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02 第二章 保证食品安全的加工方式.ppt

页数:146页文件大小:728.0 KB来源: 食品安全学ppt课件

本课件围绕保证食品安全的食品加工展开,按章节逐页梳理概念界定、关键数据与结论要点,保留原始图示顺序与完整文字版,便于对照查阅与二次备课使用。

保证食品安全的食品加工章节封面,点明本章围绕食品特征、腐败与保藏展开
本章涉及内容说明页,列出食品特征、食品腐败与食品保藏三大主题
第一节前言,引出食品加工在收获季节与城市消费之间的桥梁作用
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第1页:第二章 保证食品安全的食品加工 封面

Chap2保证食品安全的食品加工

第2页:本章涉及内容

Food PropertiesFood Spoilage andFood Preservation涉及内容:食品特征、食品腐败和食品保藏

第3页:第一节 前言

第一节前言

第4页:引言(1):食品需经加工处理

  • 41、Introduction(1)Most food is produced 绝大多数的食品是要经过加工处理的
  • Once or twice per year at harvests每年在收获季节,可有一到两次的采收
  • Far away from big cities原料远离城市

第5页:引言(2):每日必需的食品

  • 52、Introduction(2)Food is needed“民以食为天”
  • Every day 因为我们每天必须摄取一定量的食品
  • In urban areas尤其是在大城市,对食品的质量要求会更高

第6页:引言(3):保藏与运输

  • 63、Introduction(3)That is why there is a need for这就是为什么对以下两点有需要的原因
  • Food preservation
  • food industry食品的保藏
  • 食品工业生产
  • Food transportation
  • food retail食品的运输
  • 食品的零售

第7页:食品加工技术的传统目的

Historically, objectives of foodtechnologies have been :自古以来,食品加工技术的目的在于:Ÿpreservation of food 食品获得良好的保藏性Ÿrendering food more palatable and digestible食品更加美味可口和容易消化吸收4、Introduction(4)

第8页:现代食品加工技术的目标

In modern times, food technologies are applied with the additional objectives :在当代,食品加工技术还运用于以下几方面:Ÿdeveloping new food products开发新食品Ÿgiving food desired functional properties赋予食品更多的功效Ÿimproving nutritional and organoleptic quality提高食品的营养价值和口感Ÿensuring safety 保证食品的安全性5、Introduction(5)

第9页:食品中微生物的三重角色

  • 96、Introduction(6)Microorganisms in food are食品中的微生物
  • helpful: for fermentation 有益之处:发酵
  • competitive: cause spoilage竞争性:导致食品腐败
  • hazardous: cause foodborne disease危害性:导致食源性疾病

第10页:学习目标

To understand : 需要了解:Ÿhow different food technologies can be used to prevent spoilage and/or control hazards in foods防止食品腐败和(或)控制潜在危害的食品加工技术不同Ÿthe factors (parameters) which influence the process and thus the safety of the final products影响加工过程以及终产品安全的各种因素(参数)Ÿhow to monitor these factors 如何监控这些因素Objective2、学习目标

第11页:第二节 保证食品安全的食品加工技术

第二节保证食品安全的食品加工技术

第12页:食品加工技术的类型

Food technologies can be classified into those that :食品加工技术可归纳成以下三类:Ÿrender food safe 提高食品的安全性;Ÿcontrol contaminants i.e. prevent growth of microorganisms or production of toxin(s)控制污染,即防止微生物生长或产生毒素Ÿprevent (re-) contamination 预防(二次)污染Classes of food technologies食品加工技术的类型

第13页:一、提高食品安全性的技术

一、提高食品安全性的技术(一)、Heat treatments加热处理(二)、冷冻(三)、辐照(四)、化学消毒(五)、高压技术

第14页:二、控制污染的技术

二、控制污染的技术(一)温度(冷持、热持)(二)pH(酸化、发酵)(三)水分活度(盐腌、糖渍、干燥、冷冻)(四)防腐剂(杀菌素、亚硝酸盐)

第15页:三、防止二次污染的技术

三、防止再次(二次)污染的技术(一)包装技术(二)设备消毒(三)食品加工设备的卫生设计

第16页:影响食品安全的食品因素

一、影响食品安全的食品因素1、温度2、水分活度3、pH4、氧气

第17页:温度对细菌生长速率的影响

Temperature 温度HotColdC (Minimum) 最低温度B (Optimum)最适温度A (Maximum) 最高温度How temperature affects growthrate of a bacterial population1、温度对细菌群落生长速率的影响

第18页:不同温度下鼠伤寒沙门氏菌的生长

Growth ofS. typhimuriumat different temperatures不同温度下鼠伤寒沙门氏菌的生长Time (Days) 天数012345678901234525°20°15°10°

第19页:致病菌生长的温度范围

致病菌生长的温度范围:下表列出主要致病菌的最低、最适与最高生长温度。

主要致病菌生长温度范围(℃)
致病菌最低最适最高
沙门氏菌535—3747
弯曲杆菌304247
大肠杆菌103748
金黄色葡萄球菌6.537—4048
肉毒梭状芽孢杆菌(蛋白质水解型)1050—
肉毒梭状芽孢杆菌(非蛋白质水解型)3.325—37—
蜡状芽孢杆菌430—3548—50

说明:原文表格未列出两种肉毒梭状芽孢杆菌的最高生长温度,表中以「—」表示缺失。

第20页:产毒素霉菌生长的温度范围

产毒素霉菌生长的温度范围:下表列出四种产毒霉菌的温度三基点。

产毒素霉菌生长温度范围(℃)
霉菌最低最适最高
疣孢青霉02031
赫曲霉82837
黄曲霉103242
串珠镰孢霉32537

第21页:食品中的霉菌毒素

食品中的霉菌毒素:下表按霉菌、受影响产品与所产毒素三项对照。

食品中常见产毒霉菌、污染产品与毒素
霉菌产品毒素
黄曲霉 Aspergillus flavus谷类、坚果黄曲霉毒素 aflatoxin
寄生曲霉 Aspergillus parasiticus花生黄曲霉毒素 aflatoxin
镰刀菌 Fusarium graminearium谷类脱氧瓜蒌镰菌醇(DON)
串珠镰刀菌 Fusarium moniliforme谷类串珠镰刀菌毒素 fumonism
赫曲霉 Aspergillus ochraceus谷类赭曲霉素 ochratoxin
疣孢青霉 Penicillium verrucosum咖啡赭曲霉素 ochratoxin
禾谷镰刀菌 Fusarium graminearum谷类玉米烯酮 zearalenone

说明:原文并列写出不同镰刀菌菌株的寄主与毒素,表中按霉菌—产品—毒素对应关系逐条整理。

第22页:温度区间与安全温度带

220°10°36.5°60°72°100°BoilingPoint沸点PasteurisingTemperature巴氏灭菌温度Freezer 冷冻Fridge 冷藏箱BodyTemperature体温Temperature zones温度范围SAFETY安全温度SAFETY安全温度DANGER危险温度

第23页:嗜冷致病菌

  • Psychro trophic pathogens嗜冷致病菌
  • L . monocytogenes单核细胞增生李斯特菌
  • Y . enterocolitica小肠结肠炎耶尔森氏菌
  • C . botulinum type 肉毒梭状芽孢杆菌

第24页:水分活度

  • Water is required for the growth and metabolism of microorganisms 水是微生物生长和新陈代谢必需的物质
  • All the water in foods is not available for microorganisms并非食品中的水分都能被微生物利用
  • The degree of availability of water is measured by water activity (a w)用水分活度a w衡量有效水分的含量
  • Chemical and enzymatic reactions are also affected by availability of water化学反应和酶反应也受有效水分的影响Water activity2、水分活度

第25页:水分活度的定义

a wis the ratio of water vapour pressure of food (p)to that of pure water (po)at the same temperature.a w指相同温度下,食品的水蒸汽压P和纯水的蒸汽压P0之比。a w = p/ po0 < a w< 1Water activity(definition)水分活度aw的定义

第26页:水分活度与反应速率及微生物生长的关系

Water activity(3)水分活度aw0.10.20.30.40.50.60.70.80.9AwReaction rate反应速率Lipid oxydation 油脂氧化Non-enzymaticBrowning 非酶褐变Enzymatic activity酶的活力Growth of:Moulds 霉菌Yeasts 酵母Bacteria细菌

第27页:微生物生长必需的最低水分活度

微生物生长必需的最低水分活度:下表为接近最适温度时各类微生物的 aw 下限。

微生物生长所需最低水分活度 aw
类别微生物最低 aw
霉菌谢瓦曲霉 Aspergillus chevalieri0.71
霉菌赫曲霉 Aspergillus ochraceus0.78
霉菌黄曲霉 Aspergillus flavus0.80
霉菌疣孢青霉 Penicillium verrucosum0.79
霉菌串珠镰孢霉 Fusarium moniliforme0.87
酵母鲁氏酵母 Saccharomyces rouxii0.62
酵母啤酒酵母 Saccharomyces cerevisiae0.90
细菌蜡状芽孢杆菌 Bacillus cereus0.92
细菌肉毒梭状芽孢杆菌(蛋白水解型)0.93
细菌肉毒梭状芽孢杆菌(非蛋白水解型)0.97
细菌大肠杆菌 Escherichia coli0.93
细菌沙门氏菌 Salmonella0.95
细菌金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus0.83

第28页:食品中 aw 的范围及其微生物菌群(一)

食品中 aw 的范围及其微生物菌群:下表列出 aw 大于 0.93 的食品及可能生长的微生物。

食品 aw 范围与相应微生物菌群(一)
aw 范围食品微生物菌群
> 0.98鲜肉、鲜鱼、鲜果、新鲜蔬菜、罐装盐水蔬菜、低盐罐装水果(盐<3.5%、糖<26%)产气荚膜梭菌、沙门氏菌、假单胞菌
0.93—0.98发酵香肠、加工干酪、面包、炼乳、番茄酱(10%盐、50%糖)蜡状芽孢杆菌、肉毒梭菌、沙门氏菌、乳酸菌、芽孢杆菌、微球菌

第29页:食品中 aw 的范围及其微生物菌群(二)

食品中 aw 的范围及其微生物菌群:下表列出 aw 小于 0.93 的食品及可能残存的微生物。

食品 aw 范围与相应微生物菌群(二)
aw 范围食品微生物菌群
0.85—0.93干发酵香肠、生火腿(17%盐、饱和蔗糖)金黄色葡萄球菌、产霉菌毒素的霉菌、腐败性酵母和霉菌
0.60—0.85干果、面粉、谷类、咸鱼、坚果喜旱真菌、嗜盐生物、耐高渗透酵母
< 0.60糖果、蜂蜜、面条、干燥鸡蛋与奶粉不生长但能残存

说明:原文表格行列存在错位,表中按 aw 由高到低的通行对应关系重新归位,供人工对照原课件核对。

第30页:降低水分活度的方法

awcan be reduced by : 下述三种方法能减小aw:

  • Removing water (drying) 除去水分(烘干)
  • Decreasing availability of water by crystalization (freezing) 通过结晶(冷冻)减少有效水分
  • Decreasing availability by binding water with water binding agents e.g. salt, sugar利用盐、糖这些亲水试剂与水分子的结合减少有效水分Water activity(4)水分活度

第31页:25℃下食盐与葡萄糖溶液的 aw

25℃时不同浓度食盐和葡萄糖溶液的 aw:下表列出同一 aw 下两种溶质的质量百分浓度。

25℃下氯化钠与葡萄糖溶液的 aw 对照
aw葡萄糖(% w/w)氯化钠(% w/w)
1.000.000.00
0.998.901.74
0.9815.743.43
0.9628.516.57
0.9437.839.38
0.9243.7211.90
0.9048.5414.18
0.8853.0516.28
0.8658.4518.18

第32页:抑制致病菌生长的 pH 范围

抑制致病菌生长的 pH:下表列出各类微生物能够生长的最低与最高 pH。

主要微生物生长的 pH 上下限
微生物最低 pH最高 pH
大肠杆菌 Escherichia coli4.48.5
伤寒沙门氏菌 Salmonella typhi4—4.58—9.6
蜡状芽孢杆菌 Bacillus cereus4.99.3
肉毒梭状芽孢杆菌 Clostridium botulinum4.68.5
金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus49.8
啤酒酵母 Saccharomyces cerevisiae2.38.6
黄曲霉 Aspergillus flavus2.011.2
串珠镰刀菌 Fusarium moniliforme2.510.7
疣孢青霉 Penicillium verrucosum2.010.0

第33页:pH 与其他因素的共同作用

  • pH and other factorspH和其它因素Microorganisms can grow in lab media at a wider range of pH than would occur in Foods与在食品中相比,微生物在实验室培养基中能在更宽的pH范围内生长Here, other factors come into effect e.g. microbial competition:(这里,还存在其它因素的影响,如:微生物的竞争)
  • oxygen tension 氧气的压力
  • storage temperature 贮藏温度
  • reduced aw降低aw
  • heat damage to cells during processing加工过程中的热杀菌

第34页:酸化与发酵控菌

  • pHAcidification 酸化
  • addition of vinegar 添加醋Fermentation 发酵
  • organic acid 有机酸
  • competitive exclusion 排除竞争性
  • antimicrobial agents 抗菌剂

第35页:常见食品的 pH 范围

pH of different foods不同食品的pHApproximate pH ranges of some common food commodities 常见食品的pH范围141312111098765432pHFermented shark发酵鲨鱼Egg white蛋白Fish 鱼类Meat 肉类Citrus fruits柑桔Milk 牛奶Soft drinks软饮料Flour面粉Vegetables蔬菜Beer 啤酒

第36页:可杀死某些微生物的加工技术

  • Heat treatments 加热处理
  • Irradiation 辐射
  • Disinfection 消毒
  • Freezing (parasites only)冷冻(仅对寄生虫有效)
  • High pressure technology 高压技术Food technologiesthat may kill certain microbes可以杀死某些微生物的食品加工技术

第37页:加热方法与加热介质

加热方法的分类:下表按加热方法对应其加热介质。

食品加工加热方法与加热介质对照
加热方法加热介质
烹调 Cooking水
烘烤 baking / roasting空气
煮沸 Boiling水
油炸 Frying油
烧烤 Grilling空气
微波加热 Microwave电磁辐射
巴氏杀菌 pasteurization热交换器(水为介质)
杀菌 Sterilization高压蒸汽

第38页:D 值的定义

tt = D. log No/NNo: Initial number of microorganisms微生物的原始菌数N: Number of microorganism at time t经t时间热处理后微生物的残存菌数Heat resistance is measured by the decimal reduction time D耐热性是用指数递减时间(D值)来测定的-1-2-3Dlog N/No0T (℃)D value D值

第39页:营养体微生物的耐热性

营养体微生物的耐热性:下表列出主要致病菌的 D 值(分钟)。

  • 大肠杆菌 Escherichia coli:约 0.1 min(60℃量级)
  • 沙门氏菌属 Salmonella spp.:约 0.02—0.25 min
  • 鼠伤寒沙门氏菌 Salmonella typhimurium:约 0.056 min
  • 桑夫顿堡沙门氏菌 Salmonella senftenberg:约 5.0—8.3 min(65℃)
  • 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus:约 0.8—1.0 min
  • 单核细胞增生李斯特菌 Listeria monocytogenes:约 0.2—2.0 min
  • 空肠弯曲杆菌 Campylobacter jejuni:约 0.2—2.0 min(55℃量级)

说明:本页原文数值与温度条件连排粘连,无法安全按列切分,故按要点列出而未还原为三列表格,数值对应关系建议对照原课件人工核对。

第40页:细菌芽孢的耐热性

细菌芽孢的耐热性:下表列出常见芽孢菌的 D 值(分钟)。

  • 肉毒梭状芽孢杆菌 A 型和 B 型:121℃下约 0.1—0.2 min
  • 肉毒梭状芽孢杆菌 E 型:约 0.1—1.5 min
  • 产气荚膜梭状芽孢杆菌 Clostridium perfringens:约 5 min
  • 生孢芽孢梭菌 Clostridium sporogenes:约 500 min(100℃量级,<1 sec 为高温瞬时值)
  • 蜡状芽孢杆菌 Bacillus cereus:约 0.3—20 min

说明:本页原文数值与温度条件连排粘连,无法安全按列切分,故按要点列出而未还原为三列表格,数值对应关系建议对照原课件人工核对。

第41页:影响耐热性的因素

Heat resistance ( D-value ) is influenced by many factors, e.g. 耐热性(D值)受许多因素的影响,例如:

  • type or strain of microorganism 微生物的类型或种类
  • physico -chemical parameters of the medium e.g. water activity, pH, composition培养基的物理-化学参数,比如:水分活度、酸碱度以及组成成分等
  • age of the cells or state of growth 细胞的年龄或其生长的状态Heat resistance(3)

第42页:培养基成分对 D60 值的影响

培养基成分对 D60 值的影响:下表以桑夫顿堡沙门氏菌为例。

培养基成分对桑夫顿堡沙门氏菌 D60 值的影响
培养基D60 值(min)
心肌浸液肉汤(pH 7.4,aw 0.99)6.1
心肌浸液肉汤 + 氯化钠(pH 7.4,aw 0.90)2.77
心肌浸液肉汤 + 蔗糖(pH 7.4,aw 0.90)5.2

第43页:热处理过程的温度参数

Heat treatment热处理Holding temp.杀菌温度Minimal lethal temp.最低热致死温度Holding time恒温时间Start of heating effect热处理开始时间End ofheating effect热处理结束时间Tt

第44页:加热处理对蛋白质和维生素的影响

加热处理对蛋白质和维生素的影响:下表列出各指标的 D121 值(分钟)。

加热处理对蛋白质与维生素的影响(D121)
指标D121(min)
蛋白质降解 Protein degradation5
非酶促褐变 Non-enzymatic browning0.4—40
脂肪酶 Lipase1.2—1.7
硫胺素(维生素 B1)Thiamin38—380
维生素 C245

第45页:巴氏杀菌工艺

巴氏杀菌法:下表列出三种巴氏杀菌方式的温度与时间组合。

巴氏杀菌工艺参数对照
方式温度时间
低温巴氏杀菌63℃30 min
高温巴氏杀菌72℃15 s
超高温巴氏杀菌135℃1 s

第46页:汉堡包中的温度梯度

Temperature gradient in hamburger汉堡包中温度梯度变化图

第47页:微波处理

Heat is generated by friction of water molecules under the influence of electromagnetic waves (500 MHz to 10 GHz)在电磁波的作用下,水分子相互摩擦产生热量Rapid but non -uniform heating (cold and hot spots)加热速度快,但不均匀(存在冷点和热点)Microwave treatmen2、微波处理

第48页:三、冷冻处理

Freezing三、冷冻处理

第49页:冷冻对寄生虫的控制

  • Effective against parasites:对寄生虫的影响Critical limit :-18℃for minimum 24 to 48 h临界限:-18 ℃,至少要保持24 ~ 48 h,才能杀死寄生虫No or minimal effect on: 下列情况下,冷冻处理的影响很小或是根本没有
  • survival of Bacteria and viruses残存的细菌和病毒
  • enzymatic activity (polyphenol oxidase, lipase)酶的活性(比如:多酚氧化酶和脂肪酶)作用:

第50页:四、辐射

irradiation四、辐射

第51页:食品辐射保藏的射线类型

Gamma raysγ射线produced during decay of radioactive isotopes Cobalt 60, Cesium 137 Good penetration power钴60和铯137放射性同位数衰变时所产生的能量称为γ射线,该射线是波长非常短的电磁波束,能量较高,穿透物质的能力很强。High energy electron beams 高能量电子束produced by accelerators ,low penetration由加速器产生,穿透物质的能力较低X rays X射线highest penetration power 穿透物质的能力较高Food irradiation(1)1、食品辐射保藏

第52页:低剂量辐射处理

低剂量辐射处理:下表列出 1 kGy 以下辐照的目的、产品与剂量。

低剂量辐照的目的、产品与剂量
辐照目的被辐射的产品剂量(kGy)
抑制发芽马铃薯、洋葱、大蒜等0.05—0.15
杀死昆虫和寄生虫谷物、豆类、鲜果、干果、干鱼干肉、鲜猪肉0.15—0.5
延迟生理过程(如后熟)新鲜水果和蔬菜0.5—1.0

第53页:中等剂量辐射处理

中等剂量辐射处理:下表列出 1—10 kGy 辐照的目的、产品与剂量。

中等剂量辐照的目的、产品与剂量
辐照目的被辐射的产品剂量(kGy)
延长货架寿命鲜鱼、草莓等1.0—3.0
消除腐败微生物和致病菌新鲜与冷冻海产品、生冻家禽和肉等1.0—7.0
提高食品工艺品质葡萄(提高出汁率)、脱水蔬菜(缩短烹调时间)等2.0—7.0

第54页:高剂量辐射处理

高剂量辐射处理:下表列出 10—50 kGy 辐照的目的、产品与剂量。

高剂量辐照的目的、产品与剂量
辐照目的被辐射的产品剂量(kGy)
工业化杀菌(配合温和热处理)肉、家禽、海产食品、预制食品、医院无菌膳食30—50
消除食品添加剂与配料的污染调味品、酶制剂10—50

第55页:微生物对辐射的敏感性

微生物对辐射的敏感性:下表列出各类微生物所需的最低辐照剂量。

杀灭各类微生物所需的最低辐照剂量
微生物类别最低剂量(kGy)
寄生虫1.0
细菌1—7
病毒> 30

敏感性由高到低:寄生虫 > 革兰氏阴性细菌 > 革兰氏阳性细菌、霉菌 > 孢子和酵母 > 病毒。

第56页:食品辐射处理的安全性

Food irradiation at any dose has been assessed by IAEA, FAO and WHO as safe国际原子能组织、国际粮农组织以及世界卫生组织对各种剂量处理的辐射食品进行了评估,认为它具有安全性Macronutrients and essential minerals are not affected by food irradiation食品辐射处理不影响其中存在的常量营养元素和必需矿物质Certain vitamins e.g. thiamine and tocopherols are sensitive, but the loss is small (10 -20 % or less) and comparable to thermal processing or drying某些维生素,如维生素B1和维生素E,对辐射敏感。但是,与加热和干燥法相比,其损失量很小(10~20 %或者更少)Food irradiation(2)食品辐射处理

第57页:一、辐照在保障食品安全中的应用

一、辐照在保障食品安全中的应用

第58页:辐照应用图片页(文字待补充)

本页源文件仅有图片与页码,未提取到文字内容。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第59页:(一)在脱水蔬菜中的应用

(一)在脱水蔬菜中的应用

第60页:脱水蔬菜辐照数据表(杨宗渠,2003)

杨宗渠,2003

第61页:脱水蔬菜辐照图片(杨宗渠,2003)

杨宗渠,2003

第62页:脱水蔬菜辐照杀菌剂量

D10值越大越不容易杀死脱水蔬菜辐照杀菌处理剂量一般为6kGy左右

第63页:(二)在肉类保藏中的应用

(二)在肉类保藏中的应用

第64页:肉类辐照保鲜的特点

特点:能杀死肉制品中的致病菌、寄生虫等食源性病原物无化学物残留,不损及食品感官指标对肉制品的营养成分及风味影响小畜禽肉制品、水产类肉制品中

第65页:辐照保鲜技术原理

食品辐照保鲜技术,是利用电离辐射产生的射线穿过食品时以强大的能量将食物表面和内部的微生物杀死。延长了食品,特别是肉制品的货架期。辐照基本不用升温就能达到灭菌的效果一种冷加工技术

第66页:辐照的优点:保持营养成分

优点:1、最大限度地保持了营养成分蟹肉辐照后,对氨基酸影响并不显著(使部分蛋白酶失活,降低了氨基酸的分解。)

第67页:辐照的优点:保持感官指标

672、保持肉类食品原有的感官指标辐照下真空包装和充气包装的无骨猪肉的风味、质构、香气时,发现在辐照剂量≤3.85kGy 时,冷冻、冷藏猪肉的香气、质构、风味变化影响最小。消费者对剂量≤2.5kGy辐射猪肉的接受程度与对照组在汁液、新鲜度、韧度上无任何区别。8kGy的辐照剂量处理后,真空包装的卤鸭在5 个月的保质期中各项感官指标正常。

第68页:辐照杀菌谱广

683、辐照杀菌谱广沙门氏菌大肠杆菌金黄色葡萄球菌旋毛虫

第69页:辐照应用领域

应用领域:冷却肉类食品熟肉制品

第70页:微波烤虾辐照实例

应用例子:微波烤虾:2kGy辐照处理的微波烤虾在短期(1-5d)贮藏能保证色泽、品质和滋味;杀菌不彻底杨性民,2003

第71页:(三)食品添加剂

(三)食品添加剂

第72页:食品添加剂辐照(杨宗渠,2003)

杨宗渠,2003

第73页:(四)保健食品

(四)保健食品

第74页:保健食品辐照图片页(文字待补充)

本页源文件仅有图片与页码,未提取到文字内容。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第75页:二、辐射食品的安全性评价

二、辐射食品的安全性评价

第76页:安全性评价的主要内容

主要内容(1)放射安全性,无可检测放射性和无有害辐射产品(2)微生物安全性,无致病菌及其分泌的毒素(3)营养充足,避免营养价值的过度损失(4)毒理安全性

第77页:放射安全性

(一)放射安全性Co-60和Cs-137发出的射线小于或等于10Mev的能量加速的电子流小于或等于5Mev的能量的X-射线不会产生放射性

第78页:辐照与自由基

自由基问题:电离辐射能诱发食品中的化学反应,例如高反应活性自由基的形成。在水分存在的条件下,自由基的寿命很短。辐射食品在到消费者手中仍含有或存在自由基是不可能的。

第79页:香料调味料中的自由基

香料和调味料中,自由基比较稳定,不会很快消失。烹调和罐装也会产生自由基

第80页:辐解产物的来源与影响因素

辐解产物来源:食品组分(脂肪,蛋白质,碳水化合物)影响因素:辐射食品的水和状态使用的辐照剂量辐射时食品的温度环境氧气

第81页:碳水化合物的辐解产物

811、碳水化合物辐解产物1、碳水化合物的辐射分解间接来源于:羟基自由基的间接反应,最初是和C-H键反应太少,不值得去关注脂肪和蛋白质的存在,对碳水化合物的破坏有一定的保护作用

第82页:蛋白质的辐解产物

822、蛋白质辐解产物来源:羟基自由基与氨基酸和蛋白质之间的反应,包括:脱氨脱羧巯基的氧化二硫键的减少氨基酸残基的改性多肽链的裂解和聚合*形成的少量挥发性物质:苯,甲苯,甲基硫化物,二甲基硫化物,氢硫化物,乙醛,甲基硫醇和氨水

第83页:脂肪的辐解产物

833、脂肪辐解产物影响因素:脂肪含量脂肪酸的性质吸收的辐射能温度、氧气的存在与否*主要产物(不论氧气有或无):烃,乙醇,醛和酯,自由脂肪酸,二聚体,氢气,二氧化碳,一氧化碳。*当氧气存在时:酮及大量的二聚体

第84页:维生素的辐解产物

844、维生素辐解产物由各自的初级和次级自由基反应决定维生素如A(视黄醇),C(抗坏血酸),E(生育酚),B12(钴铵素),B1(硫胺),B5(烟酸)与许多有机官能团(包括过氧基团)反应活跃B6,B2,D3。B族复合物(泛酸)和H(生物素),对许多自由基而言,并不活泼,相对比较稳定。

第85页:肉类的辐解产物

牛肉,鸡肉,猪肉的辐解产物从本质上讲是相同的,辐射的肉中的脂肪含量成为辐解产物数量的决定性因素在先后经γ-射线或电子辐射(大约-30℃,56kGy),预煮,真空包装的牛肉中检测到65种挥发性和不挥发性物质,浓度范围从1到700ug/kg,总产量为9mg/kg。

第86页:BFIFC 对辐照食品的建议

BFIFC建议,占每天膳食的0.01%的食品组分(如调味料),在辐射剂量低于1kGy处理的食品和辐射剂量高达50kGy处理的食品一样,对于人类消费是安全的而无需进行毒理实验

第87页:生物安全性

(二)生物安全性2到7kGy的中等剂量的辐射,足以杀死致病菌。达50kGy的高辐射剂量可根除有高抗性Clostridium botulinum的孢子

第88页:亚致死剂量的后果

  • 当食品受到的辐射剂量不足以杀菌,一些微生物将存活下来,其后果:辐射对食品中微生物菌丛的选择性提高。
  • 2. 存活微生物的突变几率提高。
  • 3. 重复使用亚致死的辐射剂量从而使对辐射的抗性提高4. 辐射后,微生物的鉴定特征可能发生改变,从而导致种类或菌株不能正确的鉴别。
  • 5. 产毒细菌或霉菌的毒素形成量提高。曾有报导,当Aspergillus flavus,Asperillus parasiticus的孢子,或这些孢子形成的菌落经辐射后,黄曲霉毒素的产量会提高。

第89页:WHO 对辐照食品的结论

世界卫生组织认为:没有理由认为食品辐射与应用于食品加工的常规技艺有所不同,不需要控制

第90页:(三)充足的营养

(三)充足的营养大量营养素(蛋白质,碳水化合物,脂肪)和微量营养素(维生素)----影响食品的营养价值

第91页:营养变化的决定因素

变化的本质和程度依赖于:食品的类型及其组成应用的辐射剂量修饰因素,如温度处理中氧气的存在与否以后的处理和储藏

第92页:辐照对大量营养素的影响

对大量营养素的影响辐射;10kGy辐射剂量对小麦,玉米,燕麦粉中的氨基酸没有明显变化。25kGy时,小麦粉,玉米粉,燕麦粉中蛋氨酸的损失量分别为39%,26%,31%。玉米粉中半胱氨酸的损失量为33%,但是另外两种谷物中没有损失。

第93页:辐照对豆类与谷物氨基酸的影响

935.0kGy剂量γ-射线小麦和玉米中赖氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,苯丙氨酸,酪氨酸,异亮氨酸的损失量可达10%到20%。豆类中必需氨基酸的下降总体上比谷物要低

第94页:预煮牛肉的辐照试验

预煮的牛肉在温度范围为-40℃到-9℃,受到辐射剂量从47kGy到71kGy的γ-射线或电子流辐射,并立即于室温下储藏15个月,甲硫氨酸,半胱氨酸,及色氨酸(这三种氨基酸被认为对电离辐射最敏感)没有明显的破坏。蛋白质的利用系数也没有受到影响。

第95页:微波烤虾的辐照效果

微波烤虾:采用辐照处理,杀菌效果随剂量增加而显著辐照对蛋白质、氨基酸总量略有影响减少幅度为5%左右

第96页:辐照剂量与虾肉鲜味

剂量为6kGy,8kGy辐照杀菌能有效降低微波烤虾腐败微生物含量常温保存6个月后,甘氨酸明显降低,造成虾肉鲜味不足

第97页:辐照对维生素的影响

对维生素的影响敏感性:水溶性维生素,B1对辐射最敏感,其次是C,B6,B2,叶酸,烟酸,B12。脂溶性维生素,E最易受电离辐射影响,其次是胡萝卜素,维生素A,D,K。

第98页:维生素辐照敏感性的影响因素

维生素对辐射的敏感度的影响因素:食品组分辐射条件(例如,剂量,温度,氧气的存在与否)

第99页:维生素损失数据(杨宗渠,2003)

杨宗渠,2003

第100页:降低维生素损失的方法

降低损失的方法:排空气法低温

第101页:营养学评估要点

从营养学的观点看,在评估辐射食品的卫生性时,应考虑到以下几点:(1)营养的损失程度和食品对整个膳食营养摄入量的贡献(2)食品对一个国家特定地区居民及任何特殊人群或年龄群的膳食的重要性(3)维生素的积累损失,例如,在整个加工及烹调过程中

第102页:(四)毒理性

(四)毒理性FAO/IAEA/WHO专家联合会议认为;总平均辐射剂量达10kGy处理过的辐射食品不会产生任何毒理性危害动物实验结论

第103页:人体实验(一)

人体实验:1、人体食用辐射剂量为30kGy处理的食品的10个志愿者小组中,临床和实验室检测并没有发现任何明显的异常Kraybill报导

第104页:人体实验(二)

1042、一组年轻男士在食用含有54种不同的辐射食品(鱼,肉,水果,蔬菜,谷物食品,杂食),15天。食品的辐射剂量范围为0.1到40kGy。在研究前和研究期间及研究结束后一年进行的身体检查和实验室临床检测,没有任何与食用辐射食品有关的负面影响。

第105页:人体实验(三)

1053、在中国,439个志愿者所参与的8个实验中,食用为期7-15个星期的占膳食总量的60-66%的辐射食品(0.2-8.0kGy,大米,土豆,花生,蘑菇,中国腊肠,肉,蔬菜,及普通谷类)。在实验和对照组中,在临床的毒理检测和外围的血液淋巴细胞中没发现任何明显的差别。

第106页:特殊人群的辐照膳食

1064、辐射剂量为25kGy处理的食品,多年来一直用作宇航员或因免疫系统有缺陷而服用细胞毒素药物或器官移植的病人的特殊膳食。没有报导会产生营养方面或毒理方面的负面影响

第107页:毒理性结论

毒性结论:在良好操作规范条件下,在商业允许的剂量下处理的辐射食品对人类健康无任何危害

第108页:三、辐射食品的检测

三、辐射食品的检测

第109页:检测方法的现状

状况:目前,没有一种切实可靠的单一程序来检测所有的辐射食品。不同的食品建议用不同的方法。

第110页:检测方法(一)

检测方法:1、电子自旋共振光谱检测:辐射食品所包含的刚性材料如小石头,脱落的壳,和种子;(最好的方法)2、热荧光技术检测:草,香料及干制食品组分;

第111页:检测方法(二)

  • 1113、来源于脂肪的挥发性碳氢化合物及2-烷基环丁烷的鉴定;用于:含脂肪食品4、o-酪氨酸方法检测:含蛋白质食品(鸡肉,猪肉,鱼肉,虾);
  • 5、通过黏度来对香料及香草检测

第112页:国际辐照食品的发展特点

国际上辐照食品的发展特点近年来,在FAO/IAEA/WHO 3个国际组织的倡导下,辐照食品逐步转向商业化,食品辐照技术正加快向食品工业转移

第113页:辐照食品国际贸易的主要特点

  • 主要特点:1、从法律上清除了辐照食品国际贸易上的障碍。
  • 2、进出口食品检疫日益受到重视,特别是溴甲烷一类化学熏蒸剂因潜在致癌危险而禁用后,辐照检疫已成为优先技术。对于发展中国家来说,用辐照处理以提高食品的卫生质量并增强国际市场的竞争能力已是一种有效方法。

第114页:辐照食品的发展共识

  • 1143、采用辐照处理以提高食品的卫生质量和减少食源性疾病的发生已逐步成为人们的共识。
  • 4、食品的辐照技术正积极的向食品工业转移。
  • 5、国际上对辐照食品的批准正转向类别化。

第115页:辐照食品的管理组织

管理组织:联合国粮农组织(FAO)国际原子能协会(IAEA)世界卫生组织(WHO)关于辐射食品召开的几次联合专家会议(KECFI)

第116页:各国辐照食品的批准情况

目前辐射食品的认可批准情况世界批准辐射食品供人食用的国家依次为:前苏联、加拿大、美国截止1995年,世界上已有了38个国家批准辐射食品。我国政府自1984年以来,已批准了18种辐射食品

第117页:紫外辐射

Produced by mercury lamps Limited penetration Useful for destroying microorganism in air, surfaces and in thin liquid films Most effective against vegetative bacteria &gt;yeast &gt; bacterial spores &gt; mould spores水银灯产生的紫外线具有一定的穿透能力,可有效杀死空气中、物品表面和液体薄膜上的微生物。紫外辐射对活体组织的作用效果如下:细菌&gt;酵母&gt;细菌芽孢&gt;霉菌孢子UV–radiation2、紫外辐射

第118页:五、化学消毒

Chemical disinfection五、化学消毒

第119页:消毒对象与消毒剂

Example of application需要消毒的对象Water 水Fruits and vegetables水果和蔬菜Surfaces and equipment 物质表面和设备Example of disinfectant agent 消毒剂chlorine 氯hypochlorite 次氯酸盐dioxide 二氧化氯iodine 碘酒chloramines 氯胺ozone 臭氧消毒剂

第120页:C·t 值与水的消毒

Efficacy of different disinfectants on pathogens is measured by the C . t value required to achieve 99 % reduction or inactivation of microorganisms利用C . t值评价各种消毒剂杀灭致病菌的功效。C . t值指杀死或钝化99%微生物。Disinfection of water1、水的消毒

第121页:氯化灭活 99% 微生物的 C·t 值

氯化灭活 99% 微生物的 C·t 值:下表列出不同水温与 pH 条件下的 C·t 值。

氯化灭活 99% 微生物的 C·t 值(mg·min/L)
微生物水温(℃)pHC·t 值
肠道病毒56—86.02
甲型肝炎病毒56—82.13
轮状病毒56—80.019

第122页:氯化处理的效率与浊度

Efficacity depends on purity :消毒效率取决于纯度:Median 半混浊度:&lt; 1 NTUMaximum in single simple: 5 NTU在纯样品中的最大浊度:5 NTUChlorination of water(2)(2)氯化水处理

第123页:氯化处理的标准条件

氯化处理的标准条件:下表列出饮用水氯化消毒的四项控制要求。

氯化处理的标准条件与限值
项目要求
残留游离氯≥ 0.5 mg/L
接触时间≥ 30 min
pH< 8
浊度< 1 NTU(单样最大浊度)

第124页:氯化与混凝过滤联用

  • To eliminate parasites and decreaseturbidity, chlorination is combined with :为了消灭寄生虫,减少浑浊度,可将氯化处理与下述方法结合使用:Chlorination of water(4)(4)水的消毒
  • coagulation and flocculation 凝固和絮凝
  • filtration 过滤

第125页:水果和蔬菜的消毒处理

Depending on type of fruits and vegetablessome decrease may be obtained Not fully effective根据水果和蔬菜的类型,能有一定的消毒作用,但并不能达到圆满的效果Disinfection of fruits andvegetables(5)水果和蔬菜的消毒处理

第126页:六、高压技术

High pressure technology六、高压技术

第127页:流体静压的作用特点

  • Hydrostatic pressure 1000 Mpa 流体静压
  • Destruction of bacteria and fungi (90 % by 400 MPa for 5 min)在400 Mpa 下处理5分钟能杀死90%的细菌和真菌
  • Resistance depends on pH and T抵抗力取决pH 和T
  • Acts uniformly and instantaneously 作用力均匀、瞬时
  • Spores are resistant and tolerate pressure up to 1200 Mpa 芽孢能够抵抗和忍受的压力高达1200 Mpa

第128页:微生物耐压性差异(一)

某些说明L革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌对压力更敏感棒状菌比球状菌对压力更为敏感延滞期的细胞比指数期的细胞更具有抗压性不同菌种和同一菌种的不同菌株对压力敏感性是不同的。

第129页:微生物耐压性差异(二)

某些说明食品体系中的细胞比缓冲溶液中的细胞具有更强的抗压性。在低PH、高水分活度和有抗菌剂存在的条件下加压,能增加细菌的破坏。l随着压力、加压温度和时间的增加,细菌活性丧失量增加,其中加压时间影响最小。l加压后存活的细胞可能是亚致死损伤,和易受不利环境影响(低PH、抗菌剂、再加压、温和加热等)。

第130页:高压技术的应用(一)抗菌特性

  • 流体静力压加工技术在食品中潜在应用1、抗菌特性(1)巴氏消毒法(在低压范围内)杀死和损伤细菌细胞,病毒和噬菌体,酵母和霉菌,和寄生虫和原生动物,以及诱导细菌孢子发芽。
  • (2)商业消毒(在高压条件下)破坏细菌孢子。

第131页:高压技术的应用(二)提高质量

  • 流体静力压加工技术在食品中潜在应用2、提高质量(1)提高果汁、果酱和果冻的口感。
  • (2)改善水果产品和蛋黄的色泽。
  • (3)使肉嫩化。
  • (4)促进奶酪成熟。
  • (5)促进食品成分的反应。

第132页:高压技术的应用(三)蛋白质改性

  • 流体静力压加工技术在食品中潜在应用3、蛋白质改性(1)促进富含蛋白质食品的凝胶、结构改变和卷曲。
  • (2)使酶、过敏原和毒素失活。
  • (3)使血液中的血红蛋白变色。
  • (4)增加蛋白质对酶活的敏感性。

第133页:高压技术的应用(四)相变

  • 流体静力压加工技术在食品中潜在应用4、相变(1)迅速均匀地解冻食品。
  • (2)在-20℃下贮存解冻食品。
  • (3)由于淀粉凝胶使种子和谷粒软化(4)由于脂质熔点升高,调和巧克力.

第134页:高压技术的应用(五)气溶性与除杂

  • 流体静力压加工技术在食品中潜在应用5、气溶性和除杂(1)CO2的饱和水溶液。
  • (2)除去食品中的空气。

第135页:高压技术的应用(六)其他

  • 流体静力压加工技术在食品中潜在应用6、其他各方面的应用(1)增加细胞成分,例如酶、溶质和水等的抽出物(2)使食品成分成凝结。
  • (3)食品表面用可食用膜,和油脂胶囊包覆。
  • (4)在吮吸贝类食品时,打开贝壳。

第136页:高压技术的特点

特点:不破坏食品中的小分子物质,例如:维生素、矿物质、风味物质和许多色素

第137页:七、真空包装

Vacuum packaging真空包装Applied for fresh meat in combination with refrigeration结合冷藏方法用于鲜肉保藏Vacuum packaging七、真空包装

第138页:八、抗菌剂

  • Antimicrobial agents八、抗菌剂
  • Curing salts e.g nitrites食品加工用盐,如:亚硝酸盐
  • Bacteriocins e.g. Nisin细菌素,如:尼生素
  • Gas: e.g CO2 气体,如:CO2
  • Organic acids / salts e.g benzoic, sorbic and propionic acid有机酸或盐,如:安息香酸,山梨酸和丙酸

第139页:九、气调包装

Modified atmosphere packaging(MAP)九、气调包装20% to 40% carbon dioxide:20%~40%二氧化碳含量80% to 60% nitrogen:80%~60%氮气的含量combined with cold storage 与冷藏相结合

第140页:十、烟熏

  • Smoking十、烟熏Combination of several factors :几个因素的共同作用
  • heat treatment 热处理
  • drying 干燥
  • antimicrobial agent in the smoke烟雾中的抗菌剂

第141页:十一、超临界流动相挤压

十一、超临界流动相挤压(SCFX)一项新颖的食品加工技术增加食品中潜在的新鲜度改善食品质构,色泽,风味应用:即食谷类,意大利面食,糖果类产品等科内尔大学发明

第142页:SCFX 的特点

SCFX的特点低于100oc的温度:防止传统湿度下的瞬间膨胀;相对较缓的去水条件:原料保持30-40%的相对湿度既保护了热不稳定成分,又减少了挤压舱和螺杆的磨损。注入的超临界co2主要是使淀粉产生一定量的泡沫体,以保证产品在干燥后能具有2-16倍的膨胀率。

第143页:SCFX 工艺的优点

SCFX工艺优于蒸汽挤压技术低剪切力低操作温度产品的无孔表面微孔尺寸分布的高度均一性

第144页:十二、其他新型加工技术

十二、其他新型加工技术脉冲电场:X—射线脉冲光:紫外线振荡磁场:微波和无线电波频率超声波:欧姆加热和感应加热高电压:组合Resource from Book:Novel process and control technologies in the food industries

第145页:十三、食品工艺的组合

  • Combinations offood technologies十三、食品工艺的组合Combined technologies组合工艺
  • Milk pasteurization and aseptic packaging牛奶的巴氏杀毒和无菌包装
  • Hurdle technologies 栅栏技术
  • fermentation, smoking发酵,烟熏
  • Refrigerated processed food of extended durability (REPFED)冷藏加工食品的长期保存

第146页:第二章结束页

THE END!

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