食品保藏学-课件.ppt

食品保藏学教材：食品工艺学导论绪论概述食品储藏加工的目的和类型食品保藏的历史和发展1 1 概述概述1.1 1.1 食品保藏学的概念食品保藏学的概念保藏学金属材料木材、木制家具食品衣物艺术品 食品保藏学食品保藏学是一门运用微生物学、生物化学、物理学、食品工程等各方面的基础理论和知识，专门研究食品腐败变质的原因，并提出合理、科学的防止措施，从而为食品的储藏加工提供理论基础和技术基础的学科。1.2 1.2 食品保藏与食品加工的关系食品保藏与食品加工的关系 1.1.1 1.1.1 食品的概念食品的概念 人们常根据自己的饮食习惯和爱好及其他特殊需要，利用各种动植物原料，经过不同配制和各种加工处理，制成形态、风味、营养价值和功能性质等各不相同的花色品种繁多的加工品。这些经过加工制作的食物被统称为食品。1.1.2 1.1.2 食品保藏与食品加工的关系食品保藏与食品加工的关系狭义:食品保藏是与食品加工相对应而存在的。广义:保藏与加工是互相包容的。食品保藏不仅仅针对食品产后的流通和贮存过程，而且包括整个食品加工全过程。2 食品储藏加工的目的和类型2.1 食品保藏的目的食品在流通中质量呈逐渐下降的趋势，与其他物质相比，食品更容易腐败变质。人类的食物人类的食物动物植物盐盐水水、营养物质微生物酶生物体脱离植株或被屠宰之后就不能再从外界获得物质来合成自身的成分，合成已告结束，但是分解并没有停止。动植物组织 食物保藏不仅要防止外界微生物和环境对食物品质的影响，同时还要防止、减缓本身所固有的酶的作用，具有特殊性。食品中的大分子物质降解为小分子物质，引起食品腐败、霉变和“发酵”等各种劣变现象，从而使食品的质量急速下降。食品内部各种各样的化学变化和物理变化蛋白质变性淀粉老化脂肪酸败维生素氧化色素分解甚至产生有毒物质等水分散失或干燥食品吸附水分食品保藏的目的异地销售季节调节战略贮备旅游避免食物资源的无谓浪费2.2 食品储藏加工的类型(1)维持食品最低生命活动的保藏方法此法主要用于新鲜水果、蔬菜等食品原料的保藏。养料组织内的各种化学反应只能向分解方向进行，不再合成。维持食品最低生命活动的保藏方法的维持食品最低生命活动的保藏方法的实质就是采取措施使水果、蔬菜的新陈代谢活动维持在最低的水平上，这样能在较长时间内保持它的天然免疫性，抵御微生物的入侵，延缓腐败变质，从而延长它们的保存期。这类保藏方法主要包括：冷藏法、气调法等。(2)抑制变质因素的活动的方法 食品中的微生物和酶等主要变质因素在某些物理和化学因素(如低温、高渗透压、防腐剂等)的作用下会受到不同程度的抑制，从而使食品的品质在一段时间内得以保持。但是，这些因素的作用一旦消失，微生物和酶的活动迅即恢复，食品仍会迅速腐败变质。属于这类保藏方法的主要有：冷冻保藏、干制保藏、腌制、糖渍、熏制、使用化学品保藏及采用改性气体包装保藏等。(3)运用发酵原理的食品保藏方法 这是一类通过培养有益微生物进行发酵活动，建立起能抑制腐败菌生长活动的新条件，以延缓食品腐败变质的保藏措施。原理：利用乳酸发酵、醋酸发酵和酒精发酵的主要产物有机酸(有时还包括细菌素)和乙醇等来抑制腐败微生物的生长繁殖，从而保持食品的品质。(4)利用无菌原理的保藏方法 即利用加热、微波、辐照、过滤等方法，将食品中的腐败微生物数量减少到无害的程度或全部杀灭，并长期维持这种状况，从而长期保藏食品的方法。罐藏、辐照保藏及无菌包装技术等均属于这类方法。3.食品保藏的历史和发展 人类最初主要是通过采集和狩猎来获取食物的。随着人口的增多，自然环境的变迁，食物资源逐渐紧张，人们学会了种植、饲养和捕捞等新的获取食物的方法。人们意识到需要对获取的食物原料进行各种及时的加工处理，这样才能便于其保藏和食用，以应不时之需。3.1历史 公元前3000年-1200年间，犹太人用死海里的盐保藏各种食物。中国人和希腊人也学会了用盐腌鱼的方法。这些事实可以看成是腌制保藏技术的发端。大约公元前1000年时，古罗马人学会了用天然冰雪来保藏龙虾等食物，同时还出现了烟熏保藏肉类的技术。说明低温保藏和烟熏保藏技术已具雏形。圣经中记载了人们利用日光将枣、无花果、杏及葡萄晒成干果进行保藏的事情，我国古书中也常出现“焙”字，这些情况表明干藏技术已开始进入人们的日常生活。北山酒经中记载了瓶装酒加药密封煮沸后保藏的方法，似乎可以看作是罐藏技术的萌芽。食品加工的一些最早形式是干制食品，利用太阳能将产品中的水蒸发掉。第一个用热空气干燥食品的例子大约是1795年出现在法国。冷却或冷冻食品的历史也可追溯到很早以前。最初是利用天然界中存在的冰来延长食品的保藏期。1842年注册了鱼的商业化冷冻专利。20世纪20年代，Birdseye研制了使食品温度降低到冰点之下的冷冻技术。利用高温生产安全食品可追溯到18世纪90年代的法国。拿破仑波拿巴给科学家提供了一笔资金，为法国军队研制可保藏的食品。这些资金促使法国人尼古拉阿培尔发明了食品的商业化灭菌技术。1809年，尼古拉阿培尔（Nicolas Appert）将食品加热后放入玻璃瓶中加木塞塞住瓶口，并于沸水中煮一段时间后，取出趁热将塞子塞紧，再用蜡密封瓶口，制造出了真正的罐藏食品，成为现代食品保藏技术的开端。从此，各种现代食品保藏技术不断问世。19世纪60年代，路易斯巴斯德在研究啤酒和葡萄酒时发明了巴氏消毒法；1885年，Roger首次报道了高压能杀死细菌；1899年Hite首次将高压技术应用于保存牛奶；1908年出现了化学品保藏技术；1918年出现了气调冷藏技术；1943年出现了食品辐照保藏技术、冻干食品生产技术等等。现代食品保藏技术与古代食品保藏技术存在本质的区别:现代食品保藏技术是在阐明各种保藏技术所依据的基本原理的基础上，采用人工可控制的技术手段来进行的。因而可以不受时间、气候、地域等因素的限制，能够大规模、高质量、高效率地实施。3.2 食品保藏技术的发展趋势和特点食品保藏技术的发展趋势和特点 3.2.1 保藏技术的综合应用 食品种类虽然很多，若作为商品应符合下述各项要求：（1）外观（2）风味（3）营养和易消化性（4）卫生和安全性（5）方便性（6）耐贮藏性 因此，食品保藏技术发展到今天，为了提高食品的耐藏性和品质质量，食品保藏技术常常并不是单独控制影响食品品质稳定性的某一因素、采用某一单独的单元操作，而是考虑各种保藏技术的综合应用，同时控制影响食品品质稳定性的多个因素。3.2.2 食品保藏技术发展不平衡 （1）不同食品保藏技术之间的发展不平衡，如：罐藏技术的发展陷入困境。与此相反，食品低温保鲜技术逐渐占据了食品工业的主导地位。目前，全世界的冷冻食品正以年平均20%的增长速度持续发展，预计未来的10年内，冷冻食品的销售量将占全部食品销售量的60%以上。（2）同种保藏技术中不同技术手段之间的发展亦不平衡，如：罐藏法中金属罐和玻璃罐应用技术的发展缓慢，而塑料罐、软罐头及无菌灌装技术等的发展速度很快，潜力巨大。干藏法中普通热风干燥技术的发展处于相对停滞状态，而喷雾干燥和冷冻干燥技术的发展却非常迅速。总之，只有那些能适应现代化生产需要，能为人类提供高质量食品，并且具有合理的生产成本的食品保藏技术才能获得较快发展。3.2.3 提供高质量食品的保藏技术发展迅速 食品保藏技术的所有进展都具有一个类似或共同的起因，即既要获得或维护产品的安全性，又要保持食品良好的风味、外观和营养价值。在食品干制技术方面，由于真空（冷冻）干燥等干燥技术近年来得到了飞速的发展。冷冻干燥目前可广泛用于加工畜禽水产制品、水果蔬菜制品、调味品、咖啡、蛋白及生物制品等。在日本，消费市场的脱水类食品中，冻干产品已占49%的份额；在美国，有50%生产咖啡和茶的工厂采用冻干方法生产，全美方便食品中冻干食品占40-50%；在欧洲各国，冻干咖啡占全部速溶咖啡的40-70%。国际上冻干食品的生产已向自动化工业化方向发展，生产规模越来越大。在低温保藏方面，品质更好的速冻产品越来越受到人们的欢迎。速冻食品早在1928年就已在美国出现，但生产发展十分缓慢。直到1945年美国才成立了速冻食品生产者协会。1960年以后，国际上速冻食品工艺与设备不断发展改进。近年来，速冻食品工业成为当今世界发展最快的食品工业，平均每年以2030%的速度增长，超过任何一种食品。此外，在国外为了更好地保持冻制品的品质，冻藏温度亦由-18-20趋向温度更低的-30。在无菌保藏方面，由于非热杀菌过程中食品温度不高，既有利于保持食品中功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分，近年来对新的非热杀菌技术的研究愈来愈多，并有一些已投入应用。非热杀菌技术主要包括物理杀菌和化学杀菌。非热物理杀菌优点：（1）不需要向食品中加入化学物质，因而避免了食品中残留的化学试剂对人体的负面作用；（2）同时更好地保持食品的自然风味，甚至改善食品的质构（如超高压杀菌用于肉类和水产品类，提高了肉制品的嫩度和风味）。非热物理杀菌技术主要有：辐射杀菌、紫外线杀菌、超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、微波杀菌、感应电子杀菌、磁力杀菌、脉冲强光杀菌、超声波杀菌。在化学保藏方面，目前研究者更多地将精力放在天然防腐剂的开发应用研究上，这些防腐物质的安全性相对较高，更能为消费者所接受。气调保鲜技术作为一种正在发展中的新技术，用于新鲜果蔬、肉类、水产品和焙烤制品等产品的保鲜。第第1 1章章 食品的腐败变质食品的腐败变质及其控制及其控制1 引起食品腐败变质的主要因素及其特性主要因素外在因素：主要指生物学因素，如空气和土壤中的微生物和害虫。内在因素：主要包括食品自身的酶作用以及各种理化作用的影响。1.1 生物学因素1.1.1 微生物（1）微生物引起食品腐败变质的特点 细菌：在大多数情况下，食品变质主要是细菌引起的。细菌造成的变质，一般表现为食品的腐败，是由于细菌活动分解食物中的蛋白质和氨基酸，产生恶臭或异味的结果。这种现象尤其容易在无空气(氧)的状态下发生，通常还会产生有毒物质，引起食物中毒。某些细菌如产芽孢细菌非常耐热：肉毒杆菌在中性环境下，100加热数小时有时还不能完全被杀死。耐热性细菌在土壤中存在较多，因此对于土壤中生长的食品原料，在加热时要特别注意。酵母菌：在含碳水化合物较多的食品中容易生长发育；而在含蛋白质丰富的食品中一般不生长；在pH值5.0左右的微酸性环境中生长发育良好。霉菌：霉菌易在有氧、水分少的干燥环境中生长发育，在富含淀粉和糖的食品中也容易滋生霉菌。无氧的环境可抑制其侵害，水分含量在15以下，可抑制其生长发育。(2)影响微生物生长发育的主要因子 pH值细菌、酵母菌和霉菌的生长发育程度与pH值的关系见图11。微生物的耐酸性：霉菌酵母菌细菌 大多数细菌，尤其是病原细菌，易在中性至微碱性环境中生长繁殖，在pH值4.6以下的酸性环境中，其生长活动会受到抑制。霉菌和酵母菌则一般能在酸性环境中生长发育。在最适pH值范围内，微生物对热的耐热性较强，但pH值偏离其最适范围，则耐热性变弱。氧气：好氧性（aerobic)微生物 微需氧（microaerophylic)微生物 兼性厌氧(anaerobically)微生物 厌氧性(anaerobic)微生物。好氧性微生物的生长发育需要有氧气，无氧则不能生长发育，如产膜酵母菌、霉菌和部分细菌。利用真空包装或用N 2、CO 2等置换包装材料内的空气，即可抑制好氧性微生物的活动。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中都能生长，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抱杆菌(Clostridium botulinum)，能在无氧的低酸性(pH值4.6)环境中生长发育并产生毒素，引起食物中毒。微生物水分：水分对微生物的生长发育产生影响，但严格地说，决定性的影响因素并不是食品的水分总量，而是其自由水分。食品中所包含的水分包括结合水分和自由水分（有时又称有效水分），只有自由水分才能被微生物、酶和化学反应所利用。食品中的自由水分可用水分活度Aw进行估量。由此可见，通过控制水分活度AW（water activity）可以防止微生物的生长。营养成分：大部分食品含有足够的营养物供微生物生长，尤其是含有发酵基质的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储藏期，一般要求糖的浓度在60以上。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生理机能异常或促使其死亡。根据微生物适应生长的温度范围，可将微生物分为嗜冷性、嗜温性和嗜热性三个类群。微生物生长温度范围最适生长温度嗜冷微生物嗜温微生物嗜热微生物-103010452580102025405055大多数致病菌表1-1 细菌、酵母菌和霉菌的生长温度与热致死条件种类热致死温度生长温度/温度时间min最适界限霉菌菌丝孢子酵母菌营养细胞孢子细菌营养细胞孢子60657055656063100以上5105102310153025302728354015371035545返回1.1.2 害虫和啮齿动物(1)害虫 害虫不仅是某些食品储藏损耗加大的直接原因，而且由于害虫的繁殖、迁移，以及它们所遗弃的排泄物、皮壳和尸体等还会严重污染食品，使食品丧失商品价值。目前对食品危害性大的害虫主要有：甲虫类、蛾类、蟑螂类和螨类。防治害虫的方法：a.加强食品仓库和食品本身的消洁卫生管理，消除害虫的污染和匿藏滋生的环境条件；b.通过环境因素中的某些物理因子(如温度、水分、氧、放射线等)的作用达到防治害虫的目的，如高温、低温杀虫，高频加热或微波加热杀虫，辐射杀虫，气调杀虫等；c.利用机械的力量和震动筛或风选设备使因震动呈假死状态的害虫分离出来，达到机械除虫和杀虫的目的；d.利用高效、低毒、低残留的化学药剂或熏蒸剂杀虫。在所有种类的贮藏食品中，干制食品由于贮藏条件比较粗放，最容易受到虫害。烟熏是控制干制食品虫害常用的方法。近几十年来甲基溴已成为使用极为有效的烟熏剂，其爆炸性比较小而效力极强，对昆虫极毒，因而对人类也有毒。因此，使用时应注意使用方法及人体防护以防中毒。用量：一般为每立方米1624克，根据烟熏时的温度而定。处理时间：在密闭烟熏室内制品处理时间应在24小时以上。一般还应每隔一个月烟熏一次或更多一些，视贮藏温度而定。甲基溴的水溶性虽然极低，仍然可能有残留溴存在，对制品会产生一些影响并造成污染。为此，烟熏必须得法并保证残溴量低于允许量。一般允许的无机溴残存量在无花果中为150ppm；海枣干中为l00ppm；葡萄干中为150ppm；苹果干、杏干、桃干、梨干中为30ppm；李干中为20ppm。氧化乙烯和氧化丙烯即环氧化合物是目前常用的另一些烟熏剂，不过这些烟熏剂被禁止使用于高水分食品，因为在这种情况下有可能会产生有毒物质。零售或大型(约18kg)包装的葡萄干中还常用甲酸甲酯或乙酸甲酯预防虫害。每500克包装加45滴或8kg包装加6mL。切制果干般不需杀虫药剂处理，因它们总是经过硫熏处理以致它的二氧化硫含量足以预防虫害发生。(2)啮齿动物 鼠类对食品的危害:破坏食品包装；传播多种疾病；其粪便及咬食物品的残渣污染食品和储藏环境，使之产生异味，影响食品卫生。防鼠的方法:a.建筑防鼠法:利用建筑物本身与外界环境的隔绝性能，防止鼠类进入库内使食品免受鼠害；b.食物防鼠法:通过加强食品包装和储藏食品容器的密封性能等，断绝鼠类食物的来源，达到防鼠的目的；c.药物及仪器防鼠法:利用某些化学药物产生的气味或电子仪器产生的声波，刺激鼠类的避忌反应，达到防鼠的目的。灭鼠的方法:a.化学药剂灭鼠法:利用灭鼠剂、化学绝育剂、熏蒸剂等毒杀或驱避鼠类；b.器械灭鼠法:利用力学原理以机械捕杀鼠类。1.2 化学因素1.2.1 酶的作用食品在加工和储藏过程中，由于酶的作用（特别是氧化酶类、水解酶类的作用）会发生各种各样的酶促反应，造成食品色、香、味和质地的变化。表1-2引起食品质量变化的主要酶类及其作用返回酶酶的作用多酚氧化酶多聚半乳糖醛酸酶果胶甲酯酶脂氧合酶抗坏血酸氧化酶叶绿素酶当植物组织破碎且暴露在空气中时，由于酚在多酚氧化酶的作用下氧化成醌，然后又快速地通过聚合作用形成褐色素或黑色素，导致褐变。催化果胶中多聚半乳糖醛酸残基之间的糖苷键水解，导致组织软化催化果胶中半乳糖醛酸酯的脱酯作用，可导致组织硬化广泛地存在于植物和动物中，催化脂肪氧化，导致臭味和异味产生催化抗坏血酸氧化，导致营养素的损失催化叶绿醇环从叶绿素中移去导致绿色的丢失1.2.2 非酶作用（1）食品成分之间的反应非酶褐变美拉德反应引起的褐变焦糖化反应引起的褐变抗坏血酸氧化引起的褐变（2）食品成分与包装容器的反应例如：在酸性食品的腐蚀下，金属罐内壁锡面上常会出现溶锡现象。轻微的这种腐蚀问题不大，但当溶锡量超过一定限度，食品出现金属味，而且铁面腐蚀时还会形成大量氢气，出现氢胀罐，严重时还会爆裂、穿孔，为微生物入侵提供了途径，从而就会出现食品变质腐败。某些含硫或添加有硫化物的食品特别是含蛋白质的食品，因受热而形成的硫化氢常会与铁、锡反应产生紫黑色、黑色物质。单宁物质含量较多的果蔬，也容易与金属罐壁起反应而变色。桃、葡萄等含花青素的食品罐藏时，与金属罐壁的锡、铁反应，颜色从紫红色变成褐色。此外，加工用水、用具中的铁、铜离子，与食用菌类、栗子、莲藕、芋头、绿茶等含单宁食品接触，会产生紫黑色。（3）氧化作用 食品内部及其周围经常有氧存在，氧化可以使食品中的油脂酸败，也可以使食品褐变、退色、维生素被破坏，从而降低质量和营养价值，甚至产生有害物质，长期食用严重氧化的食品可引起食物中毒。食品中油脂酸败可以分为三种类型 氧化型酸败(油脂自动氧化)酮型酸败 水解型酸败水解型酸败和酮型酸败多数是由于污染的微生物如灰绿青霉曲霉等在繁殖时产生的酶作用引起的。食品油脂中的不饱和脂肪酸暴露在空气中，发生自动氧化，氧化产物进一步分解成低级脂肪酸、醛和酮，产生异味。油脂自动氧化的基本反应：RHO2ROHRO2 ROOROORH ROOHR 在氧化型酸败变化过程中，氢过氧化物的生成是关键步骤，这不仅是由于它的性质不稳定，容易分解和聚合而导致脂肪酸败，而且还由于一旦生成氢过氧化物后，氧化反应便以连锁方式使其他不饱和脂肪酸迅速变为氢过氧化物，因此脂肪氧化型酸败是一个自动氧化过程。脂肪自动氧化过程诱发期增殖期终止期防止氧化 脂肪氧化的影响因素素：温度、光线、食品的酸碱性、金属离子、氧气、水分、色素及抗氧化剂等。温度每升高10，氧化反应速度加快越1倍；光线是脂肪氧化的强化剂和催化剂；碱性条件和金属离子能催化自由基的氧化；植物油中残留的色素能催化氧化；有效氧的量越大，反应速度越快。水分含量越高，氧化酸败速度越快；抗氧化剂的存在可以阻止和延缓氧化。1.3 物理因素1.3.1 温度 温度是影响流通过程中食品稳定性的最重要的因素。食品在流通中保持低温状态是食品保鲜最常用的方法。温度化学变化和酶促反应微生物的生长繁殖食品水分的变化及其他物理变化 常用温度系数Q10来衡量温度对化学反应和生化反应的影响：对于化学反应来说，降低环境温度就能降低食品中的化学反应速度。对于酶促反应来说，温度对其反应速度的影响比对非酶反应的影响复杂。温度对酶活性的影响返回部分水果呼吸速度的温度系数Q10种类温度（）010112116.626.622.232.233.343.3草莓桃子柠檬橘子葡萄3.454.103.953.303.352.103.151.701.802.002.202.251.951.551.452.001.601.652.50蔬菜呼吸速度的温度系数Q10蔬菜呼吸速度的温度系数Q10蔬菜呼吸速度的温度系数Q10部分蔬菜呼吸速度的温度系数Q10种类温度（）0.510.010.024.0芦笋豌豆豆角菠菜辣椒胡萝卜莴苣蕃茄黄瓜马铃薯3.73.95.13.22.83.31.62.04.22.12.52.02.52.62.31.92.02.31.92.2从表中可以看出，多数果蔬的Q10为23，而在10范围内，温度对呼吸速率影响较大。温度对微生物生长发育的影响如前所述(表11)。在一定范围内，温度与微生物的生长速度的关系也可用温度系数Q10表示。多数微生物的Q10在1.52.5之间。此外，加热杀菌会引起的果蔬质地的软化，失去爽脆的口感。淀粉含量多的食品，要通过加热使淀粉化后才食用，若放置冷却后，化淀粉会变老化，产生回生现象。淀粉老化在水分含量3060时最容易发生，而当水分含量在10以下时基本上不发生。温度在60以上老化不会发生，60以下慢慢开始老化，25老化速度最快。粳米比糯米容易老化，加入蔗糖或饴糖可以抑制老化。化淀粉在80以上迅速脱水至10以下可防止老化，如加压膨化食品、油炸食品就是利用此原理加工而成。1.3.2 水分化学反应、生化反应及微生物的活动均需要水分的参与，降低水分活度，可以减少这些因素所引起的食品品质变劣，稳定食品质量。水分含量和水分活度符合储藏要求的食品在储藏过程中，如果水分含量发生变化，水分活度也发生了变化，会引起食品的口感、滋味、香气、色泽和形态结构发生变化。如：水分的蒸发，会导致一些新鲜果蔬外观萎缩，使鲜度和嫩度下降。一些组织疏松的食品，因干耗也会产生干缩僵硬或质量损耗。1.3.3光光线照射也会促进化学反应。如脂肪的氧化、色素的消退和生成、蛋白质的凝固、维生素的破坏等反应均会因光线的照射而加速。一般要求食品避光储藏，或用不透光的材料包装。14 其他因素机械损伤：机械损伤使食品外观受影响；加速水分损失；使微生物的侵染更容易。对于新鲜果蔬还会刺激较高的呼吸和乙烯产生率，促成腐烂的发生。乙烯：乙烯是促进成熟和衰老的一种植物激素，控制生长、衰老的许多方面，痕量就有生理活性。下列情况下，乙烯的产生率通常会增加：成熟采收、物理伤害、病害入侵、温度升高到30、水分胁迫等。另一方面，新鲜水果储藏于低温、低氧和高二氧化碳环境中，乙烯的产生率降低。外源污染物：包括环境污染、农药残留、滥用添加剂、包装材料等多个方面。2.食品保藏的基本原理 综上所述，导致食物腐败变质的主要原因是微生物的生长、食物中自然产生的酶的作用、化学反应以及物理的降解和脱水。食物的变质在收获、集中或屠宰后不久即开始了。有些变质伴随着食品产生有毒因子，有些变质则使食品基本营养价值遭受损失。有毒物质的产生直接导致食物丧失可食性，如不慎误食会给人体的健康带来危害，严重时其后果不堪设想。而有毒物质的产生多是由于微生物代谢所致，因此，食物保藏首先关心的问题是微生物引起的腐败变质。2.1 微生物的控制 2.1.1减少微生物的污染 清洁是阻止食物腐败最重要的措施之一。不同温度、卫生条件下牛奶中细菌菌落数与时间的关系由此可见，采取良好的卫生措施能有效地减少腐败的发生。保持温度 （）保持时间0小时24小时48小时每毫升中的细菌数使用清洁的奶牛和无菌器皿（20个样平均）4154295429541321587388456633011111使用脏奶牛和未消毒器皿（30个样平均）415136533136533281646246735715387756398846152.1.2 缩短收获（屠宰）与消费（或获得适当保藏）的时间间隔 减少从收获到消费或获得适当保藏的时间间隔，是控制食物腐败的另一个重要措施。（上表）2.1.3利用有生命物质的天然免疫能力抵制微生物的入侵 任何有生命的生物体都具有天然免疫能力，能抵制微生物的入侵。采收后的新鲜果蔬仍进行着呼吸和代谢等生命活动，但因脱离植株，不再有养料供应，其生物化学反应只能向分解方向进行，从而导致果蔬内贮藏物质被逐渐消耗，果蔬慢慢衰老枯萎，组织结构随之而迅速瓦解或解体，不易久藏。生命活动越旺盛，这种分解就越迅速。我们可以采取措施维持食品最低的生命活动，既保持它的天然免疫力以抵制微生物的侵害，同时又减缓分解反应，以延长食品的保存期。基于这一原理通常采用如下的措施和方法：（1）利用低温抑制果蔬呼吸与酶的活动；（2）适当流通空气及时排除果蔬呼吸产物，使果蔬成熟速度减慢；（3）调节果蔬贮存环境中的气体成分，使二氧化碳含量增加，氧的含量减少，必要时还可以用氮气作填充剂，使果蔬呼吸强度大大降低。（4）用真空泵抽出贮藏库内的空气，在真空条件下，果蔬内的乙烯迅速向外扩散（乙烯有诱导果蔬成熟的作用），同时贮存库内的氧气也大大减少，使果蔬的呼吸和成熟过程得到明显的抑制，这种方法称为减压保鲜法。(5）涂膜保鲜 给果蔬涂上一层可使果蔬的氧吸收下降、水分损失减少，而二氧化碳却几乎全部排出的保鲜膜。（6）电子保鲜 利用高压负静电场所产生的负氧离子来达到保鲜果蔬的目的。负氧离子可以使果蔬进行代谢过程的酶钝化，从而降低果蔬的呼吸强度，减少果蔬乙烯的生成。（7）低剂量的辐射 适量辐射能改变水果体内乙烯的生产率从而影响其生理活动，可影响新鲜蔬菜的代谢反应，改变其呼吸率，防止老化。如土豆、洋葱、大蒜等辐射后可抑制发芽。2.1.4抑制微生物的生长繁殖用于已失去生命力的食品的保藏影响微生物生长繁殖的因素有：水分含量、温度、氧气浓度、可利用的营养素、被微生物污染的程度和生长抑制剂的存在。通常控制了这些因素中的一种或多种，则可控制微生物导致的腐败。抑制微生物生长的方法常通过以下几个方面来实现：（1）水分的控制（2）抑制剂的利用（3）氧的控制 2.1.5 除去食品中的微生物 利用加热、微波、辐射、高压、臭氧、电阻加热灭菌和过滤除菌等方法使食品中微生物菌数降至长期贮藏所允许的最低限度（商业无菌状态），并维持这种状态，达到在常温下长期贮藏食品的目的。用此方法保藏食品的技术关键是食品要采用密封包装，防止杀菌后的微生物二次污染。商业无菌指的是无病原菌、产毒菌，并且在保质期内食品不发生变质。2.1.6 利用微生物发酵抑制有害微生物的生长繁殖 这是培养某些有益微生物，进行发酵活动，借助发酵过程中产生的酒精、乳酸、醋酸等防腐物质的作用，建立起能抑制腐败菌生长活动的新条件，以延续食品腐败变质的保藏措施。例如，将蔬菜、牛奶等原料制作成发酵蔬菜、酸牛奶等产品，即是利用乳酸发酵所产生的乳酸抑制腐败菌的生长。2.2 酶和其他因素的控制2.2.1 酶活性的控制常见的影响食品质量的酶：链接合理控制和利用这些酶，是食品储藏加工中进行各种处理的基础。常用的控制酶的方法有:（1）加热处理；链接 注：酶的耐热性因种类而有较大的差异。有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。（2）控制pH；（3）控制水分活度。这些控制往往与微生物的控制是同时实现的。2.2.2 其他因素的控制可以根据其引起食品变质的原因和机理，采取相应的工艺措施，以达到食品长期保藏的目的。3 栅栏技术3.1 栅栏技术的提出 栅栏技术应用于食品保藏是德国肉类研究中心Leistner(1976)提出的，他把食品防腐的方法或原理归结为高温处理(F)、低温冷藏(t)、降低水分活度(Aw)、酸化(pH值)、降低氧化还原电势(Eh)、添加防腐剂(Pres)、竞争性菌群及辐照等因子的作用，将这些因子称为栅栏因子(hurdle factor)。国内也有将栅栏技术和栅栏因子相应译为障碍技术和障碍因子。栅栏技术实际上早就在食品加工和保藏中被广泛地应用，只是人们没有从栅栏技术的概念上来认识问题，而是将多个栅栏因子自觉或不自觉地应用于经验式的食品加工与保藏中。栅栏技术的概念是针对微生物的控制而提出的，不但可用于食品加工和保藏中的微生物控制，还可用于抑制酶活性、改善食品的质量、延长货架期以及新产品开发等方面。3.2 栅栏效应 在保藏食品的数个栅栏因子中，它们单独或相互作用，形成特有的防止食品腐败变质的“栅栏”(hurdle)，使存在于食品中的微生物不能逾越这些“栅栏”，这种食品从微生物学角度考虑是稳定和安全的，这就是所谓的栅栏效应(hurdle effect)。例1：理想化栅栏效应模式。某一食品内含有多个同等强度的栅栏因子，残存的微生物最终未能逾越这些栅栏。高温处理(F)低温冷藏(t)降低水分活度(Aw)酸化(pH值)降低氧化还原电势(Eh)添加防腐剂(Pres)竟争菌群（c.f)营养物（N)维生素（V)4 食品保质期与保存期限 保质期 保质期也称最佳食用期，指在规定的保藏条件下，能够保持食品优良质量的期限。在此期限内，食品完全适于销售，并且符合标签上或产品标准中所规定的质量指标。如果超过保质期，在一定时间内食品仍然具有食用价值，只是质量有所降低。保存期 食品保存期限是指食品开始贮藏之后，至其丧失商品价值或食用价值所经历的时间。也称推荐最终食用期，指在规定的保藏条件下，食品可以食用的最终日期。超过此期限，食品质量可能发生劣变，因而被视为过期食品，不允许在市场上继续销售。过期食品必须销毁，也可作为饲料处理或者用于其他用途，但是绝对不能改头换面，用以加工其他食品。决定食品保存或保质期的因素：食品品质下降的速度、食品的初始质量、食品的最终质量。降低食品中的游离水分的方法主要有：干制、冷冻和浓缩；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；添加亲水性物质（降水分活性剂），这样的物质有盐（氯化钠、乳酸钠等）、糖（果糖、葡萄糖等）和多元醇（甘油、丙二醇、山梨醇等）。返回美拉德反应：还原性糖与氨基化合物引起的褐变反应（也称为羰氨反应）。影响因素：温度和时间、氨基化合物和糖的含量和结构、食品的水分含量、介质的酸碱性、其他因素（氧、光线及铁、铜等金属离子、褐变抑制剂等）返回抗坏血酸氧化褐变原因：当抗坏血酸被氧化放出二氧化碳时，它的一些中间产物又往往会引起食品的褐变，这是由于抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸进而与氨基酸发生美拉德反应生成红褐色产物，以及抗坏血酸在缺氧的酸性条件下形成糠醛并进一步聚合为褐色物质的结果。影响因素：温度（一般随温度的升高而加剧）、PH值（在2.03.5之间的果汁，PH值氧化褐变速度)，褐变抑制剂（亚硫酸盐溶液，抑制葡萄糖转变为5-羟甲基糠醛，或通过还原基团的络合物抑制抗坏血酸变为糠醛，从而防止褐变）。返回水分活度AW水分活度可以根据拉乌尔定律用蒸汽压的关系来表示：P水溶液的蒸汽压；P0纯水的蒸汽压。对于理想溶液，根据拉乌尔定律有：n1溶媒即水的克分子数；n2溶质的克分子数。因此，对于理想溶液有：对于非理想溶液，因：则返回 食品食品易腐食品半易腐烂的食品贮存稳定的食品指那些收获后或屠宰后很快就变质的食品。指那些含对腐烂有天然抑制物的食品，或者那些经过某种形式的轻度保藏处理，并由此产生对环境条件和分配、销售过程中受到的损害具有更大耐受性的食品。在室温条件下不腐烂的食品。影响食品品质稳定性的因素影响食品品质稳定性的因素 内因（1）食品的抗病能力 食品的抗病能力既与食品的种类、品种有密切的关系，又与它们在生长期间的发育、管理等因素有关。（2）食品的加工方法 食品加工通过改变食品的组成、结构、状态或环境条件，使食品中的微生物和酶受到抑制，各种化学反应和物理变化的速度减慢，从而减慢食品质量下降的速度。有些食品加工过程要进行前处理，如脱水蔬菜在干制之前要经过热烫，以破坏酶的活性、减少叶绿素的变化和维生素C的损失。冷藏的水果出库之前要经过回热，以防止空气中的水分在水果表面凝结，减少微生物的污染。通过食品加工可以增强食品在流通中的稳定性。动植物食品的有效贮存期限食品一般贮存期限（天）（20）食品一般贮存期限（天）（20）动物肉鱼类家禽水果2227水果干叶菜根菜干种籽360以上2720360以上（3）食品包装 食品包装最重要的作用是维护食品的质量。例如：不透气的普通塑料袋包装可防止食品含水量的变化和灰尘、杂物对食品的污染；脱氧、充氮或真空包装可防止食品发生氧化酸败；气调包装可减弱包装袋内果蔬的呼吸强度；包装水果的纸箱、木箱和泡沫包装袋可防止水果的机械损伤；罐藏食品的密封包装可防止微生物的再次污染等等。因此食品有一个良好的包装，就可以大大地减缓食品质量的下降速度。影响食品品质稳定性的因素影响食品品质稳定性的因素外因包括环境温度、相对湿度和气体成分等因素。淀粉淀粉糊化:当温度上升到一定程度，淀粉吸收大量水分，体积膨胀，达到一定温度后偏光十字消失，温度继续上升，淀粉粒继续膨胀，可达原体积的几十倍甚至数百倍，高度膨胀的淀粉粒间互相接触，变成半透明黏稠状液体，虽停止搅拌，也不会发生沉淀，称为淀粉糊，这种由淀粉乳转变成糊的现象称为淀粉的糊化。淀粉老化(回生)稀淀粉糊放置一定时间后会逐渐变浑浊，最终可产生不溶性的白色沉淀，而将浓的淀粉分散液冷却，可迅速形成有弹性的胶体，这种现象称为淀粉的回生例如，我国果蔬无论是在品种上还是在产量上都占世界首位，但采后水果损耗约20%25%，蔬菜损耗约30%，也居世界首位（发达国家损耗一般在%左右），损耗量高达上亿吨，约价值750亿元人民币，每年腐烂损耗的果蔬几乎可满足两亿人口的基本营养需要。返回