食品的化学保藏.pptx

第七章 食品的化学保藏食品化学保藏的定义和特点食品防腐剂抗氧化剂保鲜剂第五章 食品的化学保藏第1页/共47页第七章 食品的化学保藏 食品化学保藏技术是食品科学研究中的一个重要领域。不过人们真正利用人工化学制品于食品保藏则时间还不长，始于二十世纪初期，后来，随着化学工业和食品科学的发展，天然提取的和化学合成的食品保藏剂逐渐增多，食品化学保藏技术也获得新的进展，成为食品保藏不可少的一部分。第一节 概述第2页/共47页第七章 食品的化学保藏第一节 概述一 食品的化学保藏食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中使用化学制品（食品添加剂）提高食品的耐藏性和尽可能保持其原有品质的措施。保持或提高食品品质和延长食品保藏期第3页/共47页第七章 食品的化学保藏第一节 概述二 食品化学保藏的特点优点：简便、经济缺点：暂时性的或辅助性的保藏方法第4页/共47页第七章 食品的化学保藏第一节 概述三 化学保藏剂的使用问题第一，添加到食品中的化学制品在用量上受到限制。第二，化学保藏的方法并不是全能的，它只能在一定时期内防止食品变质。第三，化学保藏剂添加的时机需要掌握，时机不当就起不到预期的作用第5页/共47页第七章 食品的化学保藏第二节 食品防腐剂 凡是能抑制微生物生长活动，延缓食品腐败变质或生凡是能抑制微生物生长活动，延缓食品腐败变质或生物代谢的化学制品或生物代谢制品。物代谢的化学制品或生物代谢制品。抗微生物的作用程度抗微生物的作用程度：抑菌剂抑菌剂杀菌剂杀菌剂第6页/共47页第七章 食品的化学保藏2.1食品防腐剂应具备的条件基本条件：卫生安全：对人体无毒害使用有效：控制作用范围和使用量不破坏食品的固有品质：其他要求：少量使用就能达到防腐要求不会与生产设备和包装容器等发生不良化学反应具有一定的耐热能力对使用的人员无害大量使用时不污染环境第7页/共47页第七章 食品的化学保藏2.2 食品防腐剂的抑菌机理不同的化合物具有不同的作用机理：氧化型杀菌剂：强氧化作用过氧化物(H2O2)：产生具有强氧化能力的新生态氧O氯制剂(Cl2、HClO)：释放有效氯OCl还原型杀菌剂：消耗食品中的氧、破坏酶活性以及蛋白质中的二硫键，如H2SO3。醇类：使蛋白质脱水变性凝固，75%乙醇杀菌，低浓度(15%)的乙醇则抑菌；有机酸类：改变膜的透性，阻碍微生物细胞的呼吸系统和营养物质的输送；第8页/共47页第七章 食品的化学保藏一、化学防腐剂（一）有机防腐剂1、苯甲酸及其盐苯甲酸又名安息香酸，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。抑菌机理：使微生物细胞的呼吸系统发生障碍阻碍细胞膜的正常生理作用。第9页/共47页第七章 食品的化学保藏抑菌作用：广谱抑菌剂，在pH2.5-4.0时具有显著的抑菌效果，pH5.4则失去对大多数霉菌和酵母菌的抑制作用，起作用的是苯甲酸（未解离的分子）。安全性：相对较安全，每日允许摄入量(ADI)0-5mg/kg体重使用量：酱油、食醋、果酱、果汁饮料：1.0g/kg;碳酸饮料：0.2g/kg 低盐酱菜、酱类、蜜饯：0.5g/kg一、化学防腐剂第10页/共47页第七章 食品的化学保藏一、化学防腐剂2.山梨酸及其盐山梨酸又名花揪酸，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。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。第11页/共47页第七章 食品的化学保藏抑菌机理抑制微生物酶系统的活性破坏多种重要的酶系统抑菌作用：对霉菌、酵母和好气性细菌有明显抑制作用，但对于能形成芽孢的厌氧菌和嗜酸乳杆菌的抑制作用甚微。pH低于5-6时效果最佳。酸性防腐剂，以未解离的分子起作用，其防腐效果随pH值降低而增强。一、化学防腐剂第12页/共47页第七章 食品的化学保藏山梨酸及其钾盐安全性：属无毒害防腐剂，ADI:0-25mg/kg体重(FAO/WHO)使用量：鱼、肉、蛋、禽制品中最大使用量：0.071g/kg;葡萄酒、果酒：0.6g/kg.使用时注意事项：易被加热时产生的水蒸汽带出，应注意加热时间；对人体皮肤和粘膜有刺激性；对霉菌污染严重的食品不仅没有抑菌作用，还会促使食品腐败变质。第13页/共47页第七章 食品的化学保藏一、化学防腐剂3.丙酸及其盐 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。抑菌谱：属于酸性防腐剂，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；对防止黄曲霉毒素的产生有特效；对酵母菌几乎无效；对引起食品发粘的菌类如枯草芽孢杆菌抑菌效果较好。一般用于面包、糕点、干酪等制品；安全性：丙酸盐类是一类安全的防腐剂，日本规定的最大用量为5g/Kg。第14页/共47页第七章 食品的化学保藏一、化学防腐剂4、脱氢醋酸和脱氢醋酸钠特点：易溶于乙醇等有机溶剂而难溶于水，多以其钠盐作防腐剂。毒性低，对热稳定；适应pH范围较宽，但以酸性介质中抑菌效果较好。抑菌谱：对霉菌和酵母菌作用较强，对细菌的作用较差。脱氢醋酸钠是乳制品的主要防腐剂。抑菌机理：损害微生物的酶系统起防腐作用。使用量：干酪、奶油和人造奶油：0.61g/kg第15页/共47页第七章 食品的化学保藏（二）无机防腐剂1.亚硫酸及其盐类强还原剂，除杀菌防腐外，还具有漂白和抗氧化。杀菌机理是消耗食品中的O2抑制某些微生物生理活动中酶的活性对霉菌和需氧细菌作用强，对酵母菌弱。第16页/共47页第七章 食品的化学保藏作用条件属于酸性防腐剂，以其未解离的分子起杀菌作用。介质的pH值3.5时，杀菌防腐效果最佳。杀菌作用随浓度增大和温度升高而增强。亚硫酸及其盐类主要用于葡萄酒和果酒的防腐（二）无机防腐剂第17页/共47页第七章 食品的化学保藏2、过氧化氢(H2O2)是活泼氧化剂，易分解成水和新生态氧；杀菌作用：3%的H2O2只需几分钟就能杀死一般细菌；0.1%的H2O2在60min可以杀死大肠杆菌、伤寒杆菌、金黄色葡萄球菌；1%的浓度在数小时内可杀死细菌芽孢；安全性：低毒杀菌剂适用范围：部分食品和器皿的消毒。目前只许用于袋装豆腐干，最大用量0.86g/L，残留量不得检出。具有很强的具有很强的杀菌作用。杀菌作用。（二）无机防腐剂第18页/共47页第七章 食品的化学保藏3、氧化型杀菌剂：Cl2Cl2溶于水后生成次氯酸，次氯酸具有强烈的氧化性，作为一种强氧化剂进入细胞内部后，因氯原子的氧化作用而破坏细胞的某些酶系统，导致细菌等死亡；杀菌作用：当水中有效氯含量保持在0.2-0.5mg/L时，可杀死肠道病原菌；病毒对氯的抵抗力比细菌强，要杀死病毒则要加大加氯量；有机质存在会影响其杀菌效果；适用范围：水中余氯量25mg/L；食品消毒用100mg/L.比如：美国现在非常流行的净菜工程，就是通过用含氯水消毒比如：美国现在非常流行的净菜工程，就是通过用含氯水消毒来控制净菜中微生物而保证食品卫生安全的来控制净菜中微生物而保证食品卫生安全的（二）无机防腐剂（二）无机防腐剂第19页/共47页第七章 食品的化学保藏4.其他无机防腐剂硝酸盐和亚硝酸盐类主要作为发色剂使用，但同时也具有防腐作用。过氧乙酸用于车间、工具和容器的消毒剂，次氯酸钙食品工厂设备清洗及加工用水等。（二）无机防腐剂第20页/共47页第七章 食品的化学保藏二、天然防腐剂植物和微生物的代谢产物有些具有抑菌或杀菌作用，因此，可用于食品保藏。第21页/共47页第七章 食品的化学保藏（一）微生物中的天然防腐剂微生物在生长时能产生一些影响其他微生物生长的物质-抗生素。目前我国食品防腐剂标准允许乳酸链球菌素和纳他霉素等第22页/共47页第七章 食品的化学保藏乳酸链球菌素乳酸链球菌素又称尼生素（Nisin），是由乳酸链球菌产生的一种多肽抗生素。尼生素是一种对人体无害的抗生素。这种抗生素较难溶于水，但能稍溶于酸性水中，对热较稳定。目前用于干酪等乳制品和肉制品的抑菌防腐。第23页/共47页第七章 食品的化学保藏（二）植物中的天然抗菌物（二）植物中的天然抗菌物质质植物中的天然抗菌物质：植物抗毒素类植物抗毒素类酚类酚类有机酸类有机酸类精油类精油类低分子量、广谱抗菌化合物，植物受到微生物侵低分子量、广谱抗菌化合物，植物受到微生物侵染时诱导产生的，现在已经用细胞培养技术来生染时诱导产生的，现在已经用细胞培养技术来生产。异黄酮类、几丁质酶等产。异黄酮类、几丁质酶等简单酚类和酚酸类简单酚类和酚酸类、羟基肉桂酸衍生物类羟基肉桂酸衍生物类和和类类黄酮类黄酮类。香辛料中的酚类物质，有广谱抗菌能。香辛料中的酚类物质，有广谱抗菌能力。力。柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸等，影响细胞膜、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸等，影响细胞膜、代谢酶、蛋白质合成；部分有机酸及其衍生物已作为代谢酶、蛋白质合成；部分有机酸及其衍生物已作为食品防腐剂食品防腐剂 香辛料中的羟基化合物、萜类，葱、蒜、韭菜中的香辛料中的羟基化合物、萜类，葱、蒜、韭菜中的含硫化合物等。从鼠尾草、迷迭香、藏茴香、丁香和普含硫化合物等。从鼠尾草、迷迭香、藏茴香、丁香和普通麝香草中提取的精油，对大肠杆菌等有较好的抑制作通麝香草中提取的精油，对大肠杆菌等有较好的抑制作用。用。第24页/共47页第七章 食品的化学保藏第三节 抗氧化剂v抗氧化剂和脱氧剂抗氧化剂和脱氧剂v抗氧化剂：还原性为依据，消耗氧或抑制酶活v大致分为下述几种种情况：v（1）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。如抗坏血酸及其衍生物、异抗坏血酸及其钠盐等v（2）将能催化和引起氧化反应的物质实行封闭。v（3）抗氧化剂能减弱氧化酶的活性，抑制氧化酶的催化氧化作用，如亚硫酸及其盐类v（4）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，如各类酚类抗氧化剂第25页/共47页第七章 食品的化学保藏一、脂溶性抗氧化剂一、脂溶性抗氧化剂常用的种类：丁基羟基茴香醚二丁基羟基甲苯没食子酸丙酯生育酚混合浓缩物正在研究的种类：正在研究的种类：v愈创树脂愈创树脂v没食子酸及其酯没食子酸及其酯(十二酯、辛酯、异戊酯十二酯、辛酯、异戊酯)v特丁基特丁基-对苯二酚对苯二酚v2,4,5-2,4,5-三羟基苯丁基酮三羟基苯丁基酮v乙氧基喹乙氧基喹v3,5-3,5-二特丁基二特丁基-4-4-茴香醚茴香醚v天然抗氧化剂：芝麻酚、芸香苷天然抗氧化剂：芝麻酚、芸香苷第26页/共47页第七章 食品的化学保藏一、脂溶性抗氧化剂(一)丁基羟基茴香醚(BHA)简称BHA。这是一种人工合成的抗氧化剂，带有的特异的酚类的气味。饼干常用的抗氧化剂之一，它还是可以用于延长咸干鱼类贮存期的添加剂。BHA与其他酚类抗氧化剂同时使用，效果更好。在动物油脂中效果更佳；比较安全，ADI值为0-0.5mg/kg;在油脂、油炸食品中最大使用量：0.2g/kg第27页/共47页第七章 食品的化学保藏(二)二丁基羟基甲苯(BHT)BHT稳定性高，抗氧化效果好，而价格低廉。使用范围：豆油、棉子油和猪油用于长期保存的食品与焙烤食品中很有效。BHT也可加入到包装焙烤食品、速冻食品及其他方便食品的纸或塑料薄膜等材料中，以延长食品的货架寿命。一、油溶性抗氧化剂第28页/共47页第七章 食品的化学保藏（三）没食子酸丙酯（PG）属于酸型抗氧化剂，易溶于乙醇，难溶于水。对热比较稳定，但易与铜、铁等金属离子反映呈紫色或暗绿色。PG对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT更强些。可以用在动物油、植物油、奶粉、鱼类制品、面包、香精油类食品中。第29页/共47页第七章 食品的化学保藏（四）特丁基对苯二酚（TBHQ）在许多情况下，对大多数油脂，尤其是对植物油具有较其他抗氧化剂更为有效的抗氧稳定性。不会因遇到铜、铁之类而发生颜色和风味方面的变化。对炸煮食品具有良好的、持久的抗氧化能力。第30页/共47页第七章 食品的化学保藏二.水溶性抗氧化剂一般地讲，水溶性抗氧化剂是能溶于水中的一类抗氧化剂，它们的主要功能是食品的护色(防止氧化变色)以及保持食品的风味和质量稳定。常用的种类是抗坏血酸类抗氧化剂此外，还有许多种，如异抗坏血酸及其钠盐、植酸、茶多酚及氨基酸类第31页/共47页第七章 食品的化学保藏抗坏血酸 1、性质：又称维生素C，具强还原性。2、抗氧化机理：是消耗氧，降低介质中的氧含量3、应用：抗坏血酸在啤酒、果汁、罐头、冷冻食品等中广泛使用。第32页/共47页第七章 食品的化学保藏食品脱氧剂及其应用脱氧剂又称游离氧吸收剂(FOA)或游离氧驱除剂(FOS)，是一类能够吸除氧的物质。当脱氧剂随食品密封在统一包装容器中时，能通过化学反应吸除容器内的游离氧及溶于食品的氧，并生成稳定化合物，从而防止食品的氧化变质；同时利用所形成的缺氧条件也能有效防止食品的霉变和虫害。脱氧剂不直接添加到食品中，不会对食品产生污染。脱氧剂不直接添加到食品中，不会对食品产生污染。第33页/共47页第七章 食品的化学保藏常用的脱氧剂：常用的脱氧剂：特制铁粉特制铁粉组成：特殊处理的铸铁粉、结晶碳酸钠、金属卤化物和填充剂；特制铁分为主要成分。褐色粉末；脱氧机理：特制铁粉先与水反应，再与氧结合，最终生成稳定的氧化铁特制铁粉的脱氧量：1g铁粉完全氧化需要300ml或0.43g的氧；特点：成本低、使用效果良好，实际生产中应用广泛；用于含水量高的食品脱氧效果发挥的快，干燥则慢；第34页/共47页第七章 食品的化学保藏常用的脱氧剂：常用的脱氧剂：连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠组成：连二亚硫酸钠、氢氧化钙、植物性活性炭；脱氧机理：以活性炭为触媒，遇水则发生化学反应，并释放热量，温度可达60-70，同时产生SO2和水：在水、活性炭与脱氧剂并存时，脱氧速度快，一般在1-2h内可以除去容器中80-90%氧，3h几乎达到无氧状态。第35页/共47页第七章 食品的化学保藏第三节 保鲜剂为了防止生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败变质等而在其表面进行喷涂、喷淋、浸泡或涂膜的物质可称为保鲜剂。12世纪我国蜂蜡涂在柑桔表面防止水分损失16世纪英国涂脂来防止食品干燥20世纪30年代美、英、澳等果蔬保鲜研究20世纪70年代后可食性保鲜剂处理肉、糖果36第36页/共47页第七章 食品的化学保藏一、保鲜剂作用隔离保护作用抑制食品水分变化抑制食品内外气体交换阻止油脂迁移作用抑杀菌及抗氧化作用2023/2/2037第37页/共47页第七章 食品的化学保藏二、保鲜剂种类蛋白质：玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白等脂类：石蜡油、蜂蜡、矿物油、乙酰单甘酯多糖：CMC、淀粉、果胶、阿拉伯胶甲壳质类：多糖，甲壳素（chitin）又叫几丁质，（C8H13NO5）n，C2上的乙酰基脱除后变成脱乙酰甲壳质，即壳聚糖，成膜性、人体可吸收、抗辐射和抑菌防霉，杀菌力强2023/2/2038第38页/共47页第七章 食品的化学保藏二、保鲜剂种类及其性质(一)蛋白质 植物来源的蛋白质包括：玉米醇溶蛋白、小麦谷蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和棉籽蛋白等，以及动物来源的蛋白有角蛋白，胶原蛋白，明胶，酪蛋白和乳清蛋白等，可分别或复合制成可食性膜用于食品保鲜。第39页/共47页第七章 食品的化学保藏(二)脂类化合物 脂类化合物包括有：石蜡油、蜂蜡、矿物油、蓖麻油、菜油、花生油、乙酰单甘酯及其乳胶体等，可以单独或与其它成分混合在一起用于食品涂膜保鲜。二、保鲜剂种类及其性质二、保鲜剂种类及其性质第40页/共47页第七章 食品的化学保藏(三)多糖 由多糖形成的亲水性膜，有不同的粘性与结合性能，对气体的阻隔性好，但隔水能力差 纤维素中的衍生物，如羧甲基纤维素(CMC)可作为成膜材料。淀粉类(直链淀粉、支链淀粉以及它们的衍生物)可用于制造可食性涂膜。糊精是淀粉的部分水解产物也可以作为成膜剂，微胶囊等。果胶制成的薄膜由于其亲水性，故水蒸气渗透性高。阿拉伯树胶、海藻中的角叉菜胶，褐藻酸盐、琼脂和海藻酸钠等都是良好的成膜或凝胶材料。二、保鲜剂种类及其性质二、保鲜剂种类及其性质第41页/共47页第七章 食品的化学保藏(四)甲壳质类 甲壳素和壳聚糖是从蟹壳和虾壳中提取的一类粘多糖。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。经过改性后成的膜具有较低的透水性和对气体的选择透过性，可以防止水分散失，又可调节气体浓度和比例，对果蔬的生命活动有抑制作用，薄膜具有防霉抑菌作用。二、保鲜剂种类及其性质二、保鲜剂种类及其性质第42页/共47页第七章 食品的化学保藏(五)树脂 天然树脂来源于树或灌木的细胞中。合成的树脂一般是石油产物。紫胶由紫胶桐酸和紫胶酸组成，与蜡共生，可赋予涂膜食品以明亮的光泽。紫胶在果蔬和糖果中应用广泛。紫胶和其它树脂对气体的阻隔性较好，对水蒸气一般。松脂可用于柑橘类水果的涂膜保鲜剂。苯并呋喃茚树脂也可用于柑橘类水果二、保鲜剂种类及其性质二、保鲜剂种类及其性质第43页/共47页第七章 食品的化学保藏 此外，在保鲜剂中常常要加入一些其它成分或采取其它一些措施，以增加保鲜剂的功能 如常用丙三醇、山梨醇增塑剂；用苯甲酸盐、山梨酸盐作为防腐剂；用单甘酯、蔗糖脂作为乳化剂，用BHA、BHT、PG作为抗氧化剂以及浸渍无机盐溶液如CaCl2溶液等 二、保鲜剂种类及其性质二、保鲜剂种类及其性质第44页/共47页第七章 食品的化学保藏复习题常用食品防腐剂的作用机理常用食品抗氧化剂的作用原理影响食品抗氧化剂作用的因素和增效作用是什么使用食品化学保藏剂所遵守的原则及注意事项展望食品化学保藏剂的应用前景第45页/共47页第46页/共47页第七章 食品的化学保藏感谢您的观看！第47页/共47页