第1页:保证食品安全的食品加工
保证食品安全的食品加工
第2页:食品保藏与食品运输的必要性
食品保藏与食品运输的必要性
- 1、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3页:食品加工技术的传统目的
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:
- preservation of food 食品获得良好的保藏性
- rendering food more palatable and digestible食品更加美味可口和容易消化吸收
- 2、Introduction(4)
第4页:现代食品加工技术的目标
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:
- developing new food products开发新食品
- giving food desired functional properties赋予食品更多的功效
- improving nutritional and organoleptic quality提高食品的营养价值和口感
- ensuring safety 保证食品的安全性
- 3、Introduction(5)
第5页:食品中微生物的三类作用
食品中微生物的三类作用
- 4、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6页:本节学习目标
本节学习目标
- how 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
- the 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)
- how to monitor these factors 如何监控这些因素Objective学习目标
第7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8页:食品加工技术的分类
食品加工技术的分类
- Food technologies can be classified into those that :食品加工技术可归纳成以下三类:
- render food safe 提高食品的安全性;
- control 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
- prevent (re-) contamination 预防(二次)污染Classes of food technologies食品加工技术的类型
第9页:提高食品安全性的技术
提高食品安全性的技术
- (一)、加热处理
- (二)、冷冻
- (三)、辐照
- (四)、化学消毒
- (五)、高压技术
第10页:控制污染的技术
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11页:防止二次污染的技术
防止二次污染的技术
- (一)包装技术
- (二)设备消毒
- (三)食品加工设备的卫生设计
第12页:影响食品安全的四类因素
影响食品安全的四类因素
第13页:温度对细菌生长速率的影响
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 population
- 1、温度对细菌群落生长速率的影响
第14页:致病菌生长的温度范围
致病菌生长的温度范围| 致病菌 | 最低温度(℃) | 最适温度(℃) | 最高温度(℃) |
|---|
| 沙门氏菌 Salmonella | 5 | 35-37 | 47 |
|---|
| 弯曲杆菌 Campylobacter | 30 | 42 | 47 |
|---|
| 大肠杆菌 E. coli | 10 | 37 | 48 |
|---|
| 金黄色葡萄球菌 S. aureus | 6.5 | 37-40 | 48 |
|---|
| 肉毒梭状芽孢杆菌(蛋白质水解型) | 10 | 50 | — |
|---|
| 肉毒梭状芽孢杆菌(非蛋白质水解型) | 3.3 | 25-37 | — |
|---|
| 蜡状芽孢杆菌 B. cereus | 4 | 30-35 | 48-50 |
|---|
注:原文中肉毒梭状芽孢杆菌两型的最高温度值缺失,以「—」标示,建议对照原课件图片补录。
第15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| 产毒霉菌 | 最低温度(℃) | 最适温度(℃) | 最高温度(℃) |
|---|
| 疣孢青霉 Penicillium verrucosum | 0 | 20 | 31 |
|---|
| 赫曲霉 Aspergillus ochraceus | 8 | 28 | 37 |
|---|
| 黄曲霉 Aspergillus flavus | 10 | 32 | 42 |
|---|
| 串珠镰孢霉 Fusarium moniliforme | 3 | 25 | 37 |
|---|
第16页:温度区间与安全温度带
温度区间与安全温度带
- 0°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17页:嗜冷致病菌
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18页:水分活度的意义
水分活度的意义
- 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 activity水分活度
第19页:水分活度aw的定义
- 水分活度aw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20页:水分活度与反应及微生物生长
水分活度与反应及微生物生长
- 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21页:微生物生长的最低水分活度
微生物生长必需的最低水分活度(接近最适温度)| 微生物类别 | 菌种 | 最低aw |
|---|
| 霉菌 | 谢瓦曲霉 Aspergillus chevalieri | 0.71 |
|---|
| 霉菌 | 赫曲霉 Aspergillus ochraceus | 0.78 |
|---|
| 霉菌 | 黄曲霉 Aspergillus flavus | 0.80 |
|---|
| 霉菌 | 疣孢青霉 Penicillium verrucosum | 0.79 |
|---|
| 霉菌 | 串珠镰孢霉 Fusarium moniliforme | 0.87 |
|---|
| 酵母 | 鲁氏酵母 Saccharomyces rouxii | 0.62 |
|---|
| 酵母 | 啤酒酵母 Saccharomyces cerevisiae | 0.90 |
|---|
| 细菌 | 蜡状芽孢杆菌 Bacillus cereus | 0.92 |
|---|
| 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 coli | 0.93 |
|---|
| 细菌 | 沙门氏菌 Salmonella | 0.95 |
|---|
| 细菌 | 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus | 0.83 |
|---|
第22页:食品aw范围与微生物菌群(一)
食品中aw范围及其微生物菌群(高水分食品)| aw范围 | 食品 | 主要微生物菌群 |
|---|
| > 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、假单孢菌 |
|---|
| 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23页:食品aw范围与微生物菌群(二)
食品中aw范围及其微生物菌群(中等与低水分食品)| aw范围 | 食品 | 主要微生物菌群 |
|---|
| 0.85-0.93 | 干发酵香肠、生火腿(盐17%,饱和蔗糖) | 葡萄球菌、产毒霉菌、腐败性酵母和霉菌 |
|---|
| 0.6-0.85 | 干果、面粉、谷类、咸鱼、坚果 | 喜旱真菌、嗜盐生物、耐高渗透酵母 |
|---|
| < 0.6 | 糖果、蜂蜜、面条 | 微生物不生长但可残存存活 |
|---|
第24页:降低水分活度的三种方法
降低水分活度的三种方法
- 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水分活度
第25页:食盐与葡萄糖溶液的aw值
25℃时不同浓度食盐和葡萄糖溶液的aw值| aw | 葡萄糖(% w/w) | NaCl(% w/w) |
|---|
| 1.00 | 0.00 | 0.00 |
|---|
| 0.99 | 8.90 | 1.74 |
|---|
| 0.98 | 15.74 | 3.43 |
|---|
| 0.96 | 28.51 | 6.57 |
|---|
| 0.94 | 37.83 | 9.38 |
|---|
| 0.92 | 43.72 | 11.90 |
|---|
| 0.90 | 48.54 | 14.18 |
|---|
| 0.88 | 53.05 | 16.28 |
|---|
| 0.86 | 58.45 | 18.18 |
|---|
注:同一aw下葡萄糖所需浓度远高于食盐,说明食盐降低水分活度的能力显著强于葡萄糖。
第26页:抑制致病菌生长的pH值
抑制致病菌生长的pH值范围| 微生物 | 最低pH | 最高pH |
|---|
| 大肠杆菌 Escherichia coli | 4.4 | 8.5 |
|---|
| 伤寒沙门氏菌 Salmonella typhi | 4-4.5 | 8-9.6 |
|---|
| 蜡状芽孢杆菌 Bacillus cereus | 4.9 | 9.3 |
|---|
| 肉毒梭状芽孢杆菌 Clostridium botulinum | 4.6 | 8.5 |
|---|
| 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus | 4 | 9.8 |
|---|
| 啤酒酵母 Saccharomyces cerevisiae | 2.3 | 8.6 |
|---|
| 黄曲霉 Aspergillus flavus | 2.0 | 11.2 |
|---|
| 串珠镰孢霉 Fusarium moniliforme | 2.5 | 10.7 |
|---|
| 疣孢青霉 Penicillium verrucosum | 2.0 | 10.0 |
|---|
注:肉毒梭状芽孢杆菌在pH低于4.6时不产毒,这是酸性食品(pH≤4.6)安全界限的微生物学依据。
第27页:pH与其他因素的协同影响
pH与其他因素的协同影响
- 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28页:酸化与发酵
酸化与发酵
- 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29页:常见食品的pH范围
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30页:可杀灭微生物的加工技术
可杀灭微生物的加工技术
- 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31页:加热方法与加热介质
加热方法与加热介质的对应关系| 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32页:D值与微生物耐热性
- D值与微生物耐热性
- tt = D. log No/NNo: Initial number of microorganisms微生物的原始菌数N: Number of microorganism at time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33页:营养体微生物的D值
营养体微生物的D值
营养体微生物的D值(min):本页数据表在文本提取时行列错位,暂以文字说明呈现。
本页原表在文本提取时,微生物名称、D值(min)与测定温度(65℃、55℃、60℃)三列发生错位,无法可靠还原行列对应关系。原文数值依次为:4、1.1、0.1、0.02-0.25、0.056、0.8-1.0、0.2-2.0,对应微生物依次为大肠杆菌、沙门氏菌属、鼠伤寒沙门氏菌、桑夫顿堡沙门氏菌、葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌、空肠弯曲杆菌。建议对照原课件图片补录为完整表格。
第34页:细菌芽孢的D值
细菌芽孢的D值
细菌芽孢的D值(min):本页数据表在文本提取时行列错位,暂以文字说明呈现。
本页原表在文本提取时,芽孢名称、D值与测定温度(100℃、110℃、121℃)三列发生错位,无法可靠还原行列对应关系。原文涉及的芽孢为肉毒梭状芽孢杆菌A型和B型、E型、产气荚膜梭菌、生孢芽孢梭菌、蜡状芽孢杆菌,数值依次为5、0.3-20、5、< 1 sec、0.1-0.2、0.1-1.5。建议对照原课件图片补录为完整表格。
第35页:影响D值的因素
影响D值的因素
- 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36页:培养基成分对D值的影响
培养基成分对沙门氏菌D60值的影响(pH 7.4)| 培养基 | aw | D60值(min) |
|---|
| 心浸液肉汤 Heart infusion broth | 0.99 | 6.1 |
|---|
| 心浸液肉汤 + NaCl | 0.90 | 2.7 |
|---|
| 心浸液肉汤 + 蔗糖 | 0.90 | 75.2 |
|---|
注:同样降到aw 0.90,加食盐使沙门氏菌耐热性下降,加蔗糖则使其D60值大幅升高,说明溶质种类对耐热性影响显著。
第37页:热处理的关键参数
热处理的关键参数
- 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38页:巴氏杀菌工艺
巴氏杀菌工艺
- 1、巴氏杀菌法Low temperature: 63℃for 30 min低温巴氏杀菌:63℃ ,保持30分钟High temperature:72℃for 15 sec高温巴氏杀菌:72℃ ,保持15秒Ultra-high temperature:135℃for 1 sec超高温巴氏杀菌:135℃ ,保持1 秒
第39页:微波加热的特点
微波加热的特点
- 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 treatmen
- 2、微波处理
第40页:冷冻处理
冷冻处理
第41页:冷冻对寄生虫的杀灭与局限
冷冻对寄生虫的杀灭与局限
- 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42页:辐照
辐照
第43页:食品辐照的三类辐射源
食品辐照的三类辐射源
- 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,能量较高,穿透物质能力很强。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44页:低剂量辐照的应用
低剂量辐照(不超过1 kGy)的应用| 用途 | 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 | 谷物与豆类、鲜果与干果、干鱼干肉、新鲜猪肉 | 0.15-0.5 |
|---|
| 延迟生理过程(如成熟) | 新鲜水果和蔬菜 | 0.5-1.0 |
|---|
第45页:中剂量辐照的应用
中剂量辐照(1-10 kGy)的应用| 用途 | 被辐射的产品 | 剂量(kGy) |
|---|
| 延长货架期 | 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、生或冷冻的家禽和肉等 | 1.0-7.0 |
|---|
| 提高食品的技术品质 | 葡萄(提高出汁率)、脱水蔬菜(减少烹调时间)等 | 2.0-7.0 |
|---|
第46页:高剂量辐照的应用
高剂量辐照(10-50 kGy)的应用| 用途 | 被辐射的产品 | 剂量(kGy) |
|---|
| 工业杀菌(与温和加热处理结合) | 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 | 香料、酶制剂 | 10-50 |
|---|
第47页:微生物对辐照的敏感性
微生物对辐照的敏感性与最低剂量| 微生物类别 | 所需剂量(kGy) |
|---|
| 寄生虫 | 1.0 |
|---|
| 革兰氏阴性细菌 | 1-7 |
|---|
| 革兰氏阳性细菌、霉菌 | 1-7 |
|---|
| 细菌芽孢、酵母 | 1-7 |
|---|
| 病毒 | > 30 |
|---|
注:敏感性由高到低依次为寄生虫、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌与霉菌、芽孢与酵母、病毒,病毒对辐照最耐受。
第48页:辐照食品的安全性结论
辐照食品的安全性结论
- 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49页:辐照在保障食品安全中的应用
辐照在保障食品安全中的应用
第50页:
第51页:辐照在脱水蔬菜中的应用
辐照在脱水蔬菜中的应用
第52页:脱水蔬菜辐照研究文献来源
脱水蔬菜辐照研究文献来源
第53页:脱水蔬菜辐照研究文献来源(续)
脱水蔬菜辐照研究文献来源(续)
第54页:辐照在肉类保藏中的应用
辐照在肉类保藏中的应用
第55页:肉类辐照保藏的特点
肉类辐照保藏的特点
- 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在畜禽肉制品、水产类肉制品中应用较为广泛
第56页:食品辐照保鲜技术原理
食品辐照保鲜技术原理
- 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。是一种冷加工技术
第57页:辐照最大限度保持营养成分
辐照最大限度保持营养成分
- 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58页:辐照保持肉类原有感官指标
辐照保持肉类原有感官指标
- 2、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59页:辐照杀菌谱广
辐照杀菌谱广
第60页:辐照技术的应用领域
辐照技术的应用领域
第61页:辐照在食品添加剂中的应用
辐照在食品添加剂中的应用
第62页:食品添加剂辐照研究文献来源
食品添加剂辐照研究文献来源
第63页:辐照在保健食品中的应用
辐照在保健食品中的应用
第64页:
第65页:辐射食品的安全性评价
辐射食品的安全性评价
第66页:辐射食品安全性评价内容
辐射食品安全性评价内容
- (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67页:辐射食品的放射安全性
辐射食品的放射安全性
- (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68页:辐照食品的自由基问题
辐照食品的自由基问题
- 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69页:香料与调味料中的自由基
香料与调味料中的自由基
- 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70页:辐解产物的来源与影响因素
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71页:碳水化合物的辐解产物
碳水化合物的辐解产物
- 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72页:蛋白质的辐解产物
蛋白质的辐解产物
- 2、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73页:脂肪的辐解产物
脂肪的辐解产物
- 3、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74页:维生素的辐解产物
维生素的辐解产物
- 4、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75页:肉类辐解产物的比较
肉类辐解产物的比较
- 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76页:辐照食品的毒理豁免剂量
辐照食品的毒理豁免剂量
- 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77页:辐射食品的生物安全性
辐射食品的生物安全性
- (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78页:亚致死剂量辐照的后果
亚致死剂量辐照的后果
- 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:1. 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79页:世卫组织对辐照食品的表态
世卫组织对辐照食品的表态
- 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80页:辐照对营养价值的影响
辐照对营养价值的影响
- (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81页:营养价值变化的影响因素
营养价值变化的影响因素
- 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82页:辐照对大量营养素的影响
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83页:辐照对谷物氨基酸的影响
辐照对谷物氨基酸的影响
- 5.0kGy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84页:辐照对预煮牛肉氨基酸的影响
辐照对预煮牛肉氨基酸的影响
- 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85页:微波烤虾的辐照处理
微波烤虾的辐照处理
- 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86页:辐照微波烤虾的保存效果
辐照微波烤虾的保存效果
- 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87页:辐照对维生素的影响
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88页:维生素辐射敏感度的影响因素
维生素辐射敏感度的影响因素
- 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89页:营养损失研究文献来源
营养损失研究文献来源
第90页:降低营养损失的方法
降低营养损失的方法
第91页:评估辐射食品的营养学要点
评估辐射食品的营养学要点
- (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92页:辐射食品的毒理性评价
辐射食品的毒理性评价
- (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93页:人体试验:30kGy辐照食品
人体试验:30kGy辐照食品
- 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94页:人体试验:54种辐照食品膳食
人体试验:54种辐照食品膳食
- 2、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95页:人体试验:中国439名志愿者
人体试验:中国439名志愿者
- 3、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96页:辐照食品用作特殊膳食
辐照食品用作特殊膳食
- 4、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。
第97页:辐照食品的毒理学结论
辐照食品的毒理学结论
- 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98页:辐射食品的检测
辐射食品的检测
第99页:辐照食品检测的现状
辐照食品检测的现状
- 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100页:辐照食品检测方法(一)
辐照食品检测方法(一)
- 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101页:辐照食品检测方法(二)
辐照食品检测方法(二)
- 3、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102页:国际辐照食品的发展特点
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103页:辐照食品国际贸易的发展
辐照食品国际贸易的发展
- 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104页:辐照食品发展的其他特点
辐照食品发展的其他特点
- 3、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105页:辐照食品的国际管理组织
辐照食品的国际管理组织
- 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106页:紫外辐射
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 >yeast > bacterial spores > 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>酵母>细菌芽孢>霉菌孢子UV
- radiation
- 2、紫外辐射
第107页:化学消毒
化学消毒
第108页:消毒对象与常用消毒剂
化学消毒的对象与常用消毒剂| 消毒对象 | 常用消毒剂 |
|---|
| 水 | 氯、次氯酸盐、二氧化氯、臭氧 |
|---|
| 水果和蔬菜 | 氯、次氯酸盐、二氧化氯 |
|---|
| 物品表面和设备 | 氯、次氯酸盐、碘、氯胺、臭氧 |
|---|
第109页:消毒剂功效的C·t值评价
消毒剂功效的C·t值评价
- 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 water
- 1、水的消毒
第110页:氯化消毒的微生物C·t值
氯化消毒杀灭99%微生物所需C·t值(5℃、pH 6-7)| 微生物 | C·t值(mg·min/L) |
|---|
| 大肠杆菌 E. coli | 0.034-0.05 |
|---|
| 甲型肝炎病毒 Hepatitis A virus | 1.8 |
|---|
| 脊髓灰质炎病毒1型 Poliovirus type 1 | 1.1-2.5 |
|---|
| 轮状病毒 Rotavirus | 0.01-0.05 |
|---|
| 贾第鞭毛虫包囊 G. lamblia cyst | 47-150 |
|---|
| 隐孢子虫 C. parvum | 7200 |
|---|
注:隐孢子虫对氯的耐受性远高于细菌与病毒,常规加氯难以灭活,需配合混凝、过滤等工艺。
第111页:水的氯化消毒与浊度
水的氯化消毒与浊度
- Efficacity depends on purity :消毒效率取决于纯度:Median 半混浊度:< 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112页:氯化处理的标准条件
氯化处理的标准条件
- (3)水的消毒The normal conditions for chlorination :氯化处理的标准条件:1)free resid. Chlorine ≥ 0.5 mg / l残留的游离氯气含量2)contact time minimum 30 minutes最低接触时间为30分钟3)pH< 84)water turbidity< 1 NTU水的浑浊度
第113页:氯化与混凝过滤联用
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114页:果蔬的消毒处理
果蔬的消毒处理
- 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115页:高压技术
高压技术
第116页:高压技术的杀菌效果
高压技术的杀菌效果
- 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117页:微生物耐压性的差异
微生物耐压性的差异
- 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118页:食品体系对耐压性的影响
食品体系对耐压性的影响
- 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119页:流体静压应用:抗菌特性
流体静压应用:抗菌特性
- 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120页:流体静压应用:提高品质
流体静压应用:提高品质
- 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121页:流体静压应用:蛋白质改性
流体静压应用:蛋白质改性
- 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122页:流体静压应用:相变
流体静压应用:相变
- 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123页:流体静压应用:气溶与除杂
流体静压应用:气溶与除杂
- 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124页:流体静压的其他应用
流体静压的其他应用
- 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125页:高压技术的特点
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126页:真空包装
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127页:抗菌剂
抗菌剂
- 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128页:气调包装
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129页:烟熏
烟熏
- 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130页:超临界流动相挤压技术
超临界流动相挤压技术
- 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
第131页:SCFX的技术特点
SCFX的技术特点
- 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132页:SCFX优于蒸汽挤压技术
SCFX优于蒸汽挤压技术
- 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133页:其他新型加工技术
其他新型加工技术
- 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Resource from Book:Novel process and control technologies in the food industries
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