79乳类：82-88

蔬菜：90-97鱼类：61-86

水果：82-90贝类：73-92第一章矿物质常量（大于体重的0.005%）：Ca、Mg、S、P、

K、Na、Cl等微量（小于体重的0.005%）：Fe、Zn、Se、Mn、Cu、I、Mo、Co、F、Si、Ni、Sn等Ca-乳类、鱼贝类、豆类、叶菜类Mg-谷物类、叶菜类P-肉类、蛋类、乳类、鱼贝类K-水果类、蔬菜类Na-食盐类Fe-肝脏、全谷物类Cu-肝脏、全谷物类I-海带、海水鱼类Mn-谷类胚芽、蔬菜类、茶叶碳水化合物淀粉、糖元、纤维素、果胶

淀粉含量（%）淀粉含量（%）大米：75-80豌豆：21-49小麦：58-76大豆：2-9玉米：60-70大麦：56-66甜玉米：20-28燕麦：50-60蛋白质完全氨基酸:含8种人体必需氨基酸(亮、异亮、赖、甲硫、丙、苏、色、缬)乳类、蛋类、肉类等为完全蛋白。谷物含赖氨酸、色氨酸、苏氨酸少，豆类较多，同时食用可互相补充。

蛋白质含量（%）蛋白质含量（%）大米：8.8-10.3鱼：20大豆：35-40虾：16牛肉：16-20鸡蛋：12.7鸡肉：22脂肪脂肪含量高的食品易氧化酸败(蛤败)脂肪含量（％）脂肪含量（％）大米：2.7牛奶:3.5-5玉米胚：33-50牛肉:11-28大豆：17-20猪肉:25-37花生：40-50羊肉:16-37芝麻：45-55鱼:2-18菜籽：38-45虾:0.3米糠：15-21蛋黄:32.6维生素脂溶性:

VA-视网膜成份，含于蛋黄、肝脏、奶油、胡萝卜、菠菜等中

VD-调节钙磷代谢，在肝油、奶油、沙丁鱼等中含量较多

VE-生育酚，维持生殖细胞机能，多存于小麦、玉米胚芽中，具抗氧化作用，常用作抗氧化剂

VK-使血液凝固而止血，可抑制真菌，食品中可做防霉剂水溶性:

VB1-硫胺素，存在于米糠、麸皮、酵母、胚、豆类等中

VB2-核黄素，存在于酵母、肝、奶、蛋、胚、豆类等中

VB3-存在于蛋黄、奶、番茄、动物肝、肾等中

VB5-烟酸，存在于动物肝脏、肉类、酵母、花生、豌豆等中

VB6-吡哆醇，存在于米糠、谷物胚芽等中

VB12-存在于动物肝、肾等中

VC-抗坏血酸，有较强的还原性，广泛用作抗氧化剂。在弥猴桃、刺梨等含量最丰。返回三、食品腐败变质的原因3．1由微生物引起的食品腐败变质下一页3．2由食品内部酶的作用引起的食品腐败变质下一页3．3由空气中氧的作用引起的食品腐败变质如油脂氧化酸败、维生素氧化变质、色素氧化变色3．4由自身的生命活动引起的食品腐败变质如呼吸作用、发芽等.3．5由食品成份的逸散引起的变质如水分的蒸发、芳香成份的挥发等3．5由食品成份的物理化学变化引起的食品腐败变质如蛋白质变性、淀粉的老化3．6由昆虫的侵袭、繁殖、有害物质的污染引起的食品腐败变质

上一页3．1由微生物引起的食品腐败变质

3.1.1微生物的特点：

小（个体微小）—µm级或nm级简（构造简单）—单细胞、简单多细胞或非细胞下一页快（生长繁殖快）—大肠肝菌每天分裂72次多（数量多、分布广）—土壤、空气、水、人体肠道（100-400

种）易变异—新的种类不断在产生，如耐青霉素的菌株3.1.2引起食品腐败变质的主要微生物：细菌、真菌（霉菌-“发霉的真菌”

）被微生物污染食品的征象

受细菌污染-

特殊的臭味或酸败味，有粘、滑感，固体食物常有水珠状、鼻涕状、浆糊状等丝状物，液状食品则呈现混浊、沉淀或飘浮一片片小“白花”，并伴有大量气泡。

受霉菌污染-长出肉眼可见的丝状、绒状或蛛网状的菌丝体。食品受真菌污染时，我们常称为“食品长霉了”。

微生物有的有害，有的有益。有害的如小球菌属、链球菌属等为腐败微生物。有益的如酵母菌，可用于酿酒、醋、酱油、味精、面包、馒头等。食醋的生产过程：原料（高梁、大米、玉米）加水拌匀、蒸煮加麸曲、酵母糖化、发酵拌糠、接入醋酸菌醋酸发酵陈酿勾兑灭菌包装返回病毒结构示意图

光照促进脂肪氧化，也促进较稳定的氨基酸氧化，如含食品内部常含有:脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶等，这些酶会加速食品的代谢，促使变质，如肉的后熟过程，苹果或洋芋削皮后置空气中会褐变等。柠檬酸和酒石酸有良好协同效应。硫氨基酸在光作用下，会产生特有的氧化臭，食品中所1由微生物引起的食品腐败变质的机理、条件及防止方法下一页在冰冻以下的低温，分子因冻结而被固定，分子间不能产生聚合，也不会引起老化；※植酸（phyticacid）—PA

植酸除用于食品抗氧化外，还可用作食品保鲜剂、螫合

剂、水软化剂等。的作用下，复杂的高分子物质逐渐分解为低分子物质，K、Na、Cl等微生物等因素作用水含量（%）水含量（%）5～3倍，因此含油食品的贮存尽可能保持较低的温度。唾液中的溶菌酶—消炎、杀菌；蔬菜：90-97鱼类：61-86病毒是已知最小的微生物,如果用人头发的横截面做平台，可以平铺约80个大肠杆菌，却能平放约10万个病毒（中科院武汉病毒所研究员陈绳亮）病毒不能独立生活，必须生活在其他生物的细胞内。根据它们寄生的细胞不同，可以将病毒分为三大类：专门寄生在人和动物细胞里的动物病毒，如流感病毒；专门寄生在植物细胞里的植物病毒，如烟草花叶病病毒；专门寄生在细菌体内的细菌病毒，也叫噬菌体，如大肠杆菌噬菌体。

病毒的结构简单，由蛋自质外壳和内部的遗传物质组成，没有细胞结构。病毒只能寄生在活细胞里，靠自己的遗传物质中的遗传信息，利用细胞内的物质，制造出新的病毒来。新生成的病毒又可以感染其他活细胞。病毒要是离开了活细胞，通常会变成结晶体。一有机会侵入活细胞，生命活动就会重新开始。上一页

3.2由食品内部酶的作用引起的食品腐败变质

食品内部常含有:脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶等，这些酶会加速食品的代谢，促使变质，如肉的后熟过程，苹果或洋芋削皮后置空气中会褐变等。酶的特点：酶是生物催化剂，是蛋白质，具有催化效率极高、专一性强等特点。酶在食品工业中的应用举例：木瓜蛋白酶—肉的嫩化；果胶酶—澄清果汁；淀粉酶—水解纤维素生产糖；唾液中的溶菌酶—消炎、杀菌；人胃液中的酶—食物消化。

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四、食品腐败变质的机理、条件及

防止方法

4.1由微生物引起的食品腐败变质的机理、条件及防止方法下一页

4.2由酶作用引起的食品腐败变质的机理、条件及防止方法下一页4.3由食品的自动氧化酸败引起的食品腐败变质的机理、条件及防止方法下一页4.4淀粉的老化机理、条件及防止方法下一页下一页4.1由微生物引起食品腐败变质的机理、条件及防止方法机理

腐败微生物常以蛋白质作为构成它本体的可塑材料，又作为摄取能量的来源。大分子物质变为小分子物质:

鱼、肉、乳等食品，在腐败微生物（微生物分泌的酶）的作用下，复杂的高分子物质逐渐分解为低分子物质，并产生异常气味.变色及产生磷光色等:

如神灵芽孢杆菌可在肉表面生成红色斑点，兰色芽孢杆菌可使肉表面有微微兰色出现，而假单胞菌属可产生绿、黄、红、白各色荧光，磷光发光菌可产生磷光。产生有毒物质:

当火腿腊肠，熏肉被肉毒杆菌污染时，常会分泌外毒素，这是毒力最强的一种毒素，每1mg毒素结晶能杀死小白鼠二千只以上，毒性比氰化钾大一万倍。而污染油脂类食品的黄曲霉能产生黄曲霉素，属恶性致癌物质。

食品腐败程度的检验感官检验：最基本手段，通过气味（混合臭味）、色调（不同颜色和荧光）、味觉（馊味、酸苦味）、状态（气泡、粘状物）化学检验：根据食品卫生标准物理检验：硬度、粘度、弹性、折光率等微生物检验：显微镜直接计数法和平板培养法导致食品腐败的主要细菌假单胞菌属：无芽胞、分解各种成份，使PH上升并产生各种色素微球菌属和葡萄球菌属：分解糖类、产生色素。芽孢杆菌属与梭菌属：肉鱼类腐败菌。肠杆菌科各属：使鱼肉腐臭，表面变红、变粘。弧菌属与黄杆菌属：在水产品中常见，产生色素。嗜盐杆菌属与球菌属：高浓度食盐如咸鱼中生长，产生橙红色素乳杆菌属与丙酸杆菌属：主要在乳品中，产酸酸败。条件①水分

水分>50%,细菌才能生长繁殖；<30%，繁殖被抑制，<12%，几乎难以繁殖（盐干品、盐藏品可达20%左右，而饼干要求6%左右）。②温度

细菌在37±2℃下生长良好，>70-80℃，就会死亡，在100℃可迅速死亡。芽孢菌在121℃高压蒸汽下，15-20min才受到抑制或死亡；对低温的抵抗力较强，在冰点以上，仍缓慢生长，-8―-12℃，绝大部份死亡。

菌群适温（℃）范围（℃）菌类嗜冷菌10-20-5--30水中菌、冷藏场所菌嗜温菌嗜室温18-2810-45死物寄生菌嗜体温37±210-45人类病原菌嗜热菌50-6025-85土壤、温泉细菌

影响微生物生长和繁殖的基本条件有以下几个：③营养物质

酵母菌喜糖类营养，而一些腐败菌却需要蛋白质作为营养物。适于微生物生长的无机盐类有P、Na、K、Mg、Mn、Fe、S、Cl等，其它促进物质有VB1、VB2，泛酸、色氨酸、谷氨酰胺等。④其它因素

a日光：阳光有杀菌作用。b放射线：X射线和放射性元素放射出的三种射线即α、

β、γ射线等对微生物都有杀灭作用。c声波：超声波使细菌破裂、酶破坏。d渗透压：糖、盐等能增大食品溶液渗透压，使微生物细胞发生质壁分离而死亡，如蜜浅、果酱、咸菜。

多（数量多、分布广）—土壤、空气、水、人体肠道（100-400动物体内酶最适温度为37～50℃，植物体内酶最适温度为50～60℃。VE-生育酚，维持生殖细胞机能，多存于小麦、玉米胚芽中，b阻止了氧与脂肪的接触。Mn-谷类胚芽、蔬菜类、茶叶Fooddecompositionandspoilage:但含水量更高时，淀粉分子浓度低,分子聚合机会小，不易老化。3由食品的自动氧化酸败引起的食品腐败变质的机理、条件及防止方法下一页c通过氢键的作用，稳定了过氧化物。下一页金属离子如Cu.机理蘑菇、薯类、水果等在发生机械性损伤时（如削②温度细菌在37±2℃下生长良好，>70-80℃，就会死亡，在100℃可迅速死亡。易变异—新的种类不断在产生，如耐青霉素的菌株epH值：[H+]越高，杀菌力越强，腐败细菌在pH＜5时即可得到抑制。无机酸或有机酸都有不同的杀菌力。f空气：好气性菌—无氧不能增殖，如部份酵母菌、霉菌及某些细菌如醋酸菌。兼性菌—无论含氧多少都可增殖，如葡萄球菌、大肠杆菌。专性厌气菌—有氧存在时不能增殖。g调味香辛料：葱、蒜、大料、桂皮、花椒、胡椒、姜小茴香等中含植物杀菌素。防止方法

①杜绝或减少微生物的存在，如采用杀菌剂，射线处理等。②食品加工及流通过程中要保持清洁卫生，防止食品被再次污染。③对于大多数食品，则是控制微生物的生长环境，如食品的水分、营养、pH值、温度、氧等，破坏微生物生长繁殖条件中的任何一项或几项都可以防止其生长和繁殖。返回人胃液中的酶—食物消化。Fooddecompositionandspoilage:大肠杆菌。添加量为油脂重量或食品具抗氧化作用，常用作抗氧化剂而污染油脂类食品的黄曲霉能产酸、亚麻酸和花生四烯酸等必须脂肪酸生成氢过氧化物唾液中的溶菌酶—消炎、杀菌；最易导致老化的温度是偏低的室温，特别是0～10℃。适于微生物生长的无机盐类有P、Na、K、Mg、Mn、Fe、S、Cl等，其它促进物质有VB1、VB2，泛酸、色氨酸、谷氨酰胺等。快（生长繁殖快）—大肠肝菌每天分裂72次皮、切开、压伤、虫咬等）时，会发生酶促褐变。的日光臭就是明显的例子。机理蘑菇、薯类、水果等在发生机械性损伤时（如削病毒只能寄生在活细胞里，靠自己的遗传物质中的遗传信息，利用细胞内的物质，制造出新的病毒来。4.2由食品内部酶作用引起食品腐败变质的机理、条件及防止方法机理

蘑菇、薯类、水果等在发生机械性损伤时（如削皮、切开、压伤、虫咬等）时，会发生酶促褐变。

酚

醌

黑色物质(根皮鞣红)

肉的后熟脂肪水解条件

影响酶作用的环境条件如下:

①温度

在0～40℃内，温度每升高10℃，反应速度增加1倍。动物体内酶最适温度为37～50℃，植物体内酶最适温度为50～60℃。温度大于60℃时，绝大多数酶失去活性，果蔬在冷藏、罐藏或脱水处理前必须进行热处理(用90～100℃的热水，高温烫漂1～2min)以杀酶。如：红茶与绿茶的加工。②pH值

大多数酶的最适pH在4.5～8.0范围内。引起酶促褐变最适的pH在6～7之间。降低pH(使pH<3)，可抑制酚酶催化作用。常用柠檬酸与其它有机酸的混合溶液来降低介质pH值以阻止水果褐变，以0.5%柠檬酸+0.3%VC效果较好。③水分活度

高水分活度，底物能向酶扩散接近，酶作用强。因此降低

食品的含水量可阻滞酶的作用。④抑制剂

使酶活力中心的化学性质发生改变，导致酶活力下降或丧失的物质称为酶抑制剂，如丙二酸、重金属、氰化物、螯合剂、氧化物等。SO2及亚硫酸盐如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和偏亚硫酸钠等都是酚氧化酶的强抑制剂，1ppmSO2能降低酶活性约20%，10ppm可完全抑制酶活性。已广泛应用于桃、马铃薯、苹果的加工和葡萄酒酿造等.浸于盐水中，也可防止酶促褐变，但常与柠檬酸和抗坏血酸并用VC可抑制褐变发生。酚被氧化成醌后，醌又能被VC还原，重新转化为酚。VC多用于液态食品，如苹果汁加1%VC可防止褐变。⑤氧

隔绝氧如将果蔬浸于水、稀糖浆中，可抑制氧化酶的褐变专门寄生在细菌体内的细菌病毒，也叫噬菌体，如大肠杆菌噬菌体。β-淀粉：分子间通过氢键形成极致密的疏水性微胶粒（微晶束）构造，无食味，酶不易作用，难于消化，碘吸附性差。腐败微生物常以蛋白质作为构成它本体的可塑材料，又作为摄取能量的来源。的日光臭就是明显的例子。3．6由昆虫的侵袭、繁殖、有害物质的污染引起的食上一页一、食品变质与腐败的概念异臭，在铁离子存在下也不着色。VE-生育酚，维持生殖细胞机能，多存于小麦、玉米胚芽中，被微生物污染食品的征象已广泛应用于桃、马铃薯、苹果的加工和葡萄酒酿造等.一有机会侵入活细胞，生命活动就会重新开始。因此降低

食品的含水量可阻滞酶的作用。①杜绝或减少微生物的存在，如采用杀菌剂，射当火腿腊肠，熏肉被肉毒杆菌污染时，常会分泌外毒素，这是4.2.3防止方法使酶钝化(热烫等)使用酶抑制剂(SO2、食盐、亚硫酸盐等)，隔绝氧(切丝马铃薯浸水)调整pH（使pH＜3）用VC处理(使褐色物质还原)返回4.3由空气中的氧作用引起食品腐败变质的机理、条件及防止方法机理

天然油脂在空气中自发进行氧化作用，发生酸臭和口味变苦的现象，称为酸败(或称蛤败)，其机理是脂肪中不饱和酸被空气中的氧徐徐氧化，生成过氧化物，过氧化物继续分解产生低级的醛和羧酸，这些物质使脂肪产生令人不快嗅觉和味觉。氧化过程如下：人体摄取酸败油脂会引起腹痛、腹泻、呕吐等急性中毒症状，若长期微量摄取，会引起肝硬化、动脉硬化等症。

4.3.2油脂酸败的条件及防止方法①温度

脂肪自动氧化速度随温度而增高，常温下温度每升高10℃，氧化速度约增加2.5～3倍，因此含油食品的贮存尽可能保持较低的温度。②光照和放射线辐照光照促进脂肪氧化，也促进较稳定的氨基酸氧化，如含硫氨基酸在光作用下，会产生特有的氧化臭，食品中所含的维生素，尤其是VB2，对光很敏感，会迅速导致分解，而VB2的光分解又会导致氨基酸的光分解，如牛奶中诱发的日光臭就是明显的例子。高能量放射线辐照也会促进油脂的酸败变质，应注意。③氧气分压脂肪自动氧化的速度随大气中氧气分压的增加而增加，但氧气分压达到一定数值后，自动氧化速度基本保持不变。

含油食品与空气相接触的表面积，与氧化速度成正比，比表面积大的食品氧化速度特别快。防止食品氧化,较有效的方法是改进食品的包装技术，如真空包装、充氮包装、在包装物中加小包除氧剂等，但所有这些包装措施都要求包装绝对防止气体的泄漏。以上措施中又以除氧剂最为理想。④水分食品中水分含量较高或特别干燥都会导致较快的酸败速度，只有水分含量低至单分子水层吸附状态时，脂肪的稳定性最高。单分子水层的保护效应机理如下：

a与金属催化剂作用，降低了金属的催化能力。

b阻止了氧与脂肪的接触。

c通过氢键的作用，稳定了过氧化物。饼干、方便面等食品含水量约6%，接近单分子水层。⑤金属离子

金属离子如Cu.Fe.Mn等，即使微量，也可快速催化油脂自动氧化。在加工中，最好用不锈钢设备及不含Cu

的去离子水。⑥生物体内的金属化合物

动物体内的细胞色素、血红蛋白、肌红蛋白都含有亚铁血红素化合物，这也是非常强的促进氧化的物质。⑦脂氧合酶

广泛存在于植物尤其是豆科植物中。脂氧合酶促进亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等必须脂肪酸生成氢过氧化物。另外氧化过程中所产生的游离基将损伤维生素和蛋白质等其它成分。脂氧合酶在低温下仍有活力，制作冷冻蔬菜如速冻菜豆、蚕豆等时，必须先进行热烫处理（杀青），以彻底破坏酶活力。

⑧抗氧化剂

防止油脂酸败可采取低温，避光，真空或无氧包装，干燥，去金属离子，破坏脂氧合酶活性等。但抗氧化剂（具有防止油脂酸败的物质）可直接加入食品，方便、简单、经济。天然：VE、VC、芝麻酚、茶多酚、愈创木脂、植酸合成：丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯

（BHT）、没食子酸丙脂、叔丁基对苯二酚

生育酚（tecopherol）—VE

可防止休眠植物种子所含油脂的氧化，植物油中含量为50-300mg/l，由小麦胚芽油、玉米油、大豆油、棉籽油等提取，热稳定性、耐光性及耐辐射性均优于其他抗氧化剂，本身又是一种维生素，无毒，为理想的抗氧化剂，用于油脂、奶油等食品，一般用量为0.01%～0.03%。

VE含量（mg/100g）VE含量（mg/100g）小麦胚芽油270橄榄油14玉米油100鲸鱼油4大豆油90牛奶油棉籽油90人乳油0.4※抗坏血酸（ascorbicacid）—VC

有酸味,有较强的抗氧化能力，常与VE合并使用。存在于植物内，用微生物发酵制成。肉中添加量为0.5g/kg

※芝麻酚（sesamolin）

使芝麻油具有极