《食品特性》PPT课件.ppt

第一章食品的特性 第一节 食品的化学特性大多数食品都有着诱人的色、香、味l食品中含有碳水化合物、蛋白质、维生素、有机酸、矿物质、风味物质和色素等化学物质这些物质在食品保藏过程中发生的变化将对食品的安全保藏和品质产生重要影响要搞好食品的流通和安全保藏，就必须了解这些化学成分的特性、变化规律及其对食品品质的影响一、水分（一）食品中水的含量普遍性l几乎存在于所有的食品中，不同种类的食品含水量不同，多数食品的含水量70不均匀性l动物性食品肌肉、脏器、血液中的含水量最高（70-80%)，皮肤次之（60-70%)，骨骼的含水量最低（12-15)l植物性食品不同品种之间、同种植物的不同组织之间、不同的成熟度之间，水分含量也不相同叶菜类较根茎类含水量要高得多，营养器官含水量较高（70-90%)，而繁殖器官含水量较低（12-15）表1-1主要食品及食品原料的含水量表1-1主要食品及食品原料的含水量（一）水在食品中的存在状态种类l自由水和普通液态水完全相同l结合水结合水与亲水性物质结合在一起的水，水分子处于束缚状态，蒸发困难，0 下不结冰大部分结合水没有溶解其它物质的能力，特别是不能为微生物生长发育所利用l果酱、加糖炼乳等，水分含量很高，但常温下很难腐败l水分与大量的糖相结合，大部分水以结合水的状态存在，细菌、霉菌等不能利用水分活度自由水和结合水的比例可以用水分活度（Aw）表示水分活度也可看作食品表面的蒸汽压 p 与纯水的蒸气压 p0之比纯水的水分活度为 1.0水分活度越小，自由水所占比例越小，结合水所占比例越大（二）水对食品保藏的影响水分不仅影响食品的营养成分、风味和外观形态的变化而且影响微生物的生长发育食品中的游离水分能被微生物、酶和化学反应所利用，此即为有效水分，可用水分活度来估量食品的水分含量，特别是水分活度，与食品的保藏性有十分密切的关系1 水分活度与微生物生长繁殖的关系食品中各种微生物的生长发育不是由含水量决定的，而是由水分活度决定的不同的微生物在食品中繁殖时对水分活度的要求不同l细菌对低水分活度最敏感l酵母次之l霉菌的敏感性最差各种微生物生长所需的最低水分活度Aw0.91，引起食品变质的微生物以细菌为主，水分活度 0.91，就可以抑制一般细菌的生长当在食品原料中加入食盐、糖后，水分活度下降，一般细菌不能生长，嗜盐菌却能生长Aw 0.90，食品的腐败主要是由酵母和霉菌引起的食品中重要中霉菌生长的最低水分活度在 0.86-0.97，真空包装的水产和畜产加工制品，流通标准规定Aw0.942 水分活度与化学反应的关系大多数化学反应必须在水中才能进行，很多化学反应和生物化学反应还必须有水的参与许多由酶催化的反应l反应物l底物向酶扩散的输送介质l通过水化作用促使酶和底物活化降低水分活度，稳定食品质量l减少酶促反应、非酶反应、氧化反应水分活度与化学反应速率水分活度在 0.7-0.9，食品的一些重要化学反应的反应速率都达到最大，这时食品变质受化学变化的影响增大l脂类氧化、碳氨反应、维生素分解当食品的水分活度进一步增大到 0.9 时，食品中的各种化学反应速率大都呈下降趋势l这可能是由于水是这些反应的产物，增加水分含量将抑制产物的生成l也可能是由于水产生的稀释效应减慢了反应速率l食品变质主要受微生物和酶作用的影响3.水分活度与酶作用的关系水分活度 p。的关系，故食品的干耗将持续不断地进行下去包装中的干耗是指包装内存在的空气而引起的干耗包装中的干耗要比自由干耗小得多l包装内食品的间隙一般都比较小l其中的空气吸湿能力有限l且作为冷却面的包装材料的除湿能力也不如冷却设备包装中的空隙越小，则干耗越少如果用气密性包装，即可大大减少干耗（三）影响干耗的因素1.内在因素影响食品的种类、品种食品表面积与重量比值成熟度保护层、表皮组织成分l原生质中亲水胶体和可溶性固形物含量高的食品水果、蔬菜冷藏时，因表皮成分、厚度及内部组织结构不同，水分蒸发存在着差异l龙须菜、蘑菇、叶菜类等在冷藏中，水分蒸发作用较强l桃、李、无花果、番茄、甜瓜、萝卜等在冷藏中水分蒸发次之l苹果、柑橘类、柿、梨、马铃薯、洋葱等在冷藏中水分蒸发较小 未成熟的果实要比成熟的果实水分蒸发量大肉类水分蒸发量l肉的种类、单位质量表面积的大小、表面形状、脂肪含量2.外在因素外在因素是贮藏中可以调节的环境因素l空气湿度、温度、空气流速等（1）空气湿度（RH）空气湿度是影响食品水分蒸发的直接因素l相对湿度越大，食品中的水分蒸发越慢。不同性质的食况，在贮藏过程中所要求的相对湿度不同l叶菜、幼嫩黄瓜等组织较脆嫩的蔬菜，相对湿度需要 90-95 或更高l多数果品或蔬菜要求相对湿度为85-90%；l鳞茎、块茎等休眠器官相对湿度一般要小于70%高的相对湿度会打破休眠，引起腐烂表（2）温度贮藏温度升高时，食品表面水分子运动加快，蒸发加快，干耗增大绝对湿度相同时，温度上升，饱和湿度增加，相对湿度下降，蒸发加快同一相对湿度而温度不同的贮藏室中，温度高的饱和湿度大，达到饱和状态时所需的水蒸气更多，水分蒸发更快些，干耗也多食品在冷藏中的水分蒸发或冻藏过程中冰晶升华都需要吸收一定的热量，供给的热量越多，则干耗速度越快通常，冷藏或冻藏温度越低，空气的相对湿度越高，干耗也越小（3）风速空气流速的增大使干耗增加l促使贮藏室内壁、冷却设备和食品之间的湿热交换，加快食品水分的蒸发空气流速对干耗的影响会因食品种类而有所差异虽然风会带走食品的水分，加快蒸发速度，但室内也必须适当通风，以排除不良气体（4）堆码方式食品在冷藏或冻藏时总是堆积起来的，堆码形状、堆垛密度及装载量等都会影响食品干耗实践证明，食品的干耗主要发生在货堆的外围部分l其内部由于相对湿度接近饱和l并且与外界发生对流换热少，因而干耗极少堆垛位置与干耗的关系食品的密度与食品干耗的关系（5）冷库的结构和冷却设备冷库结构l单层库中的食品，其干耗比多层库中的食品更多l夹套式冷库中的食品的干耗比普通冷库更少l原因：不同建筑结构的冷库具有不同的隔热性能冷库内的冷却设备l与冷却排管相比，冷风机使冻肉的干耗增大60左右l原因：冷风机工作时会产生热量，而且还会引起食品的表面蒸发系数增大，从而使干耗增加冷却设备对食品干耗的影响其他进入冷库时食品的温度食品与冷却设备之间的温差食品分割的程度食品的形状及特性食品表面水分蒸发系数（四）干耗对食品的影响干耗不仅会造成食品的重量损失，而且还会引起明显的外观变化水果、蔬菜l会导致其失去新鲜饱满的外观l当干耗达到5时，会出现明显的凋萎现象，影响其柔嫩性和抗病性肉类食品l表面出现收缩、硬化，形成干燥皮膜，肉色也有变化鸡蛋l造成气室增大、质量减轻、品质下降冻结烧（Freezing Burn）当冻结食品发生干耗时，由于冰晶升华后在食品中留下大量空隙，大大增加了食品与空气的接触面积，并且随着干耗的进行，空气将逐渐深入到食品的内部，引起严重的氧化作用，从而导致食品的褐变及风味、质地白严重劣化食品出现冻结烧后，即失去食减价值和商品价值（五）减少干耗的方法增加空气相对湿度，控制食品失水l向贮藏库中洒水、喷水蒸气l但贮藏温度高且相对湿度也高时，会加速食品的腐烂变质l需控制贮藏温度，采用低温高湿较为宜适当通风l以防带走大量水分采用真空包装或气密性包装，修建夹套式冷库包冰衣l冷冻水产品第三节 食品的生物特性一、食品中的微生物食品常常与环境发生各种形式的接触，从而引发微生物的污染l原料的生产、采购、加工、贮藏、运输、销售、烹调各类食品的水分活度，营养成分和组织结构各具特点，各类食品中生长的微生物也不同各类食品在保藏过程中微生物的活动规律、引起腐败变质的现象也各有特点因此，了解食品中微生物的种类和活动规律对食品的安全保藏非常重要（一）食品中微生物的来源及特点来源l土壤l水l空气l生产流通环节相关的人员和器具l添加剂污染类型l内源性l外源性（二）微生物对食品安全性的影响影响食品安全性的因素l化学性危害、生物性危害、物理性危害生物性危害l主要是指生物（尤其是微生物）本身及其代谢过程、代谢产物（如毒素）等对食品原料、加工过程以及产品的污染l这种污染会对消费者的健康造成损害食品中的微生物危害细菌性危害真菌性危害病毒性危害1.细菌性危害是指细菌及其毒素产生的生物性危害食品被细菌特别是致病菌污染时，不仅会引起腐败变质，而更重要的是引起食物中毒常见的引起食物中毒的细菌l沙门氏菌、副溶血性弧菌、葡萄球菌、变形杆菌、肉毒梭状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、致病性大肠杆菌、志贺氏菌2.真菌性危害食品中真菌性危害主要包括真菌及其毒素、有毒蘑菇及其对食品造成的危害真菌性危害不仅使食品霉变腐败，而且还造成粮食类及其副产物食物中毒霉菌性食物中毒的特点l没有传染性l其毒害受生物性因子支配地方性、相对的季节性和波动性l耐高温，没有抗原性，不能引发机体产生抗毒素，也不能使机体产生其它感应物质食品中的致病真菌麦角菌禾谷镰刀菌黄曲霉寄生曲霉青霉产毒特性产毒的真菌只限于少数的几种，并且产毒真菌也只有一部分菌株产毒同一种产毒真菌存在产毒能力不同的菌株原因不清l是取决于菌株本身生物学的特点l还是取决于外界条件的不同或者两者兼有同一产毒菌株的产毒能力还表现出可变性和易变性l产毒菌株经过累代培养，可以完全失去产毒能力而成为非产毒菌株l一定情况下，又可以出现产毒能力产毒菌株所产生的真菌毒素，并不具有严格的专一性，l一种菌种或菌株可以产生几种不同的毒索，而同一毒素也可以由几种真菌产生常见的产毒霉菌主要有曲霉菌属、青霉属、镰刀菌属等3.病毒性危害病毒具有专性寄生性，虽然不能在食品中繁殖，但可在食品中残存较长时间l食品为病毒提供了很好的保存条件被病毒污染的食品一旦被食用，病毒即可在体内繁殖，引起感染性病毒疾病病毒对食品造成的污染事件时有发生l疯牛病和口蹄疫事件易被病毒污染的食品主要有肉制品、乳制品、水产品、蔬菜和水果等常见的病毒l甲肝病毒、诺瓦克病毒和类诺瓦克病毒等（三）微生物与食品的安全保藏1.粮食中的微生物粮食中存在大量种类繁多的微生物这些微生物的生长繁殖会造成粮食的霉变发热l重量减少，品质劣变，甚至带毒，造成极大的经济损失，并直接危害人体健康特点粮食中是微生物良好的天然培养基l丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪及无机盐等粮食中的微生物包括l病毒、细菌、放线菌、酵母和霉菌数量l细菌最多，其次是霉菌，放线菌和酵母菌很少危害l霉菌最重要新粮和陈粮中的微生物新收获的粮食l细菌占微生物区系的90以上l以草生欧文氏菌、荧光假单胞杆菌最多，其次是黄杆菌和黄单胞杆菌陈粮l以芽孢杆菌和微球菌居多虽然粮食中细菌的数量最多，但它对储粮的危害远不及霉菌霉菌的危害大于细菌细菌需要游离水存在才能活动l只有在粮食霉变发热后期，才有游离水出现，这时有些嗜热菌才可以活动，使粮食继续发热达到 70-75 l在实际情况下，在发热远未达到这种严重状况之前粮食即被处理另一方面，细菌不能进入完整的粮粒l它只能从粮食表面的自然孔或伤口侵入l所以细菌导致粮食发热的可能性很小粮食中的真菌田间真菌储藏真菌田间真菌以兼寄生菌为主包括链格孢霉、蠕孢霉、枝孢霉、链孢霉、弯孢露、黑孢子菌等链格抱霉最常见储藏真菌以腐生真菌为主包括曲霉和青霉危害最大的是曲霉曲霉l灰绿曲霉群、白曲霉和黄曲霉真菌群的变化通常在新粮入库时，田间真菌数量多，储藏真菌比较少在常规储藏中，随着储藏时间的延长，真菌总数呈下降趋势2.肉、蛋、乳中的微生物肉、蛋、乳是微生物良好的天然培养基l较多的蛋白质、脂肪、水和无机盐，维生素含量也很丰富l乳中还含有大量的乳糖l很适宜于微生物的生长繁殖因此，了解微生物的种类和控制微生物的活动，对肉、蛋、乳的安全贮藏非常重要（1）肉中的微生物肉中的微生物l腐败微生物、病原微生物腐败微生物l细菌、霉菌、酵母菌l主要是细菌常见的细菌l假单胞菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、莫拉氏菌属、芽孢杆菌属等主要病原微生物l沙门氏菌、炭疽杆菌、布鲁氏杆菌、结核杆菌、猪丹毒杆菌、李斯特杆菌和口蹄疫病毒等l沙门氏菌最为常见肉中微生物的生长顺序早期的微生物l需氧性的假单胞菌、微球菌、芽孢杆菌等为主l它们先出现在肉的表面，经过繁殖后，肉即发生变质并逐渐向肉内部发展，这时以兼性厌氧微生物为主要菌l枯草杆菌、粪链球菌、大肠杆菌、普通变形杆菌当变质继续向深层发展l出现较多的厌氧微生物l主要为梭状芽孢杆菌肉的腐败变质主要表现发粘出现色斑恶臭气味l因蛋白质水解l生成氨、硫化氢、吲哚、腐胺、尸胺低温下的微生物低温l可以抑制中温性微生物和嗜热性微生物的生长繁殖l但仍可能有嗜冷微生物进行生命活动1-3 在肉中生长的微生物嗜冷微生物l细菌假单胞菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属等l霉菌枝抱属、枝霉属、毛霉属等l嗜冷酵母菌假丝酵母属、红酵母属、球拟酵母属若冷冻肉温度在-5 以上l仍有微生物生长的可能-2 以下一般不全出现腐败细菌的生长，病原菌也不能生长能生长的是l少数耐低温和低水分活性的霉菌和酵母菌l特别是霉菌其中多主枝抱、枝霉在冷藏条件下生长比较快（2）乳中的微生物牛乳中的微生物主要类群l能分解利用乳糖和蛋白质基本特征l乳糖发酵l蛋白质腐败l脂肪酸败鲜牛乳中的微生物细菌、霉菌和酵母菌常见的细菌l链球菌属、乳杆菌属、假单胞菌属l病原菌结核杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌常见的霉菌l主要有多主枝抱、乳酪节卵孢等酵母菌l脆壁酵母、红酵母、假丝酵母鲜牛乳中的细菌链球菌属和乳杆菌属l是鲜牛乳中十分常见的两属乳酸菌l它们能对乳中的乳糖进行同型或异型发酵，产生乳酸，使牛乳变酸芽孢杆菌、假单胞菌、变形杆菌l牛乳中常见的脓化细菌l它们能分解乳中的蛋白质，并产生腐败的臭气假单胞菌l不仅能分解牛乳蛋白质，还能分解乳中的脂肪l牛乳中典型的脂肪分解菌无色杆菌、黄杆菌、产碱杆菌l也能分解脂肪l也是牛乳中的脂肪分解菌大肠杆菌等分解乳糖而产生乳酸、醋酸，使鲜牛乳变酸并出现凝固同时产生 CO2 和 H2，使牛乳凝固具有多孔气泡，并使乳产生不愉快臭味生鲜牛乳中微生物的活动规律贮藏初期酸度升高至 pH 4.5 时当乳的酸度升高到 pH3-3.5 时贮藏初期细菌繁殖占绝对优势l主要是乳链球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和一些蛋白质分解细菌等l其中以链球菌生长繁殖特别旺盛使乳糖分解产生乳酸，乳液酸度不断升高同时还可观察到产气现象，这是大肠杆菌等产气菌引起的酸度升高抑制了其它腐败细菌的生命活动pH 4.5 时乳链球菌本身受到抑制，不再增值反而会逐渐减少l这时已出现酸凝固乳酸杆菌可继续在产生凝块的乳中增殖并产生乳酸，使 pH 继续下降pH 3-3.5 时绝大多数微生物被抑制甚至死亡而酵母菌和霉菌可适应此高酸性环境而生长繁殖它们利用乳酸和其它一些有机酸，使乳的 pH 回升至接近中性之后，分解利用蛋白质和脂肪的假单胞菌、芽孢杆菌等增殖，消化凝乳块，并有腐败的臭味产生鲜牛乳中微生物活动曲线（3）蛋中的微生物主要是细菌和霉菌，酵母菌较少见常见的细菌l假单胞菌属、变形杆菌属、产碱杆菌属、埃希氏菌属常见的霉菌l枝孢属、青霉属、侧孢霉属最常见的病原微生物l沙门氏菌：如鸡沙门氏菌、鸭沙门氏菌与食物中毒有关的病原菌l金黄色葡萄球菌、变形杆菌鲜蛋在贮藏过程中的变质散黄蛋l细菌侵入鸡蛋后，先将系带分解断裂，使蛋黄不能固定而发生移位l其后蛋黄膜被分解，蛋黄散乱，与蛋清逐渐混合在一起，这种蛋称为散黄蛋l是变质的初期现象散黄蛋进一步被细菌分解l产生硫化氛、氨、吲哚、粪臭素、硫醇等分解产物，出现恶臭气味蛋清呈现不同颜色卵黄系带卵清蛋白蛋黄膜蛋黄蛋清呈现不同的颜色假单胞菌可引起黑色、绿色、粉红色等腐败产碱杆菌、变形杆菌、埃希氏杆菌等使蛋清呈现黑色沙雷氏菌产生红色腐败不动杆菌引起无色腐败酸败蛋有时蛋清变质不产生硫化氢等恶臭气味而产生酸臭蛋液变稠而成浆状或有凝块出现这是微生物分解糖或脂肪而形成的腐败现象霉菌对蛋的影响粘壳蛋l霉菌进入蛋内，一般在蛋壳内壁和蛋白膜上生长繁殖，形成大小不同的深色斑点l斑点处有蛋液粘着不同霉菌产生的斑点不同l青霉产生蓝绿斑，枝孢霉产生黑斑在环境湿度比较大的情况下，有利于霉菌的蔓延生长，造成整个蛋内外生霉3.水果和蔬菜中的微生物水果和蔬菜的构成l水分、碳水化合物、蛋白质、脂肪、灰分l其主要成分是碳水化合物和水l特别是水的含量比较高l适宜于微生物的生长繁殖容易出现微生物引起的腐烂变质水果和蔬菜中常见的微生物由于生态条件的不同，世界各地区的水果和蔬菜的微生物类群有明显的区别l意大利、英国和德国，贮藏期间苹果的最主要病害菌是白盘长孢l美国：扩展青霉果蔬贮藏期间微生物类群也可能发生变化l柑橘类在贮藏初期青霉造成的损失最大l较长时间的贮藏盘长抱霉、刺盘袍4.罐头中的微生物罐头食品按 pH 分类l低酸性pH 5.0 以上l中酸性 pH 4.5-5.0 l酸性 pH 3.7-4.5 l高酸性 pH 3.7 以下罐头中的微生物低酸性和中酸性l主要是细菌l酵母菌和霉菌则不常见细菌l嗜热性细菌、中温性厌氧细菌、形成芽孢的需氧细菌、不产芽孢的细菌酸性和中酸性l产生芽孢的细菌凝结芽孢杆菌、丁酸梭菌l不产生芽孢的细菌乳杆菌、明串珠菌罐头中的细菌嗜热性细菌l主要有平酸菌、TA 菌（即不产生硫化氢的嗜热厌氧菌）和硫化物细菌罐头的平酸腐败l一种产酸不产气l引起平酸腐败的细菌统称为平酸菌中温性厌氧细菌l肉毒梭菌、双酶梭菌、腐化细菌、丁酸梭菌、巴氏芽袍梭菌二、食品中的酶（一）食品中酶的基本特性所有的生物体中都含有种类繁多的酶酶是生物体中一种特殊的蛋白质，具有高度的催化活性，能降低反应的活化能酶同其它蛋白质一样，由氨基酸组成l不仅具有两性电解质的性质l还具有一、二、三、四级结构酶分类单纯酶l其基本组成只是氨基酸l它的催化活性仅取决于蛋白质的结钩结合酶l它除蛋白质以外还有非蛋白质成分l这两部分对酶的催化活性缺一不可酶蛋白l蛋白质部分辅酶因子l非蛋白质部分常见的辅酶因子l金属离子、有机化合物和维生素类物质食品的主要原料l生物来源的材料食品原料自然含有数以百计不同种的酶 内源性酶l将食品中所含有的酶类l这些酶是食品原料在宰杀或采摘后成熟或变质的主要因素之一l即使在原料被收获后这些酶仍然起着作用，对食品的质量和贮藏性具有重要影响（二）食品中的主要酶类氧化酶类脂酶果胶酶蛋白酶淀粉酶1.氧化酶类（1）多酚氧化酶（2）脂氧合酶（3）其它氧化酶类（1）多酚氧化酶又被称为酪氨酸酶、多酚酶、酚酶等存在l广泛存在于植物、动物物和一些微生物中特点l以 Cu 为辅基，以氧为受氢体发生褐变反应l底物是食品中的一些酚类、黄酮类和单宁物质l多酚氧化酶催化底物形成醌类化合物，醌类化合物进一步氧化和聚合形成黑色素实例莲藕、马铃薯、香蕉、苹果等，剥皮或切分后出现褐色或黑色l是由于果蔬中含有的单宁物质，在多酚氧化酶的作用下发生氧化变色的结果茶叶、可可豆等饮料的色泽形成某些粮食在加工中的变色l甘薯粉、荞麦面蒸煮变黑，糯米粉蒸煮变红（2）脂氧合酶存在l脂氧合酶存在于各种植物中，在豆类中具有较高的活力，尤其以大豆的活力为最高特性l催化含顺，顺-1，4-戊二烯的不饱和脂肪酸及其酯产生的自由基，然后产生氢过氧化物l氢过氧化物进一步分解，产生醛和其它不良口味的化合物食品变质主要表现破坏亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸产生游离基损害某些维生素和蛋白质等成分在低温下仍有活力，未漂烫的冷冻青豆、蚕豆等长时间冻藏仍会产生异味，造成色素的损失益处促进面粉的漂白l脂氧合酶能催化胡萝卜素的氧化，使其变为无色面筋的形成l在制作面团过程中促进二硫键的形成（3）其它氧化酶类过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶l会引起食品颜色和风味的变化及营养成分的损失在香蕉、胡萝卜和莴苣l广泛分布着抗坏血酸氧化酶l它与维生素 C 的减少有很大关系过氧化物酶广泛地存在于果蔬组织中，未经热烫的冷冻蔬菜所具有的不良风味与此酶的作用有关莴苣2.脂酶脂酶是水解处于油水界面的三酰基甘油的酯键的酶存在于所有含脂肪的组织中l哺乳动物体内的胰脂酶、大豆中的脂酶等胰脂酶l能将脂肪分解为甘油和脂肪酸脂酶l牛乳、奶油、干果类等含脂食品的变质l牛乳中的乳脂肪在脂酶作用下分解产生游离脂肪酸，从而带来脂肪分解的酸败气味，这是乳制品尤其是奶油比较常见的缺陷粮油中含有脂肪酶使脂肪被催化水解，使游离脂肪酸含量升高，从而导致粮油变质变味，品质下降成品粮比原粮更难于贮存l在原粮中，脂肪酶与其底物在细胞中各有固定的位置，彼此不易发生反应l制成成品粮后，使两者有了接触的机会3.果胶酶果胶酶l多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶和果胶裂解酶果胶物质l存在于所有高等植物细胞壁和细胞间，也存在于细胞汁液中l对于水果、蔬菜的口感有很大影响在果蔬成熟时，可以观察到果实软化现象l随果实成熟，果胶酶的活力增加，果胶物质在果胶酶的作用下，水解变成水溶性状态l香蕉、柿、桃、番茄4.蛋白酶对于动物性食品原料，决定其质构的生物大分子主要是蛋白质蛋白质在蛋白酶作用下所引起的结构上的改变，会导致这些食品原料质构上的变化如果这些变化是适度的，食品会具有理想的质构（1）组织蛋白酶存在于动物组织的细胞内，在酸性pH 下具有活力位于细胞的溶菌体内，区别于由细胞分泌出来的蛋白酶l胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶组织蛋白酶种类lA、B、C、D、El此外，还分离出一种组织羧肽酶组织蛋白酶参与了肉成熟期间的变化l当动物组织的 pH在宰后下降时，这些酶从肌肉细胞的溶菌体粒子中释放出来l导致肌肉细胞中的肌原纤维以及胞外结缔组织分解活力最高(2)钙离子激活中性蛋白酶（CaNP）或许是已被鉴定的最重要的蛋白酶种类lCaNPI、CaNPII l都是二聚体功能l肌肉 CaNP 可能通过分裂特定的肌原纤维蛋白质而影响肉的嫩化作用方式l可能是在宰后的肌肉组织中被激活l在肌肉变成食用肉的过程中同溶菌体蛋白酶协同作用（3）乳蛋白酶一种碱性丝氨酸蛋白酶水解特性l水解-酪蛋白产生疏水性更强的-酪蛋白，l也能水解-酪蛋白，但不能水解-酪蛋白在奶酪成熟过程中乳蛋白酶参与蛋白质的水解作用由于乳蛋白酶对热较稳定，因此它的作用对于经超高温处理乳的凝胶作用也很重要5.淀粉酶存在于动物、高等植物和微生物中淀粉是决定食品粘度和质构的主要成分，在食品保藏和加工期间，它的水解是一个重要的变化淀粉酶种类l-淀粉酶l-淀粉酶-淀粉酶存在于所有动物、植物和微生物体中作用方式l以随机的方式从淀粉分子内部水解-1,4-糖苷键，使淀粉成为含有 5-8 个葡萄糖残基的糊精实例面包l-淀粉酶为酵母提供糖分，以改变产气能力，改善面团结构，延缓陈化时间啤酒l除去啤酒中由于残余淀粉所引起的雾状混浊粮食l陈米煮的饭不如新米好吃l原因之一是陈米中的-淀粉酶丧失了活性（2）-淀粉酶作用方式l水解淀粉分子时，从非还原基开始，每次切下两个葡萄糖单位l并使麦芽糖分子的构型从-变为-型小麦、大麦和大豆粉中的-淀粉酶，发芽时含量可增加 2-3 倍-淀粉酶对食品质量有很大的影响，例如烤面包、发酵馒头，都需要面粉中含有一定量的-淀粉酶？（三）酶对食品质量及保藏性的影响1.酶对食品外观质量的影响2.酶对食品质构的影响3.酶对食品风味的影响4.酶对食品营养成分的影响5（1）酶在食品中的致毒作用5（2）酶在食品中的解毒作用1.酶对食品外观质量的影响色泽是许多食品的质量指标之一部分水果成熟时l绿色减少，代之以红色、橘红色、黄色和黑色l随着成熟度的提高，青刀豆和其它一些绿色蔬菜中的叶绿素含量下降这些颜色变化都与酶的作用有关导致水果、蔬菜中色素变化的主要酶l脂氧合酶、叶绿素酶和多酚氧化酶肉颜色的变化新鲜瘦肉的红色呈红色l含有氧合肌红蛋白瘦肉呈紫色l氧合肌红蛋白在酶的作用下转变成脱氧肌红蛋白褐色l氧合肌红蛋白和脱氧肌红蛋白中的 Fe2+在酶的作用下被氧化成 Fe3+时，生成高铁肌红蛋白2.酶对食品质构的影响农品的质构是决定食品质量的重要指标水果蔬菜的质构主要取决于所含有的一些复杂的碳水化合物l果胶物质、纤维素、半纤维素、淀粉、木质素自然界存在着能作用于这些碳水化合物的酶，酶的作用显然会影响果蔬的质构实例水果蔬菜l组织中的果胶在果胶酯酶作用下水解成果胶酸和甲醇l从而引起果蔬组织软化，耐藏性降低动物l宰杀后，蛋白水解酶类的作用会使肉嫩化，从而改变了肌肉的质构3.酶对食品风味的影响食品在保藏期间由于酶的作用会导致不良风味的形成青刀豆、豌豆、玉米和花椰菜，因漂烫处理的条件不适当，在随后的保藏期间会形成不良风味l青刀豆和玉米：脂氧合酶l花椰菜：脱氨酸裂解酶动物在宰杀后，蛋白水解酶类除使肉嫩化外，还有增加肉的风味的作用4.酶对食品营养成分的影响食品加工中营养成分的损失l大多由非酶作用引起l原料中的某些酶也对食品中营养成分有一定影响脂氧合酶l催化胡萝卜素降解而使面粉变白l在蔬菜加工中则使胡萝卜素破坏而损失维生素 A 原硫胺素酶l在一些用发酵法加工的鱼制品中，鱼和细菌中硫胺素酶的作用，使鱼发酵制品缺乏维生素B 抗坏血酸氧化酶及其它氧化酶l直接或间接导致果蔬在加工和贮藏过程中 VC 损失5（1）酶在食品中的致毒作用在食品原料中酶和底物的位置l处于细胞的不同部分l只有当原料的组织被破坏时，酶和底物的相互作用才有可能发生致毒作用l木薯中的生氰糖苷，本身无毒l在内源糖苷酶的作用下，产生剧毒的氢氰酸l十字花科蔬菜的种子、皮和根中的葡萄糖芥苷，在芥苷酶作用下会产生对人体有害的化合物菜籽中的甲状腺肿素5（2）酶在食品中的解毒作用在乳的加工l加入-半乳糖苷酶，分解其中的乳糖l消除因摄入乳中的乳糖而引起的乳糖不耐症在豆类和小麦加工l加入植酸酶，分解植酸l减少食用豆类和面类食品时因含植酸而引起的矿物质吸收率低的现象三、食品的生理代谢和生化变化（一）果蔬贮藏中的生理生化变化（二）动物性食品贮藏中的生理生化变化（一）果蔬贮藏中的生理生化变化1.果蔬的呼吸代谢采后果蔬的特点l水果和蔬菜采收以后，水和无机物的供应停止，同化作用基本上不再进行，但仍然是活体，其主要代谢过程仍在继续采后代谢作用主要是呼吸作用呼吸l呼吸底物在一系列酶参与下的复杂生物氧化过程，经过许多中间环节，将生物体内的复杂有机物分解为简单物质，并释放出化学能呼吸的产物合成其它新物质的原料 ATPl新物质的合成及维持细胞结构和功能所需要的能量果蔬保鲜的原则呼吸与果蔬寿命的关系l呼吸作用越旺盛，各种生理生化过程进行得越快，贮藏寿命就越短原则l设法抑制呼吸作用l在维持产品正常的生命过程前提下，尽量使呼吸作用进行得缓慢一些呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸呼吸强度定义l呼吸强度是衡量呼吸作用强弱的物理指标。在一定的温度下，用单位时间内单位重量产品放出 CO2 和吸收 O2 的量表示l常用的单位是 CO2 mg/（k g h）或 O2 mg/(kg h）呼吸强度是表示组织新陈代谢快慢的一个重要指标，是估计产品贮藏潜力的依据呼吸高峰在果实发育过程中，呼吸作用的强弱不是始终如一的，根据呼吸曲线的变化模式不同，可以将果实分为两类跃变型果实l其幼嫩果实呼吸旺盛，随着果实细胞的膨大，呼吸强度逐渐下降，开始成熟时呼吸强度突然上升，果实完熟时达到呼吸高峰，此时果实的风味品质最佳，然后呼吸强度下降，果实衰老死亡l苹果、香蕉、芒果、番茄、杏、桃非跃变型果实l果实是发育过程中没有呼吸跃变现象，呼吸水平呈现直线缓慢下降的趋势l葡萄、柑橘、菠萝、黄瓜、草莓、荔枝等。（3）影响呼吸强度的因素在贮藏过程中果蔬的呼吸强度与产品的消耗是紧密联系着的呼吸强度越大，所消耗的营养物质也越多水果和蔬菜贮藏成败的关键l在不妨碍水果和蔬菜正常生理活动的前提下，尽量降低它们的呼吸强度，减少营养物质的消耗，这是种类和品种果蔬种类和品种不同，呼吸强度也不同这是由它们本身的性质所决定的0-3 下的呼吸强度l苹果1.5-2.0 CO2mg/(kgh)l葡萄1.5-5.0 CO2mg/(kgh)l菠菜21CO2mg/(kgh)l番茄18.8CO2mg/(kgh)成熟季节l夏季成熟的果蔬比秋季成熟的果蔬呼吸强度大生长地区l南方生长的果蔬比北方生长的呼吸强度大品种l早熟品种的呼吸强度又大于晚熟品种生长时期l幼龄时期呼吸强度最大，随着年龄的增长，呼吸强度逐渐下降l幼嫩蔬菜处于生长旺盛期，各种代谢过程都很活跃，因此，呼吸强度高，很难贮藏保鲜l老熟的瓜果和其它蔬菜，新陈代谢缓慢，表皮组织、蜡质和角质保护层加厚，呼吸强度降低，耐贮藏同一器官的不同部位l果皮呼吸强度大，果肉和种子的呼吸强度小l不同部位的物质基础不同，氧化还原系统的活力不同及组织的供氧情况不同温度果蔬的长期贮藏一般在低温下进行l一般在一定温度范围内，随温度升高，酶活力增强，呼吸强度增大并不是贮藏温度越低越好，而是应根据各种水果和蔬菜对低温的忍耐性不同，尽量降低贮藏温度，又不致产生冷害温度波动贮藏环境中的温度波动会刺激水果和蔬菜中水解酶的活性，促进呼吸，增加消耗，缩短贮藏时间l马铃薯置于 20 -0 -20 中变温贮藏，在低温贮藏一段时间后，再升温到 2 0 时，呼吸强度会比原来在 20 下增加许多倍机械伤害果蔬受伤后，造成开放性伤口，可利用的氧增加，呼吸强度增加，也不利于贮藏贮藏环境中的湿度柑橘和大白菜l采后要稍微晾晒,轻微失水有利于呼吸强度的降低洋葱l低湿贮藏不但有利于休眠，还可抑制其呼吸强度薯芋类蔬菜l要求高湿l干燥会促进呼吸，产生生理伤害香蕉l相对湿度90，才会有正常的呼吸跃变产生空气中的气体成分O2 和 CO2 l影响果蔬的呼吸作用、成熟、衰老l适当降低 O2浓度，提高CO2 浓度，可以抑制呼吸，但不会干扰正常的代谢O2和 CO2 临界浓度取决于l果蔬种类、温度和在该条件下的持续时间氰化物、CO 和二硝基酚等抑制果蔬的呼吸作用乙烯刺激果蔬的呼吸强度增高 适宜的CO2浓度对于大多数水果和蔬菜来说，比较合适的 CO2 浓度为 1-5CO2中毒l CO2 浓度达到 1 时，有些果实的琥珀酸脱氢酶和烯醇式磷酸丙酮羧化酶的活力会受到明显的抑制，从而引起代谢失调l当 CO2浓度达到 20 时，无氧呼吸明显增加，乙醇、乙醛物质积累，对组织产生不可逆的伤害2.后熟作用定义l许多水果和蔬菜离开母体或植株后向成熟转化的过程称为后熟作用为了较长时间地贮藏水果和蔬菜，应当控制其后熟作用低温能有效地推迟水果和蔬菜的后熟呼吸跃变型果实一般都在成熟前适时采收l如果在完全成熟后采收，将很快腐烂变质，几乎不能贮藏、加工和销售l果实在低温贮藏期间，就会由于后熟作用而逐渐成熟对低温贮藏的呼吸跃变型果实也可以对其进行人工催熟3.果蔬的休眠休眠l一些鳞茎、块茎类蔬菜在发育成熟后，体内积累了大量营养物质，原生质发生变化，代谢水平降低，生长停止，水分蒸腾减少，呼吸作用减慢，一切生命活动进入相对静止的状态，对不良环境的抵抗能力增加不同种类的蔬菜休眠期的长短不同l大蒜2-3 个月，马铃薯2-4个月，洋葱1.5-2.5 个月，板栗1 个月利用果蔬的休眠特性，延长贮藏期（二）动物性食品贮藏中的生理生化变化僵硬成熟1.肉的僵硬畜禽屠宰后酮体变硬，这一过程称为僵硬原因l肌肉纤维收缩引起僵硬期间的变化 ATP 的变化 pH 的变化 冷收缩ATP 的变化ATP 水平降低l动物屠宰后呼吸停止，失去神经调节，生理代谢机能遭到破坏ATP 开始减少时l肌肉的伸展性就开始消失，同时伴随弹性增大，此时即为死后僵硬的起点ATP 消失殆尽l肌肉的粗丝和细丝连接得更紧密，肌肉的伸展性完全消失，弹性达到最大，这就是最大僵硬期，此时肌肉最硬pH 的变化pH 下降l动物死后，糖原分解为乳酸，同时磷酸肌酸分解为磷酸随着糖酵解活动的进行，肉的pH不断下降，至糖酵解酶活性全部消失时，达到最终 pH pH 下降速度与肉的品质l下降得越慢，肌肉的组织形态、颜色和持水性就越好lpH 急剧下降时，肉的品质差冷收缩冷收缩l畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却，肌肉发生显著收缩，以后即使经过成熟过程，肉质也不会十分软化，这种现象称为冷收缩条件l宰后 10h 内，肉温降到 10 以下lpH 6，极易出现冷收缩l牛肉和羊肉较严重，而禽肉及猪肉较轻影响因素l冷却温度l肉体部位表面容易发生冷收缩危害l其肉质变硬、嫩度差l再经冻结，在解冻后会出现大量的汁液流失（2）僵硬持续的时间依动物的种类、宰前状态、温度、宰杀方法而异一般苦闷致死的肉要比快速致死的肉更快进入僵硬肉在达到最大僵直期后，即开始软化进入成熟阶段。2.肉的成熟成熟l肌肉达到最大僵直以后，继续发生着一系列生物化学变化，逐渐使僵直的肌肉变得柔软多汁，并获得细致的结构和美好的滋味死后僵硬1-3 d 后即开始缓解，肉的硬度降低并变得柔软，持水性回升3.肉成熟过程中的化学变化持水性的变化糖的变化蛋白质的变化脂肪的氧化(1)持水性的变化肉在成熟过程中持水性又有所回升一般宰后 2-4d pH下降，最终 pH 在 5.5 左右，水合率为 40-50%最大僵硬期的pH为，水合率60成熟时偏离了等电点，肌动球蛋白解离，改变了空间结构，增加了极性吸引，使肉的吸水能力增强，肉汁的流失减少（2）糖的变化 肉在贮藏过程中，糖含量逐渐减少微生物优先利用糖类作为其生长的能源好气性微生物通常在肉的表面生长，可把糖完全氧化成 CO2 和水如果 O2 的供应受阻或因其它原因氧化不完全时，则可有一定的有机酸积累(3)蛋白质的变化肉在贮藏过程中，肌肉蛋白质中的肌球蛋白减少，肌动球蛋白增多，肌动蛋白和肌浆蛋白都有减少的趋势伴随肉的成熟，蛋白质在酶的作用下，肽键解离，使游离的氨基酸增多l氨基酸氧化脱氨生成氨和相应的酮酸l也可在微生物的作用下发生分解，使肉变质变臭吲哚、甲基吲哚、硫化氢和甲胺等（4）脂肪的氧化肉中的脂肪可在脂肪酶的作用下发生分解l生成游离的脂肪酸和甘油也可在氧化酶的作用下发生-氧化油脂的分解及脂肪酸的氧化会导致肉的腐败和酸败，使肉出现变色、发粘等现象思考题水在食品中的存在状态和特性？碳水化合物对食品保藏性的影响水分活度与微生物生长繁殖的关系蛋白质对食品保藏性的影响叶绿素变色的原因肉的颜色变化及原因食品分类，液态食品分类，固态半固态食品分类。食品质地砂糖对食品性质的影响引起果蔬硬度变化的酶食品的失重原因食品干耗的原因及影响因素冻结烧粮食中的微生物的数量与危害？霉菌的危害大于细菌？肉中微生物的生长顺序生鲜牛乳中微生物的活动规律散黄蛋？罐头食品按 pH 分类食品中的主要酶类及对食品保藏性的影响？乙烯产生途径？影响呼吸强度的因素？CO2气体伤害，冷害冷收缩