页数：78页文件大小：599.0 KB来源： 食品化学ppt课件
本课件围绕果蔬等食品保鲜方法及低温、气调等保鲜原理展开，按章节逐页呈现概念界定、结构性质与影响因素等内容，并附完整文字版，便于对照原图查阅与复习。
食品化学－保鲜方法及原理
食品保藏的原理
因而，保藏的意义就在于：在制造和贮存之际，灭杀食品中存在的微生物和酶（或者钝化），此后没有外部微生物的污染并阻止食品中微生物的繁殖；以物理或化学处理来阻止酶和非酶化学反应，以保持食品的品质，达到保存食品之目的。用于食品保存的手段有加热、干燥、冷藏、放射线照射、添加防腐剂等，这些方法的原理基本上可分为二类。
⒈基于微生物和酶的完全或部分杀灭或钝化的方法:主要有以加热放射线照射一部分杀菌剂处理等方法。这些方法配合以适当的包装而使食品与外部隔绝,防止了微生物的二次污染,即使在常温下也能长期贮藏食品。一般的说,这类方法对食品的处理相当强烈,致使食品成本本身发生的变化也多,所以能处理的食品种类也受到一定限制。
⒉基于抑制微生物的繁殖和酶反应等的方法包括低温处理（冷冻）、脱水干燥（干藏、盐藏）、增加酸或碱浓度、添加防腐剂、气相置换等。这些方法使得食品内部的环境条件不适宜微生物繁殖和酶的反应，从而不发生腐败变质。此中存在的微生物细胞并未被完全杀灭，酶也不完全钝化，因此处理完毕后，若环境条件改变，则这些微生物和酶可以再活动。
一些传统的保藏方法在很早的时候我们就掌握了一些简单的保鲜方法，例如醋藏﹑盐藏﹑糖藏和烟熏等方法。
1.醋藏
2.盐藏
3.糖藏
４．烟熏烟熏包括物理的干燥作用和烟熏过程中会产生一种有防腐性的物质，阻止微生物繁殖。如烟熏肉等我们日常中常食用的肉类食品。
一食品的加热杀菌保鲜法食品的腐败是由微生物和酶所引起的。食品通过加热杀菌和使酶失活的方法可久贮不坏，但必须不重复染菌，因此要在装罐装瓶密封以后灭菌，或者灭菌后在无菌条件下装瓶装罐。
微生物的耐热性
影响加热杀菌的因素1.加热温度由于细菌芽孢具有非常强的耐热性，所以只有在100℃以上才可以杀死细菌芽孢。水在100℃沸腾，在常压下不能再提高温度，只有在高压杀菌釜中才可进行100℃以上的杀菌。
2. 活菌浓度在某一特定温度下加热灭菌时，活菌浓度越高则达到一定的杀菌效果所需的时间越长。因而，在食品厂里应把原料容器、机械等仔细清洗，加工上注意卫生，以减少细菌的侵入。
4. 加热环境的影响加热过程中环境的水分含量越低，细胞的耐热性就越强。如：用高压杀菌釜在湿热法下120℃、20-30min即可完全灭菌，而用烘箱的干热法则需160-180℃下加热3-4小时。加热时环境的PH在中性或近中性时，细胞的耐热性最强，当环境PH向酸性或碱性变化，则细胞的耐热性降低。如桔子类的强酸性罐头，轻微杀菌即可，而卷心菜等中性罐头则要高温长时间。
此外，存在于环境溶液中的各种物质也影响细菌的耐热性,如蛋白质和淀粉对细菌芽孢有阻止加热致死的效果；此外，食盐、糖、磷酸盐等也有这种保护作用。在细菌芽孢的耐热性试验中，常测定细菌在中性磷酸盐缓冲液及在食品中的耐热性，这二者之比称为食物磷酸盐比，此比值大于1时，则此食物对细菌的加热死亡有保护作用。
加热杀菌的方法主要有常压杀菌（巴氏消毒法）﹑加压杀菌﹑超高温瞬时杀菌﹑微波杀菌﹑远红外线加热杀菌﹑欧姆杀菌等。
常压杀菌
加压杀菌
在罐头行业中，常用D值和F值来表示杀菌温度和时间。D（DRT）值：是指在一定温度下，细菌死亡90%（即活菌数减少一个对数周期）所需要的时间（分钟）。121.1℃（250℉）的D（DRT）值常写作Dr。例如嗜热脂肪芽孢杆菌的Dr=4.0～4.5分钟；A、B型肉毒梭状芽孢杆菌的Dr=0.1～0.2分钟。F值：是指在一定基质中，在121.1℃下加热杀死一定数量的微生物所需要的时间（分钟）。在罐头特别是肉罐头中常用。由于罐头种类、包装规格大小及配方的不同，F值也就不同，故生产上每种罐头都要预先进行F值测定.
罐装食品的杀菌使用的是静置式杀菌釜，下图所示为一卧式高压杀菌置。其基本工作原理为：准备杀菌的罐头装满在框式杀菌小车中，借轨道推入杀菌釜中，关闭密封釜盖，通蒸汽进行杀菌作业。
目前,在食品厂所有的杀菌釜都应用自动控制仪表装置,进行杀菌的程序控制,以保证杀菌的质量,并避免人工操作的偶尔失误.而对于液体或固体混合的罐装食品,可采用旋转或摇动式杀菌装置,使罐内液料流动而提高传热效果,可以缩短杀菌时加热所需的时间。
玻璃瓶罐虽然也能耐高温，但是不太适宜压力釜高温杀菌，因为在加热和冷却过程中内外温度稍大即易爆裂。在必须用玻璃罐高压杀菌时，必须用热水浸泡蒸煮。
超高温瞬时杀菌
例如，牛乳的灭菌，如果牛乳在高温下保持较长的时间，则有可能发生一些不良的化学反应，使牛乳产生褐变现象；蛋白质发生分解而产生不良气味；糖类焦糖化而产生异味；还有可能发生某些蛋白质变性而产生沉淀。因此就需用ＵＨＴ杀菌法。
微波杀菌
微波杀菌的机理是基于热效应和非热生化效应两部分
非热生化效应：微波使微生物生命化学过程中产生大量的电子、离子，使微生物生理活性物质发生变化；电场也使细胞膜附近的电荷分布改变，导致膜功能障碍，使微生物细胞的生长受到抑制，甚至停止生长或死亡。另外，微波还可以导致细胞DNA和RNA分子结构中的氢键松弛、断裂和重新组合，诱发基因突变。
远红外加热杀菌对红外线的利用始于20世纪，1935年美国福特汽车公司的格罗维尼(Groveny)首先取得将红外线用于加热和干燥的专利。远红外线是指波长为2.5—1000um的电磁波。食品中的很多成分及微生物在3～10μm的远红外区有强烈的吸收。远红外加热杀菌不需要传媒，热直接由物体表面渗透到内部，因此不仅可用于一般的粉状和块状食品的杀菌，而且还可用于坚果类食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌与灭霉以及袋装食品的直接杀菌。
日本的山野藤吾曾将细菌、酵母、霉菌悬浮液装入塑料袋中，进行远红外线杀菌试验，远红外照射的功率分别为6KW、8KW、10KW、12KW，试验结果表明，照射10分钟，能使不耐热细菌全部杀死，使耐热细菌数量降低105～108个数量级。照射强度越大，残活菌越少，但要达到食品保藏要求，照射功率要在12KW以上或延长照射时间。
欧姆杀菌
二化学药物保鲜
食品保鲜剂
作用食用防腐剂，要求具备下列条件：
现在我国使用的食用防腐剂有：⒈苯甲酸（安息香酸）及其钠盐:
⒉对羟基苯甲酸酯（R=乙基、丙基、丁基及异丁基等）
⒊山梨酸及其钾、钠盐⒋脱氢醋酸及其钠盐﹑丙酸及其钾、钠盐
安息香酸、对羟基苯甲酸酯、山梨酸、脱氢醋酸等为酸性防腐剂，其防腐效果随PH变化而显著不同，依酸性的增加而增大。其中:
除了人工合成的化学防腐剂外还有一些天然的有机防腐剂，如：酒精﹑辛辣成分﹑海藻糖等。
三食品干燥保鲜
各种微生物要求的最低水活性值：下表列出相关数据。
| 种类 | 最低水活性(Aw) |
|---|---|
| 细菌 | 0.94~0.99 |
| 霉菌 | 0.73~0.94 |
| 酵母 | 0.88~0.94 |
| 灰绿曲霉 | 0.64~0.70 |
由于某些食品水活性在0.70~0.73（含水量约16%）时曲霉和青霉即可生长，因此干制食品的防霉Aw值要达到0.64以下（含水量12%~14%以下）才较为安全。
防霉干制食品的水分含量：下表列出相关数据。
| 干制食品 | 水分含量 |
|---|---|
| 水果干 | 15%~25% |
| 蔬菜干 | 4% |
| 肉类干制品 | 5%~10% |
| 喷雾干燥乳粉 | 2.5%~3% |
| 喷雾干燥蛋粉 | 5%以下 |
新鲜食品如乳、肉、鱼、蛋、水果、蔬菜等都有较高水分，其水活性值一般在0.98～0.99，适合多种微生物的生长。目前防霉干制食品的水分一般在3～25%。
食品干燥、脱水方法主要有：日晒、阴干、喷雾干燥、减压蒸发和冷冻干燥等。生鲜食品干燥和脱水保藏前，一般要进行原料预处理。
原料预处理的必要性干燥能提高食品的保藏性，但也会引起褐变、变色、褪色、异味、异嗅及组织上的变化。如苹果和马铃薯，在切口处很快就变色，许多叶菜在日晒干燥时就变黄，香蕉和桃去皮后很快就褐变等现象，均是由于其本身所含的酶作用所致，所以，要防止这些变化，在干燥前就必须进行适当的预处理。
1. 热烫加热可使酶失活，故蔬菜类食品在干燥前必须在热水中短时间热烫一下。热烫具有操作简便，可均匀加热及可在热水中加入食盐、CaCl2、聚磷酸盐等品质稳定剂或糖、味精等调味剂的优点，但也存在水溶性成分溶出过多的缺点。
2. 硫熏、亚硫酸处理为防止柿子、苹果、杏等在干燥和保藏中发生变质，可将其放在密闭室中，点燃适量硫黄，形成SO2气体来熏，SO2能浸入果子内部，溶于水成为亚硫酸，一来作为强还原剂阻止酶的作用，二来具有漂白杀菌作用，还可抑制非酶褐变，三来它可杀死果实的细胞，使水分容易移动而加快干燥速度。
3. 表面组织的破坏葡萄和无花果之类的水果果皮上覆盖着蜡类物质，阻碍干燥的进行，所以在干燥前应用沸腾的稀碱液，作极短时间的浸渍处理以除去蜡类物质来加速干燥。
4. 防止氧化鱼干易产生象油炸物类的黄褐色变，酸败发臭，胡萝卜和蕃茄粉末易氧化裉色而失去独特的红色，油脂中的不饱和脂肪酸和胡萝卜素易被氧化而酸变。所以含有这些物质的食品在干燥前，添加抗坏血酸等抗氧化剂。
5. 浓缩牛乳和水果之类的多水分食品，在干燥前，应用真空蒸发罐等预先浓缩几倍后再进行干燥。
食品干燥的机理1．外扩散作用食品在干燥初期，首先是原料表面的水分吸热变为蒸汽而大量蒸发，称为水分的外扩散。由于干燥介质的影响，首先是温度上升的作用，食品表面开始升温并蒸发水分，于是表面水分逐渐降低，当低于内部水分时，内部才开始向表面移动。因此，把食品的厚度分成若干层时，内部的一层含水率最高，外面一层含水率最低，这种水分逐层降低的状态，叫做温度梯度或称为含水率梯度。
2．内扩散作用：借助温度梯度的动力，促使食品内部的水蒸汽向食品的表面移动，同时促使食品内部的水分也向食品的表面移动，这种作用称为出现水分的内扩散。
干燥方法1. 自然干燥：如日晒、风干或荫干。该法简便、经济，但它耗时长，在此期间产品易发生显色、变色、裉色、氧化等，使品质受到影响。用自然干燥来保藏的食品有米、麦、豆类等谷物、鱼贝类和海藻、葡萄、杏、李、萝卜干等。
2. 热风干燥靠风干燥不可能达到全年生产一致的品质，为此可采用热风干燥。即把食品放在传送带上，送入通热风的干燥室而干燥。可根据食品的性质及性状决定温、湿度、风速和风向并采用各种类型的干燥机。
3. 喷雾干燥牛乳、果汁等液体用热风干燥时，会由于褐变和蛋白质变性而得不到优质产品，必须用喷雾干燥法。喷雾干燥是将稀的液状食品经过预先浓缩几倍后，以离心盘或加压喷头与热风同时进入大的干燥室喷成微细的雾状，在向室底落下时，几乎瞬时即行干燥的方法。
4. 泡沫干燥也是干燥液状食品的方法。它是预先把果汁等浓缩至高粘度或加入粘性物质、表面活性剂等，使果汁形成表面积非常大的泡沫状，再喷出热风加以干燥。5. 薄膜干燥它是在缓慢回转、内部加热的圆筒表面上，涂以液体或糊状食品的薄层加以干燥的方法
6. 真空干燥常压下水在100℃沸腾蒸发，如压力降低，则水的沸点亦降低。如在17.5mmHg下，水在20℃即可沸腾，据此，可调节适当真空度及温度进行真空干燥食品，它无热风干燥温度高易引起褐变、蛋白质变性及低温干燥速度太慢等缺点，可得到优质食品。
7. 冻结真空干燥（冷冻升华干燥）水分多的固体食品随着热风或真空干燥，水分逐渐蒸发，不可避免地会萎缩变形。如把压力降到6.4mmHg,则水在0℃沸腾蒸发，此时水还处在冻结状态，是由冰直接挥发为水蒸汽的所谓升华，应用此原理来进行干燥的方法称为冻结真空干燥。
它具有以下特点：
该法也有缺点：
干燥食品的吸湿和变质干燥食品疏松多孔，非常容易吸湿潮解，吸潮后往往发生外观上的形态变化和内部的化学和物理性能变化等。
外观变化：干燥食品都比较脆，易碎，若吸湿则会变软，而干燥的粉粒状食品吸潮后则结块，进而液化。
四食品冷却冷冻保鲜技术
使食品原料或制品从生产到消费的全过程中，始终保持低温，这种保持低温的方式或工具称为冷链。其中包括制冷系统、冷却或冷冻系统、冷库、冷藏车船以及冷冻销售系统等。
低温保藏一般可以分为冷冻和冷藏两种方法。前者要将保藏物降温到冰点以下，使水部分或全部成冻结状态，动物性食品常用此法。后者无冻结过程，通常降温至微生物和酶活力较小的温度，新鲜果蔬类常用此法。
果蔬的适宜冷藏温度：下表列出相关数据。
| 果蔬 | 适宜冷藏温度 |
|---|---|
| 苹果 | -1~0℃ |
| 梨 | 0℃ |
| 葡萄 | -1~0℃ |
| 荔枝 | 1~3℃ |
| 桃 | 0℃ |
| 草莓 | 0℃ |
| 芒果 | 10~13℃ |
| 菠萝 | 10~13℃ |
对于动物性食品，冷藏温度越低越好，但对新鲜的蔬菜水果来讲，如温度过低，则将引起果蔬的生理机能障碍而受到冷害（冻伤）。因此应按其特性采用适当的低温，并结合环境的湿度和空气成分进行调节。
食品冷冻保藏食品在冰点以上时，只能做较短期的保藏，较长期保藏需在-18℃以下冷冻贮藏
食品在冻结过程中，不仅损伤微生物细胞，鲜肉类、果蔬等生鲜食品的细胞也同样受到损伤，致使其品质下降。食品冻结后，其质量是否优良，受冻结时生成冰晶的形状、大小与分布状态的影响很大。如肉类在缓慢冻结中，冰晶先在溶液浓度较低的肌细胞外生成，结晶核数量少，冰晶生长大，损伤细胞膜，使细胞破裂，解冻时细胞质液外流而形成渗出液，导致肉类营养、水分和鲜味流失，口感降低。同时肌细胞的水分透过细胞膜形成冰晶，肌细胞脱水萎缩，解冻时细胞不可能完全恢复原状。果蔬等植物食品因含水分较高，结冰率更大，更易受物理损伤而使风味受到损失。
各种食品的冻藏条件及贮存期限：下表列出相关数据。
| 品名 | 结冰温度(℃) | 冻藏温度(℃) | 相对湿度(%) | 保藏期限 |
|---|---|---|---|---|
| 奶油 | -2.2 | -23～-29 | 80～85 | 1年 |
| 加糖奶酪 | — | -26 | — | 数月 |
| 冰淇淋 | — | -26 | — | 数月 |
| 脱脂乳 | — | -26 | — | 短期 |
| 冻结鸡蛋 | -0.45～-0.6 | -18～-23 | 90～95 | 1年以上 |
| 冻结鱼 | -1.0 | -18～-23 | 90～95 | 8～10月 |
| 猪油 | — | -18 | 90～95 | 12～14月 |
| 冻结牛肉 | -1.7 | -18～-23 | 90～95 | 9～18月 |
| 冻结猪肉 | -1.7 | -18～-23 | 90～95 | 4～12月 |
| 冻结羊肉 | -1.7 | -18～-23 | 90～95 | 8～10月 |
| 冻结兔肉 | — | -18～-23 | — | 6月以内 |
| 冻结果实 | — | -18～-23 | — | 6～12月 |
| 冻结蔬菜 | — | -18～-23 | — | 2～6月 |
| 三明治 | — | -15～-18 | 95～100 | 5～6月 |
解冻
通常是在流动的冷空气、水、盐水、水冰混合物等作为解冻媒体进行解冻，温度控制在0℃～10℃为好，可防止食品在过高温度下造成微生物和酶的活动，防止水分的蒸发。对于即食食品的解冻，可以用高温快速加热。用微波解冻是较好的解冻方法，能量在冻品内外同时发生，解冻时间短，渗出液少，可以保持解冻品的优良品质。
食品冷却保鲜方法:
五放射线杀菌
放射线处理的特点是操作简单，处理量大，不引起温度升高，所以可以处理新鲜状态的食品，但肉类要得到完全杀菌需要高剂量，产生不好闻的照射臭，并有变色、香味变化、组织软化等现象，因而此法在灭菌方面的应用受到一定限制。
六气调保鲜果蔬类食品的变质主要来自于它们呼吸和蒸发﹑微生物生长﹑食品成分的氧化或褐变等的作用，而这些作用与食品贮藏的环境气体有密切的关系。如果能控制食品贮藏环境的组成果蔬的呼吸和蒸发，抑制微生物的生长，抑制食品成分的氧化或褐变，从而达到延长食品保鲜或保藏期的目的。气调贮藏就是控制食品在适宜的温度下，改变冷藏环境中的气体成分，主要是控制氧和二氧化碳的浓度，使食品获得保险，并达到延长贮藏的目的。
气调保鲜的方法较多,主要有自然降氧法﹑快速降氧法﹑混合降氧法等。
THE END组员：杜彦霞王渊罗小刚聂志美周楚人
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