【食品工艺学】第五章-食品的腌制烟熏发酵保藏.ppt
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1、食品工艺学食品工艺学江南大学食品学院江南大学食品学院姜启兴姜启兴联系方式联系方式n办公室:办公室:E405-407 E405-407 n电话:电话:8532905785329057,1358502852013585028520nE-mailE-mail:第五章第五章 食品的腌渍发酵和烟熏处理食品的腌渍发酵和烟熏处理腌制腌制发酵发酵烟熏烟熏半干半湿食品半干半湿食品历史历史 腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法。现今,腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法。现今,蔬菜的腌制已从简单的保存手段转变为独特风味蔬蔬菜的腌制已从简单的保存手段转变为独特风味蔬菜产品的加工技术。酱腌菜这一传统食品是我国人菜
2、产品的加工技术。酱腌菜这一传统食品是我国人民历代智慧的结晶,是祖国宝贵文化财富的一部分。民历代智慧的结晶,是祖国宝贵文化财富的一部分。周礼周礼、诗经诗经已有记载酸菜的加工;已有记载酸菜的加工;南北朝时期的南北朝时期的齐民要术齐民要术一书中就记载了许多不同酱菜一书中就记载了许多不同酱菜的制作方法;的制作方法;唐代我国酱菜技术不仅有了很大的发展,而且传到了日本,唐代我国酱菜技术不仅有了很大的发展,而且传到了日本,现今日本著名的奈良酱菜就是源于那时;现今日本著名的奈良酱菜就是源于那时;明清时期,我国酱腌菜工艺和品种都有了很大的发展,很明清时期,我国酱腌菜工艺和品种都有了很大的发展,很多书籍都有详尽记
3、载,其中一些品种和工艺一直流传至今。多书籍都有详尽记载,其中一些品种和工艺一直流传至今。现状及国内外进展现状及国内外进展n我我国国已已有有统统计计的的酱酱腌腌菜菜加加工工企企业业约约有有600多多家家,大大多多是有着悠久历史的加工厂,规模小。是有着悠久历史的加工厂,规模小。n产产品品多多为为散散装装、瓶瓶装装、罐罐装装袋袋装装或或简简易易包包装装,在在当当地有着一定的知名度。地有着一定的知名度。n近近年年来来新新建建立立了了许许多多具具有有一一定定规规模模的的、现现代代化化的的加加工企业和知名品牌;工企业和知名品牌;如如联联合合利利华华食食品品公公司司(中中国国),威威海海市市大大洋洋酱酱菜菜
4、公公司司,上上海海高高蓉蓉食食品品有有限限公公司司等等,北北京京六六必必居居、扬扬州州三三和和四四美美、山东的玉堂酱菜、安徽的国有太和等。山东的玉堂酱菜、安徽的国有太和等。n酱酱腌腌菜菜产产品品在在国国内内有有着着巨巨大大的的消消费费市市场场,不不论论是是日日常常佐佐餐餐,还还是是旅旅游游、野野餐餐等等,都都是是必必不可少的佳品。不可少的佳品。n根据酱腌菜的包装和档次,在不同的市场。根据酱腌菜的包装和档次,在不同的市场。家庭自制,一般自制自消;家庭自制,一般自制自消;作作坊坊生生产产,农农贸贸市市场场,中中小小商商店店,由由于于散散装装或或简简易包装,产量较少,通常供应本地市场。易包装,产量较
5、少,通常供应本地市场。大大型型企企业业的的产产品品和和一一些些知知名名品品牌牌,包包装装精精美美、品品质质优优良良,保保质质期期长长,可可在在全全国国范范围围的的超超市市、大大型型商场等销售。商场等销售。(一)根据腌渍过程分类(一)根据腌渍过程分类(一)根据腌渍过程分类(一)根据腌渍过程分类非发酵性腌渍品非发酵性腌渍品非发酵性腌渍品非发酵性腌渍品-腌制品腌制品腌制品腌制品TT没有乳酸发酵,用盐量较没有乳酸发酵,用盐量较没有乳酸发酵,用盐量较没有乳酸发酵,用盐量较高高高高发酵性腌渍品发酵性腌渍品发酵性腌渍品发酵性腌渍品-发酵食品发酵食品发酵食品发酵食品TT有有有有乳酸乳酸乳酸乳酸发酵,用盐量较发
6、酵,用盐量较发酵,用盐量较发酵,用盐量较低低低低咸鱼、咸肉、咸蛋、咸鱼、咸肉、咸蛋、蜜饯蜜饯泡菜、酸黄瓜、泡菜、酸黄瓜、发酵火腿、奶酪发酵火腿、奶酪第一节 食品的腌渍保藏一、腌渍类型一、腌渍类型一、腌渍类型一、腌渍类型(二)根据腌渍的材料(二)根据腌渍的材料(二)根据腌渍的材料(二)根据腌渍的材料盐渍盐渍盐渍盐渍A A腌菜、腌肉、腌蛋腌菜、腌肉、腌蛋腌菜、腌肉、腌蛋腌菜、腌肉、腌蛋等等等等糖渍糖渍糖渍糖渍A A蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕蜜饯、果脯、凉果、话化、果丹、果糕酸渍酸渍酸渍酸渍糟渍糟渍糟渍糟渍混合腌渍混合腌渍混
7、合腌渍混合腌渍二、腌渍保藏的理论基础二、腌渍保藏的理论基础n食品腌渍过程中,不论盐或糖或其它酸味剂等原辅食品腌渍过程中,不论盐或糖或其它酸味剂等原辅料料(固体或液体),总是固体或液体),总是溶质扩散溶质扩散进入食品组织内,进入食品组织内,水分渗透水分渗透出来。出来。n扩散扩散和和渗透理论渗透理论成为食品成为食品腌渍过程腌渍过程中重要的理论基中重要的理论基础。础。(一)扩散 溶质从高浓度到低浓度Q Q 物质扩散量物质扩散量D D 扩散系数扩散系数(随溶质及溶剂的种类而异随溶质及溶剂的种类而异)F F 扩散通过的扩散通过的面积面积dc/dXdc/dX 浓度梯度浓度梯度(C(C浓度,浓度,XX间距间
8、距)t t 扩散时间扩散时间“-”表示扩散方向与浓度梯度的方向相反表示扩散方向与浓度梯度的方向相反 1.1.分子扩散的基本方程分子扩散的基本方程扩散系数扩散系数D D 扩散速率方程扩散速率方程图图1 1 扩散现象示意图扩散现象示意图扩散量扩散量 爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时,爱因斯坦假设扩散物质的粒子为球形时,扩散系数扩散系数D D的表达式可以写成的表达式可以写成 R R 气体常数气体常数(8.314J(8.314JK K-1-1molmol-1-1)N N 阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(6.023(6.02310102323)T T 绝对温度绝对温度 介质黏度介质黏度r r 球形分子的
9、直径球形分子的直径 2 影响扩散速度的因素dc/dXdc/dX、T T、F F;r,r,。负号负号(二)渗透n渗透就是渗透就是溶剂溶剂从从低浓度(溶质)低浓度(溶质)经过经过半透膜向半透膜向高浓度高浓度扩散的过程扩散的过程n半渗透膜就是允许溶剂通过而不允许半渗透膜就是允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜,比如细胞膜。溶质通过的膜,比如细胞膜。n实际上,半透膜对钠、氯、小分子实际上,半透膜对钠、氯、小分子(电解质)也能通过,只是对于细胞(电解质)也能通过,只是对于细胞而言,由于原生质内电阻较高,而阻而言,由于原生质内电阻较高,而阻止了电解质的渗透进入。止了电解质的渗透进入。图图2 2 渗透现象示意图
10、渗透现象示意图1 1 VanVanVanVan t t t t hoff hoff方程方程 溶液的渗透压和溶液的渗透压和理想气体理想气体的性质是完全相似的,可用的性质是完全相似的,可用VanVant t hoff hoff 方程式表示方程式表示 cRT 如考虑离子的解离如考虑离子的解离 icRT 布尔改进布尔改进 1/(100Mr)CRT 如NaCl当完全解离时,i=2式中:式中:渗透压渗透压(MPa)(MPa)1 1 溶剂的密度溶剂的密度(kg(kgm m-3-3或或g gL L-1-1)R R 气体常数气体常数(8.314J(8.314JK K-1-1molmol-1-1)T T 绝对温度
11、绝对温度(K)(K)C C 溶液浓度溶液浓度(100g(100g或或kgkg溶剂中溶质的溶剂中溶质的g g数或数或kgkg数数)W W 溶质相对分子质量溶质相对分子质量2.影响渗透压的因素n温度温度n溶质的摩尔浓度溶质的摩尔浓度n溶质分子量溶质分子量n溶质解离系数溶质解离系数温度每增加温度每增加1,渗透压增加渗透压增加0.30%0.35%(三)食品的扩散渗透现象(三)食品的扩散渗透现象n食品腌渍过程实际上是食品腌渍过程实际上是扩散和渗透扩散和渗透相结合的过程。食品相结合的过程。食品外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透过程及溶质的扩散过
12、程,当过程及溶质的扩散过程,当浓度差浓度差逐渐降低直至逐渐降低直至消失时消失时,扩散和渗透过程就达到平衡。扩散和渗透过程就达到平衡。n对食品而言可以认为扩散是较对食品而言可以认为扩散是较“宏观宏观”的,而渗透是的,而渗透是“微观微观”的。的。三、腌制防腐原理三、腌制防腐原理(一)腌制液浓度与微生物的关系(一)腌制液浓度与微生物的关系1 1、腌制中的微生物、腌制中的微生物细菌类细菌类 乳酸菌类、马铃薯菌、枯草菌;乳酸菌类、马铃薯菌、枯草菌;酵母类酵母类 产生酒精、调味,产膜酵母在表面繁殖,影响外观;产生酒精、调味,产膜酵母在表面繁殖,影响外观;霉菌类霉菌类 原料贮藏时常发生,腌制时较少;原料贮藏
13、时常发生,腌制时较少;10%10%后大多杆后大多杆菌不生长菌不生长6-8%大肠菌、沙门氏大肠菌、沙门氏菌、肉毒杆菌不生长菌、肉毒杆菌不生长2 2 2 2、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系、腌制液浓度与微生物生长繁殖关系(1 1)盐渍)盐渍5%5%,开始乳酸菌繁殖,开始乳酸菌繁殖腐败腐败8-10%8-10%,乳酸菌繁殖,短时抑菌,乳酸菌繁殖,短时抑菌腐腐败败15%15%,仅有发生腌菜臭的细菌繁殖,仅有发生腌菜臭的细菌繁殖,腐败菌极少能繁殖腐败菌极少能繁殖 20%20%,基本可以完全防止细菌繁殖,基本可以完全防止细菌繁殖球菌被抑制球菌被
14、抑制葡萄球菌葡萄球菌20-25%20-25%霉霉菌、酵母菌、酵母受抑制受抑制腌制品易受霉菌、酵母污染!腌制品易受霉菌、酵母污染!(2 2)糖渍)糖渍50%50%,抑制大多细菌,抑制大多细菌65-75%65-75%,抑制霉菌和酵母,抑制霉菌和酵母 霉菌、酵母耐受糖液浓度霉菌、酵母耐受糖液浓度要比细菌高得多;要比细菌高得多;蜂蜜等常因耐高渗酵母而蜂蜜等常因耐高渗酵母而变质。变质。盐好于糖盐好于糖单糖好于多糖?单糖好于多糖?(二)腌制防腐作用(二)腌制防腐作用(二)腌制防腐作用(二)腌制防腐作用1、渗透压的作用、渗透压的作用根据微生物细胞所处在根据微生物细胞所处在溶液浓度溶液浓度的不同,可把环境溶液
15、分成三种类型的不同,可把环境溶液分成三种类型:等渗溶液等渗溶液(Isotonic(Isotonic,P外外=P内内);0.9%NaCl,0.9%NaCl,生理盐水生理盐水低渗溶液低渗溶液(Hypotonic(Hypotonic,P外外P内内)。水由内向外,质壁分离。水由内向外,质壁分离1%1%食盐溶液就可以产生食盐溶液就可以产生0.830 MPa(0.830 MPa(计算值计算值)的渗透压,因此高浓度食盐溶的渗透压,因此高浓度食盐溶液(如液(如10%10%以上)就会产生很高的渗透压,对微生物细胞产生强烈的脱水以上)就会产生很高的渗透压,对微生物细胞产生强烈的脱水作用,导致微生物细胞的质壁分离。
16、作用,导致微生物细胞的质壁分离。2、降低水分活度作用、降低水分活度作用盐液浓度(%)00.8571.753.113.506.056.9210.013.015.621.3水分活度(AW)1.0000.9950.9900.9820.9800.9650.9600.9400.9200.9000.850渗透压(MPa)00.641.302.292.584.575.298.0911.0414.1122.40 溶液的水分活度与渗透压是相关的,渗透压越高,水分活度必然越低,它们之间存在转换关系式:V VA A 溶剂的摩尔体积溶剂的摩尔体积(m(m3 3)蔗糖溶液的浓度渗透压(MPa)molL-1gL-1按P=
17、CRT计算值*实验测定值0.134.20.2440.2390.5171.01.2181.1860.8273.61.9491.9031.0342.02.4372.3972.2752.45.35913.1032.5855.06.090*范德范德霍夫公式仅适用于稀溶液,故高浓度时与实验值有较大的偏差。霍夫公式仅适用于稀溶液,故高浓度时与实验值有较大的偏差。四、影响腌制的因素(四、影响腌制的因素(四、影响腌制的因素(四、影响腌制的因素(理论研究与实际应用的区别理论研究与实际应用的区别理论研究与实际应用的区别理论研究与实际应用的区别)(一)食盐的纯度(一)食盐的纯度(一)食盐的纯度(一)食盐的纯度CaC
18、lCaCl2 2和和MgClMgCl2 2等杂质,二者的溶解等杂质,二者的溶解度远远超过度远远超过NaClNaCl的溶解度,会大大的溶解度,会大大降低降低NaClNaCl的溶解度;的溶解度;含量高时,腌制品有苦味。含量高时,腌制品有苦味。微生物微生物注意:各影响因素是否越大越好?注意:各影响因素是否越大越好?图图5-2 腌制时食盐纯度对其内渗量的影响腌制时食盐纯度对其内渗量的影响为了达到完全防腐的目的,要求食品内盐含量至少为了达到完全防腐的目的,要求食品内盐含量至少在在17%17%,而所用盐浓度至少要达到,而所用盐浓度至少要达到25%25%。从消费者能接受的腌制品咸度来看,其盐分以从消费者能接
19、受的腌制品咸度来看,其盐分以2%2%3%3%为宜。为宜。蔬菜腌制时,盐含量一般在蔬菜腌制时,盐含量一般在5%5%15%15%范围内,如是范围内,如是作为发酵前的处理,有时可低到作为发酵前的处理,有时可低到2%2%3%3%。(二)食盐的用量和浓度(二)食盐的用量和浓度(二)食盐的用量和浓度(二)食盐的用量和浓度前述的扩散渗透理论表明,扩散渗前述的扩散渗透理论表明,扩散渗透速度随盐浓度而异。雷伊透速度随盐浓度而异。雷伊(Reay)(Reay)用用各种盐浓度腌渍鲱鱼,测定食盐向鱼各种盐浓度腌渍鲱鱼,测定食盐向鱼体内渗量,结果见图体内渗量,结果见图5-35-3。实际上,腌制时食盐用量需根据腌实际上,腌
20、制时食盐用量需根据腌制目的、环境条件如气温、腌制对象、制目的、环境条件如气温、腌制对象、腌制品种和消费者口味而有所不同。腌制品种和消费者口味而有所不同。图图5-3腌渍鲱鱼,温度对食盐向鱼体内渗量的影响腌渍鲱鱼,温度对食盐向鱼体内渗量的影响(三)温度(三)温度由扩散渗透理论可知,温度越高,扩散渗透速度越迅速;由扩散渗透理论可知,温度越高,扩散渗透速度越迅速;选择适宜的温度必须考虑微生物的作用;选择适宜的温度必须考虑微生物的作用;肉类在室温较高下容易腐败,一般在低温肉类在室温较高下容易腐败,一般在低温1010以下进行以下进行.图图5-4食盐水腌制小沙丁鱼时食盐的渗透速度食盐水腌制小沙丁鱼时食盐的渗
21、透速度n n(四)空气(密封)(四)空气(密封)抑制霉菌生长;抑制霉菌生长;有利乳酸菌发酵产乳酸有利乳酸菌发酵产乳酸减少维生素等氧化损失减少维生素等氧化损失(五)腌制材料的大小(比表面积)(五)腌制材料的大小(比表面积)五、腌制品的成熟五、腌制品的成熟五、腌制品的成熟五、腌制品的成熟(一)成熟与品质一)成熟与品质腌制过程中除腌制剂渗透扩散外,同时还存在着腌制过程中除腌制剂渗透扩散外,同时还存在着化学化学和和生化生化变化,这个过程又称为成熟。主要是微生物和动植物组织本变化,这个过程又称为成熟。主要是微生物和动植物组织本身酶的活动引起的身酶的活动引起的只有经历成熟过程后,腌制品才具有它自己特有的色
22、泽、风只有经历成熟过程后,腌制品才具有它自己特有的色泽、风味和质地。味和质地。腌制品的成熟过程不仅是腌制品的成熟过程不仅是蛋白质和脂肪分解蛋白质和脂肪分解从而从而形成特有风味形成特有风味的过程。的过程。食盐、硝酸盐、亚硝酸盐、异构抗坏血酸盐以及糖分等均匀扩散过程,食盐、硝酸盐、亚硝酸盐、异构抗坏血酸盐以及糖分等均匀扩散过程,并和肉内成分并和肉内成分进行着进行着反应反应的过程。的过程。(二)成熟过程(二)成熟过程(二)成熟过程(二)成熟过程色泽和风味色泽和风味色泽和风味色泽和风味的变化的变化的变化的变化1 1、腌制品的色泽、腌制品的色泽(1 1)肌红蛋白)肌红蛋白肉中主要的色素为肌红蛋白和血红蛋
23、白,宰杀后,肌红蛋白肉中主要的色素为肌红蛋白和血红蛋白,宰杀后,肌红蛋白就是主要的色素。就是主要的色素。()肌红蛋白的颜色变化()肌红蛋白的颜色变化FeFe的氧化还原状态的影响的氧化还原状态的影响珠蛋白的物理状态珠蛋白的物理状态FeFe的第六个电子对由什么物质提供,提供电子的难易情的第六个电子对由什么物质提供,提供电子的难易情况将对键的性质(离子或共价键)和络合物色泽有影响况将对键的性质(离子或共价键)和络合物色泽有影响 MMb Mb MbOMMb Mb MbO2 2棕红色或深褐色棕红色或深褐色 紫红色紫红色 深红色深红色()发色机制()发色机制()发色机制()发色机制腌制时,添加亚硝酸盐,目
24、的让色素与腌制时,添加亚硝酸盐,目的让色素与NONO反应形成较稳定粉红色色素反应形成较稳定粉红色色素研究认为,腌制肉色泽形成大致分为三个阶段研究认为,腌制肉色泽形成大致分为三个阶段TNO+Mb NOMMbNO+Mb NOMMb(亚硝酰高铁肌红蛋白)(亚硝酰高铁肌红蛋白)TNOMMb NOMbNOMMb NOMbTNOMb+NOMb+热热 +烟熏烟熏 NO-NO-血色原血色原 (Fe Fe 2+2+)(稳定的粉红色)(稳定的粉红色)如果有硫氢基还原剂存在,肌红蛋白还能形成硫肌红蛋白如果有硫氢基还原剂存在,肌红蛋白还能形成硫肌红蛋白呈绿色呈绿色若有其它还原物质如抗坏血酸存在,这将会有胆肌红蛋白形成
25、若有其它还原物质如抗坏血酸存在,这将会有胆肌红蛋白形成呈呈绿色,胆肌红蛋白还会迅速被氧化,生成珠蛋白、铁和四吡咯绿色,胆肌红蛋白还会迅速被氧化,生成珠蛋白、铁和四吡咯图图9腌肉时硝酸盐和亚硝酸盐变化的途径(了解)腌肉时硝酸盐和亚硝酸盐变化的途径(了解)2.2.2.2.腌制品的风味腌制品的风味腌制品的风味腌制品的风味 n腌制品成熟过程中除上述肉色变化外,还存在着能促使腌制品腌制品成熟过程中除上述肉色变化外,还存在着能促使腌制品产生风味产生风味的一系列的一系列化学、生物化学化学、生物化学变化。变化。n肉中的肉中的脂类对脂类对熟肉食品的总体熟肉食品的总体风味和口感有重要的贡献风味和口感有重要的贡献。
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- 食品工艺学 食品 工艺学 第五 腌制 烟熏 发酵 保藏
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