页数：83页文件大小：2.46 MB来源： 食品加工与保藏原理ppt课件
本课件讲解食品化学保藏的定义与卫生安全要求，系统介绍无机与有机防腐剂、生物提取物防腐剂的抑菌特性与使用注意，以及抗氧化剂、脱氧剂的作用机理和保鲜剂的成膜材料。
第九章食品的化学保藏封面：本页要点如下。
食品加工与保藏原理第九章食品的化学保藏
参考文献：本页要点如下。
食品化学保藏技术概述：本页要点如下。
食品化学保藏技术是食品科学研究中的一个重要领域。它有着悠久的历史，如前所述的盐腌、糖渍、酸渍和烟熏都可算是化学保藏方法，因为它们实际上就是利用盐、糖、酸及熏烟等化学物质来保藏食品的。不过人们真正利用人工化学制品于食品保藏则时间还不长，始于二十世纪初期，后来，随着化学工业和食品科学的发展，天然提取的和化学合成的食品保藏剂逐渐增多，食品化学保藏技术也获得新的进展，成为食品保藏不可少的一部分。
本章主要内容：本页要点如下。
化学保藏的定义和特点：本页要点如下。
第一节食品的化学保藏的定义和特点
一、食品添加剂及其使用食品添加剂是指为改善食品的品质和色香味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的天然和化学合成物质。
化学保藏的定义：本页要点如下。
二、化学保藏食品化学保藏就是在食品生产和储运过程中使用化学保藏用添加剂提高食品的耐藏性和达到某种加工目的。优点属于一种暂时性的或辅助性的保藏方法。
化学保藏的卫生与安全：本页要点如下。
食品防腐剂：本页要点如下。
第二节食品防腐剂
食品防腐剂的定义与分类：本页要点如下。
从广义上讲，凡是能抑制微生物的生长活动，延缓食品腐败变质或生物代谢的制品都是食品防腐剂，有时也称抗菌剂。防腐剂可分为杀菌剂和抑菌剂。
抑菌剂的静菌作用：本页要点如下。
抑菌剂抑菌剂在使用限量范围内，其抑菌作用主要是通过改变微生物生长曲线(见图9-1)，使微生物的生长繁殖停止在缓慢繁殖的缓慢期，即图中的AB段，而不进入急剧增殖的对数期，即图中的CD段，从而延长微生物繁殖一代所需要的时间，即起到所谓的“静菌作用”。
杀菌剂的分类：本页要点如下。
杀菌剂杀菌剂和抑菌剂的最大区别是，杀菌剂在其使用限量范围内能通过一定的化学作用杀死微生物，使之不能侵染食品，造成食品变质。杀菌剂按其灭菌特性可分为三类：氧化型杀菌剂、还原型杀菌剂和其它杀菌剂。
氧化型防腐剂的种类和特性：本页要点如下。
氧化型防腐剂使用注意事项：本页要点如下。
还原型防腐剂的种类和特性：本页要点如下。
(二) 还原型防腐剂的种类和特性还原型防腐剂主要是亚硫酸及其盐类，国内外食品贮藏中常用的品种有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。
还原型防腐剂使用注意事项：本页要点如下。
二氧化碳防腐：本页要点如下。
(三) 二氧化碳(CO2)CO2是一种能影响生物生长的气体之一。高浓度的CO2能阻止微生物的生长，因而能保藏食品。高压下CO2的溶解度比常压下大。生产饮料时常用CO2作为防腐剂。运用CO2保存食品是一种环境友好的方法，具有较大的发展前途。
硝酸盐与亚硝酸盐类：本页要点如下。
苯甲酸使用注意事项：本页要点如下。
(二)对羟基苯甲酸酯类对羟基苯甲酸酯又称为对羟基安息香酸酯或泊尼金酯，由于对羟基苯甲酸的羧基与不同的醇发生酯化反应而生成不同的酯，通常在食品中使用的有对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和异丙酯、丁酯和异丁酯、庚酯等(我国目前仅限用乙酯和丙酯)。
对羟基苯甲酸酯的抑菌特性：本页要点如下。
对羟基苯甲酸酯的抑菌作用受pH值影响较小，适用的pH值范围为4~8。该防腐剂属于广谱抑菌剂，对霉菌和酵母作用较强，对细菌中的革兰氏阴性杆菌及乳酸菌作用较弱。其结构式中R的碳链越长则抑菌效果越强，但溶解度下降。除丁酯延期规定ADI值外，其它酯类ADI值均为0~10mg·kg-1(FAO/WHO，1994)。
(三)山梨酸及其盐类山梨酸及其盐类又称为花楸酸和花楸酸盐，盐类常用的有山梨酸钾和钙。山梨酸及其钾盐和钙盐的防腐效果同样也和被保存食品的pH值有关，pH值升高，抑菌效果降低。试验证明山梨酸及其钾盐和钙盐的抗菌力在pH值低于5~6时最佳。ADI值0~25mg·kg-1(以山梨酸计，FAO/WHO，1994)
山梨酸使用注意事项：本页要点如下。
丙酸盐类抑菌剂：本页要点如下。
(四)丙酸盐丙酸盐属于脂肪酸盐类抑菌剂，常用的有丙酸钙和丙酸钠。丙酸钙：C6H10O4Ca(CH3CH2COO)2Ca丙酸钠：C3H5O2Na CH3CH2COONa丙酸盐作为一种霉菌抑制剂，必须在酸性环境中才能产生作用。
醇类防腐剂：本页要点如下。
(五)醇类包括乙醇、乙二醇、丙二醇等。其中乙醇较为常用。
其它有机类防腐剂：本页要点如下。
(六) 其它有机类防腐剂除了上述几种常用的以外，还有许多种其它类型的防腐剂在食品保藏中用到。
脱氢醋酸及其钠盐：本页要点如下。
1. 脱氢醋酸及其钠盐脱氢醋酸：C8H8O4脱氢醋酸钠：C8H8O4Na·H2O
双乙酸钠：本页要点如下。
2.双乙酸钠双乙酸钠，别名二乙酸一钠，C4H7O4Na·xH2O。
生物提取物类防腐剂：本页要点如下。
乳酸链球菌素：本页要点如下。
1.乳酸链球菌素乳酸链球菌素又名乳链菌素、尼生素(Nisin)、乳酸菌素，是某些乳酸链球菌产生的一种多肽物质，由34个氨基酸组成。肽链中含有5个硫醚键形成的分子内环。氨基末端为异亮氨酸，羧基末端为赖氨酸。活性分子常为二聚体、四聚体等，相对分子质量3348。
乳酸链球菌素的分子结构：本页要点如下。
分子式为：C143H228N42O37S7结构式为：式中：Abu—α-氨基丁酸，Dha—脱氢丙氨酸，Dhb—脱氢三丁酸甘油酯
乳酸链球菌素的抑菌谱：本页要点如下。
乳酸链球菌素能有效抑制革兰氏阳性菌，如对肉毒杆菌、金黄素葡萄球菌、溶血链球菌及李斯特氏菌的生长繁殖，尤其对产生孢子的革兰氏阳性菌和枯草芽孢杆菌及嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用。但乳酸链球菌素对革兰氏阴性菌、霉菌和酵母的影响则很弱。国标(GB2760-1996)ADI值33000IU·kg-1(FAO/WHO，1994)
纳他霉素的性质：本页要点如下。
2.纳他霉素纳他霉素呈白色或奶油黄色结晶性粉末。几乎无臭无味。熔点280℃(分解)。几乎不溶于水、高级醇、醚、酯，微溶于甲醇，溶于冰醋酸和二甲基亚砜。相对分子质量为：665.75。
纳他霉素的分子式：本页要点如下。
分子式为：C33H47NO13结构式为：
纳他霉素的应用：本页要点如下。
纳他霉素可用于防霉。喷淋在霉菌容易增值、暴露于空气中的食品表面时，有良好的抗霉效果。用于发酵干酪可选择性地抑制霉菌的繁殖而让细菌得到正常的生长和代谢。国标GB2760-1997ADI值0~0.3mg·kg-1(FAO/WHO，1994)
枯草杆菌素：本页要点如下。
3. 枯草杆菌素枯草杆菌素是枯草杆菌的代谢产物，也为一种多肽类物质，在酸性条件下比较稳定，而在中性或碱性条件下，即迅速被破坏。枯草杆菌素对革兰氏阳性菌有抗菌作用。对于耐热性的芽孢菌能促使它们的耐热性降低，能抑制厌氧性芽孢菌生长。因此，有人认为枯草杆菌素应用于罐装食品是合适的。同时，枯草杆菌素在消化道中可很快地被蛋白酶完全破坏，对人体无害，但并未列入我国食品添加剂标准中。
酶类防腐剂溶菌酶：本页要点如下。
(二) 酶类溶菌酶是已使用的防腐剂之一。早在1907年就有了关于细菌溶解因子的报告，到了1922年Alexander Fleming正式把具有溶菌作用的因子命名为溶菌酶。以后人们便开始了对溶菌酶的研究，到现在已对溶菌酶有了比较彻底的了解。
蛋白质类防腐剂：本页要点如下。
(三) 蛋白质类这类蛋白质属碱性蛋白质，主要包括精蛋白(protamine)和组蛋白(histon)。
植物提取物中的抗菌物质：本页要点如下。
(四) 植物提取物植物中具有抗菌活性的代谢产物大致可以分为四类：植物抗毒素类、酚类、有机酸类和精油类。
天然抗菌物质的商业化限制：本页要点如下。
但是目前天然植物中存在的抗菌物质并不能大规模商业化使用，原因之一可能是杀菌有效性和大剂量使用时的特殊气味的矛盾，即必须做到在有效的前提下，产生的气味最小。
第三节抗氧剂：本页要点如下。
第三节抗氧剂
抗氧化剂与脱氧剂概述：本页要点如下。
在食品保藏中常常添加一些化学制品，以延缓或阻止氧气所导致的氧化变质。这类化学制品包括有抗氧化剂和脱氧剂。
食品抗氧化剂的作用机理与种类：本页要点如下。
脂溶性抗氧化剂：本页要点如下。
1.脂溶性抗氧化剂脂溶性抗氧化剂易溶于油脂，主要用于防止食品油脂的氧化酸败及油烧现象，常用的种类有丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚，没食子酸酯类及生育酚混合浓缩物等。
BHA的ADI值与使用限制：本页要点如下。
ADI值为0~0.5mg·kg-1(FAO/WHO，1994)欧盟儿童保护集团(HACSG)规定不得用于婴幼儿食品，除非同时增加维生素A。
(2)二丁基羟基甲苯二丁基羟基甲苯又称为2,6-二特丁基对羟基甲苯，或简称BHT，分子式为C15H24O，结构式为：BHTADI值暂定为0~0.3mg·kg-1(FAO/WHO，1995)
(3)没食子酸酯类没食子酸酯类抗氧化剂包括有没食子酸丙酯、辛酯、异戊酯和十二酯，其中普遍使用的是丙酯，又称为酸丙酯，或简称PG。分子式为：C10H12O5，结构式为：PGADI值为0~1.4mg·kg-1(FAO/WHO，1994)
(4)叔丁基对苯二酚叔丁基对苯二酚又称为叔丁基氢醌，简称TBHQ。分子式为：C10H14O2，结构式为：TBHQ
TBHQ的抗氧化特性：本页要点如下。
TBHQ为较新的一种酚类抗氧化剂。在许多情况下，对大多数油脂，尤其是对植物油具有较其他抗氧化剂更为有效的抗氧稳定性。此外，它不会因遇到铜、铁之类而发生颜色和风味方面的变化，只有在有碱存在时才会转变成粉红色。对炸煮食品具有良好的、持久的抗氧化能力，因此。适用于土豆片之类的生产，但它在焙烤食品中的持久力不强，除非与BHA合用。ADI值为0~0.2 mg·kg-1(FAO/WHO，1991)国标GB2760-1991
水溶性抗氧化剂：本页要点如下。
2. 水溶性抗氧化剂水溶性抗氧化剂主要用于防止食品氧化变色，常用的种类是抗坏血酸类抗氧化剂。此外，还有许多种，如异抗坏血酸及其钠盐、植酸、茶多酚及氨基酸类、肽类、香莘料和糖苷、糖醇类抗氧化剂等。
抗坏血酸及其钠盐：本页要点如下。
植酸：本页要点如下。
(2) 植酸植酸别名肌醇六磷酸，分子式为：C6H18O24P6。结构式为：植酸(GB2760-1996)
茶多酚：本页要点如下。
(3) 茶多酚国标GB2760-1996茶多酚的基本结构为：其中R和R’的不同，即为不同的儿茶素，参见表7-6。
表7-6 茶多酚中的不同儿茶素种类及相应的R和R'基团：下表列出四种儿茶素的取代基差异。
| 化合物名称 | R | R' |
|---|---|---|
| 儿茶素 | H | H |
| 没食子儿茶素 | OH | H |
| 儿茶素没食子酸酯 | H | 没食子酰基 |
| 没食子儿茶素没食子酸酯 | OH | 同上（没食子酰基） |
氨基酸类抗氧化剂：本页要点如下。
(4) 氨基酸一般认为氨基酸既可以作为抗氧化剂，也可以作为抗氧化剂的增效剂使用，如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸等，均为良好的抗氧化增效剂。主要是由于它们能螯合促进氧化作用的微量金属。色氨酸，半胱胺酸、酪胺酸等有π电子的氨基酸，对食品的抗氧化效果较大。
其他抗氧化剂：本页要点如下。
3. 其他抗氧化剂除了上述抗氧化剂外，还原糖、柚皮苷、大豆抗氧化肽、植物黄酮及异黄酮类物质、单糖-氨基酸复合物(美拉德反应产物)、二氢杨梅素、一些植物提取物等都具有抗氧化效果，其中有一些在正处在试验和研究之中，有一些在则已投入实际应用。
食品抗氧化剂使用注意事项：本页要点如下。
二、食品脱氧剂脱氧剂又称为游离氧吸收剂(FOA)或游离氧驱除剂(FOS)，它是一类能够吸除氧的物质。当脱氧剂随食品密封在同一包装容器中时，能通过化学反应吸除容器内的游离氧及溶存于食品的氧，并生成稳定的化合物，从而防止食品氧化变质，同时利用所形成的缺氧条件也能有效地防止食品的霉变和虫害。脱氧剂不同于作为食品添加剂的抗氧化剂，它不直接加入食品中，而是在密封容器中与外界呈隔离状态，吸除氧和防止氧化变化的。
食品脱氧剂的种类和使用机理：本页要点如下。
(一) 食品脱氧剂的种类和使用机理脱氧剂种类繁多，基本可以分为有机和无机两大类。每一大类中又包括多种类型的脱氧剂。参见图7-3图7-3中列出的多种脱氧剂当中，目前在食品储藏上广泛应用有三类：特制铁粉、连二亚硫酸钠和碱性糖制剂。
脱氧剂的基本类型：本页要点如下。
葡萄糖＋葡萄糖氧化酶型有机类碱改性糖产物型特殊处理铁粉金属粉末型铜粉脱氧剂锌粉铝粉碳化铁羟基化铁无机类铁化合物型硅化铁氧化亚铁硫酸亚铁氢氧化亚铁钯催化法连二亚硫酸盐型图7-3 脱氧剂的基本类型
特制铁粉脱氧剂：本页要点如下。
1. 特制铁粉特制铁粉由特殊处理的铸铁粉及结晶碳酸钠、金属卤化物和填充剂混合组成，特制铁粉为主要成分。粉粒径在300μm以下，比表面积为的0.5m3·g-1以上，呈褐色粉末状。脱氧作用机理是特制铁粉先与水反应，再与氧结合，最终生成稳定的氧化铁。
连二亚硫酸钠脱氧剂：本页要点如下。
2. 连二亚硫酸钠这种脱氧剂由连二亚硫酸钠为主剂与氢氧化钙和植物性活性炭为辅料配合而成。如果用于鲜活食品脱氧保藏时，并能连同氧一起吸除CO2，但需再配入碳酸氢钠作为辅料。连二亚硫酸钠脱氧机理是以活性炭为触媒，遇水则发生化学反应，并释放热量，温度可达60~70℃，同时产生二氧化硫和水。参见图7-4
碱性糖制剂脱氧剂：本页要点如下。
3. 碱性糖制剂这种脱氧剂是由糖为原料生成的碱性衍生物，其脱氧作用机理是利用还原糖的还原性，进而与氢氧化钠作用形成儿茶酚等多种化合物。其详细机理尚未清楚，简略的反应式如下：(CH2O)n + nNaOH + nH2O + nO2→ 儿茶酚(邻苯二酚)＋甲基儿茶酚＋甲基对位苯醌
脱氧剂的效果及影响因素：本页要点如下。
(二) 食品脱氧剂的效果及影响因素脱氧剂的效果因化学反应的温度、水分、压力及催化物质等因素的不同，其脱氧反应速度所需要的时间也各不相同，温度、水分、相对湿度、脱氧剂剂量都能影响脱氧剂效果。
脱氧剂在食品保藏中的应用：本页要点如下。
(三) 脱氧剂在食品保藏中的应用图7-5及图7-6为植物油在40℃下经35d储存试验后，酸价和过氧化物的变化情况。图7-7为油炸方便面条在40℃下经六星期储存试验后，酸价和过氧化值的变化情况
第四节食品保鲜剂：本页要点如下。
第四节食品保鲜剂
为了防止生鲜食品脱水、氧化、变色、腐败变质等而在其表面进行喷涂、喷淋、浸泡或涂膜的物质可称为保鲜剂，其作用机理和防腐剂有所不同。
保鲜剂的作用：本页要点如下。
蛋白质类保鲜剂：本页要点如下。
脂类化合物保鲜剂：本页要点如下。
(二) 脂类化合物脂类化合物包括有：石蜡油、蜂蜡、矿物油、蓖麻油、菜油、花生油、乙酰单甘酯及其乳胶体等，可以单独或与其它成分混合在一起用于食品涂膜保鲜。
多糖类保鲜剂：本页要点如下。
(三) 多糖由多糖形成的亲水性膜，有不同的粘性与结合性能，对气体的阻隔性好，但隔水能力差。纤维素中的衍生物，如羧甲基纤维素(CMC)可作为成膜材料。淀粉类(直链淀粉、支链淀粉以及它们的衍生物)可用于制造可食性涂膜。糊精是淀粉的部分水解产物也可以作为成膜剂，微胶囊等。果胶制成的薄膜由于其亲水性，故水蒸气渗透性高。阿拉伯树胶、海藻中的角叉菜胶，褐藻酸盐、琼脂和海藻酸钠等都是良好的成膜或凝胶材料。
(四) 甲壳质类甲壳素(chitin)，也称几丁质，化学名称为N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，分子式为：(C8H13NO5)n。将甲壳素分子中C2上的乙酰基脱除后可制成脱乙酰甲壳质，称为壳聚糖。壳聚糖具有成膜性、人体可吸收、抗辐射和抑菌防霉作用。
树脂类涂膜剂：本页要点如下。
(五) 树脂天然树脂来源于树或灌木的细胞中。合成的树脂一般是石油产物。紫胶由紫胶桐酸和紫胶酸组成，与蜡共生，可赋予涂膜食品以明亮的光泽。紫胶在果蔬和糖果中应用广泛。紫胶和其它树脂对气体的阻隔性较好，对水蒸气一般。松脂可用于柑橘类水果的涂膜保鲜剂。苯并呋喃—茚树脂也可用于柑橘类水果。
保鲜剂中的辅助成分：本页要点如下。
本章思考题：本页要点如下。
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