[农学]食品保藏原理教案
绪论教学目标:本章使学生了解食品保藏的主要内容和任务，了解食品保藏的历史和发展，熟悉食品保藏的方法，掌握食品保藏的概念。教学内容：食品的属性；食品安全的内容；食品保藏的方法；食品保藏的内容和任务；食品保藏的历史和发展；食品保藏存在的主要问题；食品保藏的发展与对策；食品的安全保藏.重点难点:美拉德反应；抗坏血酸氧化褐变；教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：2学时-130-\n一、食品的属性卫生和安全性 营养和易消化性 外观 风味 方便性 耐贮藏性二、食品安全的内容微生物导致的食源性疾病 食物中存在的天然毒素残留：环境污染物、杀虫剂、兽药营养物：人造食品 食品添加剂三、食品保藏的方法1.维持食品最低生命活动的保藏方法如：冷藏法、气调法抑制变质因素的活动达到食品保藏目的的方法如：冷冻、干藏、腌制、熏制、化学保藏、改性气体包装保藏运用发酵原理的食品保藏方法利用无菌原理的保藏方法如：罐藏、辐照保藏、无菌包装四、食品保藏的内容和任务（一）食品保藏的定义食品保藏原理与技术也叫食品保藏学，是一门研究食品变质腐败的原因及食品保藏的原理和基本工艺，解释各种食品腐败变质现象的机理并提出合理的、科学的防止措施，从而为食品的保藏加工提供理论和技术基础的学科。（二）食品保藏的定义内容1.绪论2.食品腐败变质因素及其控制3.食品化学保藏-130-\n4.食品辐照保藏5.食品低温保藏6.食品腌制与烟熏保藏7.食品干制保藏8.食品罐藏（三）食品保藏的主要任务1.研究食品保藏原理、探索食品生产、储藏、运输和分配过程中腐败变质的原因和控制途径。2.食品在保藏过程中的化学特性、物理特性及生物学特性的变化规律及这些变化对食品质量和食品保藏的影响。3.解释各种食品变质腐败的机理及控制食品变质腐败应采取的技术措施。4.通过物理的、化学的、生物的或兼而有之的综合措施来控制食品质量变化，最大限度地保持食品制质量。5.贮藏环境对食品腐败的作用以及微生物对食品本身及食品制造过程的影响。6.食品保藏的种类、设备及关键技术。五、食品保藏的历史和发展（一）历史1.《诗经》“凿冰冲冲，纳于凌阴”，天然冰保藏食品2.我国劳动人民利用井窖、地沟和土窑洞等保藏食品3.19世纪上半期冷媒的出现使食品保藏技术得到了划时代的发展4.1834年，英国人JocobFerking-130-\n发明了以乙醚为制冷剂的压缩式冷冻机5.1860年，法国人Carre发明了以氨为制冷剂，以水为吸收剂的吸收式冷冻机6.1872年，美国人David和Boyle发明了以氨为制冷剂的压缩式冷冻机，人工冷源逐渐代替自然冷源，食品保藏发生了根本性变革7.20世界50年代，气调贮藏技术开始应用于果蔬、粮食、鲜肉、禽蛋及加工食品的保藏8.50年代，我国没有水果和蔬菜冷藏库9.1968年，我国有了第一个水果冷库10.八十年代，迅速发展，引进了气调和调气设备11.近二十年，各种类型的冷库3万多座，总容量近600腌制保藏技术：公元前3000年到前1200年，犹太人、中国人、希腊人低温保藏和烟熏保藏技术：公元前1000年，古罗马人 干藏技术2000年前，西方人、中国人罐藏技术：《北山酒经》记载（二）发展 1.发展史1809年，法国人NicolasAppert发明罐藏食品被认为是现代食品保藏技术的开端1883年，现代食品冷冻技术1908年，化学品保藏技术1918年，气调冷藏技术-130-\n1943年，食品辐照保藏技术2.食品保藏技术发展的特点(1)不平衡性1．不同食品保藏技术之间：如罐藏技术／低温保藏技术2．同种保藏技术中不同技术手段之间：如罐藏法中不同包装材料之间；干藏法中不同的干燥技术之间。(2)新型食品保藏技术能适应现代化生产需要，提供高质量食品，具有合理的生产成本。六、食品保藏存在的主要问题1.低温贮藏运输设置严重不足，冷链系统尚未完全建立，致使许多鲜活易腐食品生产后仍然在常温下贮藏、运输和销售，腐烂变质快，损失严重2.农业产业化体系不健全，食品生产、贮藏、销售等环节严重脱节，生产者片面追求产量，导致产品的质量低，贮藏性差，或架期短，市场竞争力不强3.食品的市场信息系统和服务体系不健全，盲目生产、凭经验贮藏、自找市场的现象非常普遍4.经营规模小，管理水平低，硬件设施和技术投入不足，很难满足各类食品保藏的技术需求5.质量安全问题值得关注。产前的化肥、农药、饲料添加剂残留，加工中的添加剂污染，保藏中防腐保鲜剂、食品贮藏库消毒剂的污染等七、食品保藏的发展与对策-130-\n1.依靠科技创新振兴我国的食品保藏业2.按照农业系统工程和栅栏技术的理念来操纵食品的保藏3.建立配套的食品物流体系和生产服务体系4.强化食品的商品质量意识，重视食品的质量与安全，实施绿色品牌战略，增强其在国内外市场上的竞争力八、食品的安全保藏1.绿色食品 2.无公害食品 3.有机食品九、食品货架期的定义和内容1.定义指食品在完成生产/加工或包装之后，在特定的贮藏条件下保持其安全性和可接受质量的时间长短。2.食品货架期的内容食品的微生物货架期食品的化学货架期食品的感官货架期食品的货架期应反映以上不同方面的综合效应参考书[1]袁惠新等编，《食品加工与保藏技术》，北京：化学工业出版社，2000.[2]林洪等编，《水产品保鲜技术》，北京：中国轻工业出版社，2001.[3]《食品技术原理》，赵晋府主编，北京：中国轻工业出版社，2002.[4]刘北林等编，《食品保鲜与冷藏链》，北京：化学工业出版社，2004.[5]杨福馨等编，《农产品保鲜包装技术》，化学工业出版社，2004.[6]冯志哲等编，《食品冷藏学》，北京：中国轻工业出版社，2005.[7]刘兴华等编，《食品安全保藏学》，北京：中国轻工业出版社，2005.[8]徐怀德等编，《食品杀菌新技术》，北京：科学技术文献出版社，2005-130-\n第一章引起食品变质腐败的主要因素及其作用教学目标：本章使学生了解蔬菜、水果、肉、蛋、奶、鱼、贝类及冷冻、罐藏、干制食品中的微生物及其引起的腐败，掌握引起食品变质腐败的生物学因素、化学因素和物理因素及其特性。教学内容：引起食品变质腐败的生物学、化学、物理因素.重点难点:美拉德反应；抗坏血酸氧化褐变；焦糖化反应.教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：4学时-130-\n第一节生物学因素一、微生物(一)果蔬中的微生物及腐败变质1.果蔬的基本特征2.果蔬中的主要微生物及其腐败特征3.果蔬采后腐烂变质防治物理防治：低温贮运、贮前处理、控制相对湿度化学防治：专用保鲜剂（SO2缓释片剂）综合防治：物理＋化学；采前＋采后；杀灭＋保护4.果蔬采后商品化处理适时采收→分级→涂膜→包装→预冷→入库贮藏→冷链销售(二)肉制品中的微生物及腐败变质1.肉中的微生物腐生微生物：细菌、霉菌、酵母菌。主要是细菌有假单孢菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、微球菌属等。病源微生物：沙门氏菌、炭疽杆菌、结核杆菌、李氏杆菌、口蹄疫病毒等低温微生物：无色杆菌、产碱杆菌、莫拉氏杆菌、变性杆菌等。2.冷却肉中的初始菌相假单胞菌属占25～26%；乳酸细菌占20～21%；微球菌和葡萄球菌属占12～15%；热死环丝菌占12～13%；肠杆菌科占19～25%；酵母菌和霉菌占5～7%。3.肉的腐败现象-130-\n现象：发粘、出现色斑；蛋白质水解成氨、硫化氢、吲哚、府胺和尸胺等的恶臭味。过程：从表面向内发展。早期：需氧微生物出现在肉的表面（假单孢菌、微球菌、芽孢杆菌等）中期：兼厌氧微生物（枯草杆菌、大肠杆菌）晚期：厌氧微生物（梭状芽孢杆菌）4.冷却肉加工技术国内的肉冷工艺一般采用普通冷却间对肉进行冷却。首先经冷却间的温度预冷至-3～-1℃，大批肉进入冷却间后，会导致库温升高，但最高不超过3～4℃。当肉中心的温度达到0～4℃时，冷却过程即告结束。国外常采用两阶段快速冷却工艺。第一阶段在快速冷却间进行，空气温度为-15～-5℃，空气流速为1.5～3m/s,经2～4h的冷却，食肉表面温度降至-15～-2℃，迅速形成表面干燥膜，而中心温度还在16～25℃。然后在放在温度为2～4℃的冷藏间，经10～16h，使肉的内外温度基本一致.5.时间温度指示卡时间--温度指示卡（Time-TemperatureIndicator，TTI）是一种简单便宜的装置，作为包装的一部分，它可呈现出易于测量且与时间及温度相关的变化，这种变化通常表现为机械形变或者是颜色变化，能够反映出被指示产品的全部或部分温度历史6.冷却肉综合保鲜技术原料来自健康畜群实行HACCP、GMP、SSOP管理体系降低冷却肉的初始菌数-130-\n保持恒定的贮存温度（0-4℃）实施综合保鲜措施（栅栏因子理论）天然防腐剂应用、气调包装技术、紫外线杀菌技术、辐射保鲜技术等(三)乳制品中的微生物及腐败变质1.乳品生产存在的主要问题原料奶质量差加工品种少2.乳的腐败变质初期：乳链球菌、乳酸杆菌活动，产酸，pH值下降，此时腐败菌受抑。当pH值降至4.5时，乳链球菌本身受到抑制，出现酸凝固，乳杆菌继续活动；当pH值达3.5－3时，绝大多数微生物被抑制。中期：酵母菌、霉菌开始活动，pH升高，达中性，微生物繁殖加速。后期：假单孢菌、芽孢杆菌、黄杆菌、无色杆菌等，分解蛋白、脂肪，产生臭味，乳腐败变质3.乳的新鲜度检验酸度检验：牛乳的酸度是表示乳中酸的数量，习惯用滴定酸表示。乳的酸度越高，表明乳的新鲜度和卫生状况越差。n乳中各成分除乳脂肪[d(15℃/15℃)]小于1以外，其它成分均大于1，比水重。因此，若向乳中掺水，则[d(15℃/15℃)]下降。每掺入10%的水，[d(15℃/15℃)]下降约0.003。(四)鱼贝类中的微生物及腐败变质1.鱼贝类中的微生物-130-\n鲜鱼肉组织内也是无菌的，但是鱼的生活环境并不是无菌的，所以鱼的体表、鳃以及消化道内都有一定数量的微生物存在。一般海水鱼带有的可引起鱼体腐败变质的细菌，常见的是假单胞菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、摩氏杆菌属等；淡水鱼除上述细菌外，还有产碱杆菌属、气单胞杆菌属、短杆菌属等细菌。2.鱼贝类的后熟过程，僵直、解僵和自溶阶段刚死时，鱼体肌肉柔软而富于弹性，状态与活体差不多。放置一段时间后，肌肉收缩变硬，缺乏弹性，口紧闭，鳃盖紧和不易打开，整个躯体挺直，鱼体已进入僵硬状态。死后僵硬发生的原因，主要是糖原无氧分解生成乳酸，ATP发生分解反应；与此同时，肌球蛋白与肌动蛋白结合生成肌动球蛋白，肌肉收缩，使鱼体进入僵硬状态。当鱼体肌肉中的ATP分解完后，鱼体开始软化，形成的肌动球蛋白从肌节的Z线脱开。于是，肌肉松软，促进自溶作用。自溶作用同鱼的种类、保藏温度和pH有关。低温保藏中，酶活动受抑，自溶作用缓慢。3.鱼贝类的腐败腐败性微生物侵入鱼的皮肤时，促使鱼鳞的结缔组织发生蛋白水解，破坏了鱼鳞与皮肤相结合的坚韧性，使鱼鳞很容易同皮肤分离；眼角膜组织分解，眼部色泽混浊而模糊腐败过程向组织深部移形时，鱼体组织的蛋白质、氨基酸分解为氨、三甲胺、硫化氢、吲哚、尸胺、组胺等腐败产物。这些产物多有毒，不能食用。4.鱼贝类新鲜度检验-130-\n(1)感官检验眼球：明亮凸出，保持鲜鱼固有状态；眼球下陷，浑浊无光。鳃部：口鳃紧闭，色泽鲜红，气味正常；口腮张开，色泽暗紫并有臭味。肌肉：弹性良好，鳞片完整并紧贴鱼体；松弛，失去弹性，鳞片灰暗色。体表：保持鲜鱼固有色泽；退色。腹部：坚实有弹性；松软、下陷或溃烂。(2)化学检验挥发性盐基氮（TVB－N），三甲胺氮（TMA－N），氨，K值(3)物理检验持水率、电阻、硬度、弹性5.鱼贝类的贮藏冷水冷却：渔获物有水冷却和冷海水冷却。前者保冷温度在0～3℃，保鲜期为7～10d；后者保冷温度在-1～0℃，保鲜期为9～12d。碎冰冷却：冰:鱼>1低温盐水微冻：-3～-1.5℃，保鲜期为20～27d。冻结保藏：-18℃以下温度，长期保藏。(五)蛋制品中的微生物及腐败变质1.蛋制品中的腐败微生物腐生微生物：细菌：假单孢菌属、变性杆菌、产碱杆菌、埃希氏菌、沙雷氏菌等。霉菌：枝霉、青霉、毛霉病原微生物：沙门氏菌等2.蛋的腐败变质-130-\n微生物进入蛋壳后，由于内蛋壳膜、蛋白膜的渗透性比蛋壳小，所以大部分微生物集中在两膜之间。经过贮藏，细菌分泌出一种溶解膜的酶，将两膜破坏，进入蛋白。细菌进入蛋白后会遇到蛋白中卵球蛋白G的溶菌破坏，很难繁殖。大约经过几个月后，溶菌作用消失，蛋白抵抗力减弱蛋白在细菌和酶的作用下分解为氨基酸、蛋白胨，然后进一步分解产生硫化氢、氨气和粪臭素等。3.蛋的腐败变质粘壳蛋、散黄蛋、坏蛋和霉蛋4.蛋的鲜度鉴定感官鉴定：扩散面积小，蛋黄圆形鼓凸，浓厚蛋白鼓凸，围着蛋黄的有大量蛋白，水样蛋白量少光照鉴定：照蛋器。新鲜蛋蛋白近于无色或浅红色，成胶状液包裹于蛋黄的周围，蛋黄为朦胧的暗影，转动蛋时，蛋黄液随之转动。混浊则为不新鲜蛋黄系数：蛋黄高度h/蛋黄直径d。随贮藏时间延长，蛋黄系数下降。新鲜蛋大于0.44，腐败时蛋黄系数在0.25以下。5.蛋在保藏过程中的变化质量减轻，气室增大蛋白层变化，浓厚蛋白量逐渐减少，外层稀薄蛋白增加蛋黄、蛋白的冻结点在长期冷藏后接近酸碱值变化：-130-\n可溶性磷含量增加，蛋黄中的卵磷蛋白、磷脂、甘油磷脂等逐渐分解(六)罐头食品中的微生物及腐败变质1.罐头食品中的微生物低酸性食品（pH﹥4.6）：嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌等酸性食品（pH＝3.7～4.6）：非芽孢耐热菌、耐酸芽孢菌高酸性食品（pH﹤3.7）：霉菌及酵母2.罐头食品的腐败胀罐平酸腐败黑变发霉(七)冷冻食品中的微生物及腐败变质1.冷冻食品中的微生物细菌：嗜冷细菌及部分嗜温细菌（假单孢菌、黄色杆菌、无色杆菌、小球菌等）霉菌：曲霉属、枝霉属、念珠霉属、根霉属、青霉属等酵母：酵母属、圆酵母属真空冷藏：兼性厌氧菌（无色杆菌、变性杆菌、肠杆菌）、厌氧菌（梭状芽孢杆菌）2.冷冻鱼中的微生物冷藏鱼类：假单孢菌、无色杆菌等微冻鱼类：假单孢菌、摩尔杆菌、弧菌等冻结鱼类：小球菌、葡萄球菌、黄色杆菌等-130-\n二、害虫和鼠类（一）害虫危害食品的害虫种类繁多，世界上有数百种，大多数与昆虫和螨类。它们的共同特点是体小色暗，适应力强，耐高温和严寒，食性复杂，繁殖力强，危害广泛。据FAO统计，世界粮食被害虫危害造成的数量损失在5%以上，这是个相当惊人的数字。害虫引起食品发热和霉变，影响食品质量和数量损失，影响食品卫生和人体健康（二）鼠类鼠类是食性杂、食量大、繁殖快、适应强的啮齿类动物。危害食品的鼠类主要有褐家鼠、黄胸鼠和小家鼠。鼠类对食品的贮藏性危害极大。据FAO统计，全世界粮食产量3%因鼠类而损失。此外，鼠类还危害食品包装，传播疾病。-130-\n第二节化学因素一、酶的作用(一)食品中的酶脂肪氧合酶(Lipoxygenase)、叶绿素酶(Chlorophyllase)和多酚氧化酶((Polyphenoloxidase)、果胶酶等(二)非酶褐变美拉德反应(MaillardReaction)：食品中蛋白质、肽或氨基酸的氨基与还原糖的羰基相互作用，最后生成暗褐色的类黑质。影响美拉德反应的因素除与除了羰基化合物和氨基化合物的结构有关外，还与温度、水分、pH及金属离子等有关抗坏血酸氧化褐变：经常发生在橙汁、猕猴桃汁、红枣等食品中。抗坏血酸发生自动氧化，生成脱氢抗坏血酸，脱氢抗坏血酸可与氨基酸反应生成红褐色产物。除能发生羰基反应外，还能发生自动氧化、脱羧、聚合等引起褐变。焦糖化反应：糖加热到熔点（150～200℃）时，生成粘稠状深褐色物质的过程，也叫焦糖色。贮藏中不发生。3.氧化作用当食品中含有较多的诸如不饱和脂肪酸、维生素等不饱和化合物，而在贮藏、加工及运输等过程中又经常与空气接触时，氧化作用将成为食品变质的重要因素在因氧化作用引起的食品变质现象中，油脂的自动氧化和维生素、色-130-\n素的氧化是特别重要的。上述变质现象会导致食品的色泽、风味变差，营养价值下降及生理活性丧失，甚至会生成有害物质。这些变质现象容易出现在干制食品、盐腌食品及长期冷藏而又包装不良的食品中，应予以重视脂肪的氧化受温度、光线、金属离子、氧气、水分等影响而加速。因而食品在贮藏过程中应采取低温、避光、隔绝氧气、降低水分、减少与金属离子的接触、添加抗氧化剂等措施，都可以防止或减轻脂肪氧化酸败对食品产生不良的影响另外，氧气的存在也有利于需氧性细菌、产膜酵母、霉菌及食品害虫等有害生物的生长，同时也能引起罐头食品中金属容器的氧化腐蚀，从而间接地引起食品变质。-130-\n第三节物理因素一、温度温度是影响食品质量变化最重要的环境因素，它对食品质量的影响表现在多个方面。食品中的化学变化、酶促反应、鲜活食品的生理作用、生鲜食品的僵直和软化、微生物的生长繁殖、食品的水分含量及水分活度等无不受温度的制约。温度升高引起食品的腐败变质，主要表现在影响食品中发生的化学变化和酶催化的生物化学反应速度以及微生物的生长发育程度根据范特荷夫（Van’tHoff）规则：温度每升高10℃，化学反应的速度大约增加2～4倍。这是由于温度的升高，反应速度常数k值增大的缘故。在生物科学和食品科学中，范特荷夫规则常用Q10表示，并被称为温度系数（temperaturecoefficient），即温度对食品的酶促反应速度的影响比对非酶反应的影响复杂，这是因为一方面温度升高，酶促反应速度加快，另一方面当温度升高到使酶的活性被钝化时，酶促反应就会受到抑制或停止。在一定的温度范围内，温度对酶促反应的影响也常用温度系数Q10来表示。如新鲜果蔬的呼吸作用是由一系列的酶催化的，温度升高10℃，呼吸强度要增加到原来的2～4倍。二、水分水分不仅影响食品的营养成分、风-130-\n味物质和外观形态的变化，而且影响微生物的生长发育和各种化学反应，因此食品的水分含量，特别是水分活度，与食品的质量有十分密切的关系由于水分的蒸发，一些新鲜果蔬等食品会导致外观萎缩，使鲜度和嫩度下降。一些组织疏松的食品，因干耗也会产生干缩僵硬或重量损耗原来水分含量和水分活度符合贮藏要求的食品在贮藏过程中，如果发生水分转移，有的水分含量下降了，有的水分含量上升了，水分活度也发生了变化，不仅使食品的口感、滋味、香气、色泽和形态结构发生变化，而且对于超过安全水分含量的食品，会导致微生物的大量繁殖和其它方面的质量劣变。三、光光线照射也会促进化学反应。如脂肪的氧化、色素的褪色、蛋白质的凝固等因光线的照射而促进反应。清酒等放置在光照的场所，从淡黄色变成褐色。紫外线能杀灭微生物，但也会使食品的维生素D发生变化。所以食品一般要求避光贮藏，或用不透光的材料包装四、氧空气组分中79%的氮气对食品不起什么作用，而只占20%左右的氧气因性质非常活泼能引起食品中多种变质反应和腐败。首先，氧气通过参与氧化反应对食品的营养物质（尤其是维生素A和维生素C）、色素、风味物质和其它组分产生破坏作用。其次，氧气还是需氧微生物生长的必需条件。在有氧条件下，由微生物繁殖而引起的变质速度加快，食品贮藏期缩短。五、其它因素-130-\n除了上述因素外，还与许多因素能导致食品变质，包括机械损伤、环境污染、农药残留、滥用添加剂和包装材料等，这些因素引起的食品变质现象不但普遍存在，而且十分重要综上所述，食品腐败变质的原因有各种各样，而且常常是多种因素作用的结果。重要的是对各种因素了解清楚，掌握其特性，找出相应的防止措施，应用于不同的产品及其加工食品。-130-\n第二章 食品变质腐败的抑制 —食品保藏的基本原理教学目标：掌握温度、水分活度、pH、电离辐射、高压、渗透压等对变质因子的抑制及食品保藏的基本原理，了解栅栏及技术在食品保藏的中的应用。教学内容：温度对变质因子的抑制作用；水分活度对变质因子的抑制作用；pH对变质因子的抑制作用；电离辐射对变质因子的抑制作用；其它因素对变质因子的抑制作用；食品保藏的原则。教学重点和难点：食品保藏的基本原理及控制食品变质腐败的主要措施教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：8学时-130-\n第一节 温度对变质因子的抑制作用一、高温对微生物的杀灭作用1.高温与微生物的关系不同的微生物具有不同的生长温度范围。超过其生长温度范围的高温，将对微生物产生抑制或杀灭作用。2.影响微生物耐热性的因素(1)菌株与菌种菌种不同、耐热性不同；同一菌种，菌株不同，耐热性也不同正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而异芽孢培育经历食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对其的耐热性有一定影响在含磷酸或镁的培养基中生长出的芽孢具有较强耐热性；在含碳水化合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比低温下喂养形成的芽孢的耐热性要强。-130-\n(3)热处理温度和时间热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需的时间越短。(4)原始活菌数腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。(4)pH值(5)水分活度一般地，水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强。-130-\n水分活度对不同细菌和芽孢的影响不同。(6)蛋白质脂肪加热时食品介质中如有蛋白质(包括明胶、血清等在内)存在，将对微生物起保护作用。脂肪的存在可以增强细菌的耐热性。比如在油、石蜡及甘油等介质中存在的细菌及芽孢，需在140～200℃温度下进行5～45min的加热方可杀灭。 (8)糖含量高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用(9)盐浓度通常食盐的浓度在4%以下时,对芽孢的耐热性有一定的保护作用,而8%以上浓度时,则可削弱其耐热性。这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。 (10)其它成分淀粉对芽孢没有直接影响；如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性。3.微生物耐热性的特性(1)热力致死速率曲线-130-\n微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理时间，可得到一直线——热力致死速率曲线或活菌残存数曲线。(2)D值就是在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。注意：D值不受原始菌数影响D值可以根据热力致死速率曲线中直线横过一个对数循环所需的热处理时间求得，也可以根据直线方程式求得，即：D=t/(loga–logb)100℃热处理时，原始菌数为1×104，热处理3分钟后残存的活菌数是1×101，求该菌D值。D=3/(log1.0×104－log1.0×10)=1.00即D100℃或D100=1.00(2)热力致死时间曲线（TDT曲线）-130-\n热力致死时间：热力温度保持恒定不变，将处于一定条件下的悬浮液或食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀死所必需的最短热处理时间。细菌的热力致死时间随致死温度而异。与热力致死速率曲线一样，若以热处理温度为横坐标，以热处理时间为纵坐标（对数值），就得到一条直线，热力致死规律同样按指数递降进行。Z值:直线横过一个对数循环所需要改变的温度数(℃)。Z值反应了不同微生物的加热致死温度和时间的关系。Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。F值：在121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间。F值与原始菌数是相关的。二、低温对微生物的抑制作用1.低温与微生物的关系任何微生物都有一定的正常生长和繁殖的温度范围。温度越低，它们的活动能力也越弱；长期处于低温中的微生物能产生适应性。2.低温对微生物的抑制作用生长繁殖减慢¢代谢失调¢蛋白变性¢细胞损伤-130-\n3.影响微生物低温致死的因素温度的高低¢降温速度¢结合水分和过冷状态¢介质¢贮期三、温度对酶活性的影响1.高温对酶活性的影响温度大于80℃时，多数酶的活力已遭到破坏，但过氧化物酶在121℃～150℃时仍有活性。酸性食品中，酶的耐热性增强。酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例如牛乳巴氏杀菌的效果可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和肺结核菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。2.低温对酶活性的影响低温可抑制酶的活性，但不使其钝化,大多数酶活性化学反应的Q10值为2～3。即温度每下降10℃，酶活性就削弱1/2～1/3。冷冻或冷藏不能破坏酶的活性，冻制品解冻后酶将重新活跃，使食品变质。为了将冷冻、冻藏和解冻过程中食品内的不良变化降低到最低限度，有些速冻制品会采用先预煮，破坏酶活性，然后再冻制。四、温度对化学反应速度和代谢的影响反应速度取决于温度。-130-\n冷却过程中，果蔬的呼吸作用、肉的后熟作用仍能继续进行，体内所含的成分不断发生变化，如淀粉和糖的比例、糖和酸的比例、果胶物质的变化、维生素的减少等，还可看到香味、颜色、硬度的变化。这些变化都会导致原料质量的下降，因此，迅速降温可降低果蔬的呼吸强度，减缓植物原料质量下降的速度，保持新鲜度，保证工业加工的时间。五、温度对其它变质因子的影响如氧化作用、生理作用、蒸发作用、机械损害、低温冷害等。-130-\n第二节水分活度对变质因子的抑制作用一、水分存在的形式化学结合水结合水物理化学结合水食品中的水分表面湿润水游离水毛细管水微生物生长繁殖只能利用游离水；生化反应需要的是游离水；一般脱水方法能除去的基本上是游离水一、水分活度与微生物的关系1.微生物的生长与水分活度研究了表明水分活度(0.88,0.93),对奶油蛋糕中微生物生长的影响表明,微生物生长速度随水分活度升高而加快。微生物的生长发育在不同水分活度下存在明显差异。2.微生物的耐热性与水分活度的关系在110℃下对凝结芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、E型肉毒梭茵、枯草芽孢杆菌等微生物芽孢的耐热性反应的比较，显示在Aw＝0.2-0.4范围内芽孢具有最强的耐热性，Aw大于0.4时，D值显著下降，Aw＝1.0时为最低。实验结果表明：降低水分活度，可以抑制微生物的生长繁殖使微生物的耐热性增加（AW为0.2～0.4之间最高)；营养成分、pH、氧气分压、二氧-130-\n化碳浓度、温度和抑制物等环境因素愈不利于生长，微生物生长的最低AW值愈高。注意：干制过程虽是加热过程，但是它并不能代替杀菌；脱水食品并非无菌。3.细菌芽孢及其毒素与水分活度微生物在不同的生长阶段所需的水分活度阈值也不一样；产毒菌的产毒量一般随水分活度的降低而减少。食品中的产毒菌在干制前如果没有产生毒素，干制后也不会产毒；如果在干制前已经产毒，干制过程将很难破坏这些毒素。二、水分活度与酶的关系1、酶对化学反应速度的影响水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。每一种酶都存在一个最小水分活度；水分活度在中等偏上范围内增加,酶活性增加；当食品中水分不足以形成单分子吸附层时，酶活受到完全的抑制；注：干制食品中的酶并没有完全失活，仅靠减小AW值来抑制酶对干制品品质的影响并不十分有效。2％卵磷脂混合物中卵磷脂的酶催化水解速率的影响-130-\n2．酶的热稳定性与水分活度三、水分活度与其他变质因素的关系1.水分活度与氧化作用的关系水分活度低于单分子层水分时，脂质极易遭受氧化酸败；水分活度增加到0.30-0.50时，脂肪自动氧化速率减小；水分活度大于0.75时，脂肪氧化速度逐渐加快。2.水分活度与非酶褐变（Maillard反应）的关系Aw<0.6或Aw>0.9时，反应速度减小；-130-\n0.6
1018Hz二、辐射基本概念(一)核衰变每个放射性同位素放出射线后，就转变成另一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素，原子核转变过程称为放射性衰变。1.α衰变：放出α粒子α粒子穿透力弱，电离能力很强。2.β-衰变:放出e-和β粒子穿透力较强，但不易使物质发生电离.3.β+衰变：放出e+和VX－母核；Y－子核；Z－原子序数；A－质量数；Q－衰变能.-130-\n4.放射性同位素原子中质子数相同而中子数不同的元素叫同位素，原子核不稳定的同位素叫放射性同位素。5.放射性衰变放射性同位素自发地从不稳定的元素变成稳定同位素的转变过程。n→p+e+V+Qn：中子；p：质子；e：电子；ν：反中微子；Q：能量大多数同位素放射出的射线有：α、β、γ、x射线。6.衰变率（I）单位时间内发生的核衰变次数λ：衰变常数；N0：原子核总数；N：在时刻t未衰变的原子核数7.半衰期所谓半衰期就是放射性同位素原子核数因衰变而减少到原来一半所经历的时间。三、辐射源1.放射性同位素：60Co、137Cs2.电子加速器产生：不超过10Mev的加速电子3.X－射线原：采用高能电子束轰击高能质量的金属靶，其能力可变为X-射线不超过5Mev的X-射线源。-130-\n四、辐射单位1.辐射能量：由原子结构破裂而发射的（即衰变）。2.吸收剂量：单位质量被辐射物质所吸收的辐射能的量。吸收剂量表四、电离辐射与微生物的关系(一)电离辐射的杀菌作用1.辐射对微生物的直接作用过程生物学效应指辐射对生物体如微生物、病毒、昆虫、寄生虫、植物等的影响，这些影响是由于生物体内的化学变化造成的。各种生物肌体的致死剂量-130-\n微生物的抗辐射能力可以用Dm值表示,即：使活菌数减少90％所需的辐射剂量。2.辐射对微生物的间接作用过程被激活的水分子或电离的游离基与微生物体内的活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。水分子对辐射比较敏感，首先产生辐射效应，生成水合电子、OH·、H·、H2O2等，这些成分与食品的成分发生发反应，引起食品化学变化(三)影响辐射杀菌的因素使用同一种辐射源，在相同的辐射剂量下影响辐射杀菌效果的因素有：1.微生物的种类与菌龄不同的微生物对辐射的敏感性差异很大(与微生物的耐热性相似，但也有例外)缓慢生长期的抗辐射能力，对数生长期的抗最强辐射能力最弱。2.最初污染菌数污染菌数越多，辐射杀菌效果越差3.介质的组成富含蛋白质的介质能增强微生物的抗辐射性；在含水量高的介质中，微生物对辐射更敏感。4.氧气氧的存在增强了杀菌效果，也增加了氧化作用，应加以综合考虑。5.食品的物理状态-130-\n在冻结状态下，微生物抗辐射能力增强。五、电离辐射与酶的关系辐射破坏了蛋白质的构象，可导致酶丧失活性。(一)酶的耐辐射性酶活性降低90％的辐射剂量值的变化称为酶分解单位用DE表示。酶存在的环境对辐照效应有保护作用。使酶完全失活的剂量可能产生不安全因素。(二)影响酶的抗辐射性的因素酶的种类、浓度与纯度、水分活度温度、pH、氧气等。-130-\n六、电离辐射与其他变质因素的关系电离辐射的化学效应1.直接作用（初级辐射）辐射作用主要是由射线与基质直接碰撞,使之形成离子、激发态分子或分子碎片。2.间接作用（次级辐射）初级辐射的产物相互作用,生成与原始物质不同的化合物。3约束间接作用的途径在冻结状态下辐射：阻止游离基的扩散和移动。在真空中或惰性气体环境中辐射：将氧从系统中除去。添加游离基的接受体：消耗游离基。注意：约束间接作用的同时，对微生物和酶活也起到保护作用。-130-\n第五节其他因素对食品变质腐败的抑制作用一、高压对变质因子的抑制作用(一)渗透压渗透就是溶剂从低浓度经过半渗透膜向高浓度扩散的过程。半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，实际上，半透膜对钠、氯、小分子（电解质）也能通过，只是对于细胞而言，由于原生质内电阻较高，而阻止了电解质的渗透进入。根据Van’thoff定律，溶液的渗透压和理想气体的性质是完全相似的：PV=nRT=（G/M）RTP0=CmRTP0—渗透压（N/m2）；Cm—溶液的摩尔浓度mol/L；V—溶液溶积（L或m3）；T—绝对温度（K）；G—溶质质量（kg）；R—气体常数8.29×10-3N·m/mol·KM—溶质分子量.高压保藏就是将食品物料以某种方式包装后，置于高压（100～600Mpa）下加压处理，高压导致食品中的微生物和酶的机能丧失，从而延长食品的保藏期。(二)渗透压与微生物的关系1.渗透压与微生物的生长大多数微生物能够在20～30MPa下生长。能在40～50MPa下生长的微生物称耐压微生物。等渗溶液：C外＝C内；P外＝P内，微生物生长最适宜的环境低渗溶液：C外＜C内；P外＜P内，微生物细胞吸水发生膨胀高渗溶液：C外＞C内；P外＞P内-130-\n，细胞原生质脱水紧缩，导致细胞质壁分离。2.高压对微生物的影响破坏细胞；使微生物和芽孢失活；蛋白、核酸在高压下变性、失活；压力作用下，细胞膜的双层结构被破坏，通透性增加，细胞的功能遭到破坏，细胞壁也会因发生机械断裂而松弛，导致细胞受到破坏。3.影响高压杀菌的主要因素pH值¢温度¢微生物的生长阶段¢食品成分¢水分活度(三)高压与酶促反应一般100～300MPa的压力引起的蛋白质变性是可逆的，超过300MPa则是不可逆的酶压力失活机制：（1）酶分子内部结构改变（2）活性部位上的构象发生变化-130-\n(四)高压与生化反应高压使反应物体积减小，促进化学反应。高压导致蛋白质基团去质子化、破坏离子键和疏水键，影响疏水的交互反应，亲水力下降、共价键破坏等。(五)渗透保藏原理食品在腌渍过程中，不论盐或糖或其它酸味剂等原辅料，总是形成溶液后，扩散渗透入食品组织内，从而降低食品组织内的水分活度，提高它们的渗透压，正是这种渗透压的影响，抑制了微生物的活动和生长，从而起到了防止腐败变质的目的。二、烟熏对变质因子的抑制作用烟熏保藏就是熏烟使产品形成特有的烟熏风味，赋予产品诱人的色泽，提高产品的防腐性能，降低产品中脂类氧化的程度。(一)熏烟的产生当木屑中心的水分接近0时，木材温度快速上升，产生热分解，发烟开始。一般温度197-246℃温度下所产生的熏烟质量最好。40％-60％的纤维素－－葡萄糖－－脱水形成1，6-葡萄糖酐－－乙酸、酚、水和丙酮-130-\n20％-30％的半纤维素－－戊聚糖－－呋喃、糠醛和酸20％-30％的木质素－－甲醇、丙酮、各种有机酸、大量的酚和大量的非蒸汽挥发性成分。(二)熏烟的性质气体的熏烟一产生，就会立即分成蒸汽相和微粒相，蒸汽相中含有较多的挥发性成分，主要关系到制品的滋味和气味。熏烟一旦产生，大量的反应也就开始。醛和酚缩和形成树脂，它占熏烟成分的50％，是形成烟熏色的主要物质。(二)熏烟的主要化学成分目前从木材熏烟中已分离出了300多种化合物，主要包括酚、有机酸、醇、羰基化合物、烃和一些气体，这些化学物直接关系到食品的风味、货架期、营养价值和有效成分。1酚类物质大约有20中酚从熏烟中分离出来。主要的酚类物质：邻甲氧基苯酚、4-甲基俞创木酚、4-乙基俞创木酚、丁子香酚等酚具有抗氧化性、防腐性并且是烟熏味道的主要来源。2醇类物质常见的甲醇。熏烟中醇的作用主要是挥发性物质的载体醇对制品的滋味和气味影响不大，但有一定的抑菌能力。3有机酸在蒸汽相中的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸等；在微粒相中主要有戊酸、异戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸等有机酸可使肉制品的表面形成了较致密、结实、有弹性的凝结蛋白质层，防治制品干裂。-130-\n4.羰基化合物存在于熏烟的微粒相中2－戊酮、戊醛、2-丁酮、丁醛、丙醛、异戊醛、异丁醛、3-甲基-2-丁酮、3-己酮、甲基乙二醛等。5.烃类化合物从烟熏制品中分离出许多环烃类化合物：包括苯并蒽、二苯并蒽、苯并芘及4-甲基芘等。二苯并蒽、苯并芘是致癌物质。6.气体气相中最有意义的可能是一氧化二氮，它与烟熏食品中亚硝胺和亚硝酸盐等的形成有关。如果肉的pH值处于酸性范围，则有碍一氧化二氮与二级胺反应形成N-亚硝胺。三、发酵发酵保藏食品利用能够产酸和酒精的微生物的生长来抑制其它微生物的生长有利菌一旦能大批生长，在它们所产生的酒精和酸的影响下，原来有可能被腐败菌所利用的食物成分将被发酵菌作利用有利菌的产物如酸和酒精等对有害菌有抑制作用，从而使得有害菌的生长不能大量进行，而保持食品不腐败。发酵在延长包藏期，抑制食品腐败变质的同时，还为人类提供了花色品种繁多的食品如酿酒、制酱、腌酸菜、面包发酵、干酪、豆腐乳、酱油、食醋、味精等。微生物通过发酵可合成一些营养物质（如维生素、短肽、有机酸等），并改善食品质构在制药行业微生物的发酵还可以用来生产抗菌素等。-130-\n第六节食品保藏的原则-栅栏技术栅栏技术没有任何一种单一的保藏措施是完美无缺的，必须采用综合保藏技术。目前保藏研究的主要理论依据是栅栏因子理论。一、栅栏技术的概念通过联合控制多种阻碍微生物生长的因素，以减少食品腐败，保证食品卫生与安全性的技术措施。二、栅栏因子能扰乱微生物内平衡机制的加工技术常用的栅栏因子：高温处理（F）、低温冷藏（t）、酸化（pH）、低水分活度（Aw）、降低氧化还原电势（Eh）、添加防腐剂（Pres）、竞争性菌群（c·f）等。此外，还有辐射、超高压处理、微波、超声波、外线、酶制剂、保鲜膜等。三、栅栏技术与微生物的内平衡微生物的内平衡是微生物处于正常状态下内部环境的稳定和统一，并且具有一定的自我调节能力，只有其内环境处于稳定的状态下，微生物才能生长繁殖。栅栏因子针对微生物细胞中的不同目标进行攻击，如细胞膜、酶系统、pH值、水分活性值、氧化还原电位等，这样就可以从多个方面打破微生物的内平衡，而实现栅栏因子的交互效应。四、栅栏效应(一)栅栏效应-130-\n把栅栏因子及其交互作用形成微生物不能逾越的栅栏之效果称为栅栏效应。(二)交互效应多个栅栏因子协同作用的抑菌效果大于多个因子单独作用效果的累加。栅栏效应与栅栏因子的种类、强度及作用顺序有关。(三)栅栏技术食品当栅栏因子中任何单一因素均不足以抑制腐败菌或产毒菌时，货架寿命是通过两个或两个以上的栅栏因子得以延长的食品。五、栅栏技术应注意的几点问题不一定每个栅栏因子都起作用，且作用于同一食品的栅栏因子有主次之分。产品中原始菌数较少时，只需少量栅栏因子（或较低强度）即可控制腐败的发生。对于每种食品可利用的栅栏因子有很多，应通过科学分析和经验积累，准确把握其中的关键因子。相同数量的栅栏因子，以同样的强度作用于不同的食品，其栅栏效应可能不一样。作用于食品的各栅栏因子的强度不是一成不变的。某些食品中栅栏因子的作用顺序是固定的。各栅栏因子应科学合理的搭配组合，并使其强度控制在最佳的范围。六、栅栏技术内涵的扩展-130-\n初始的栅栏技术主要是针对控制由微生物引起的食品腐败变质，然而仅仅考虑控制微生物而不顾及食品质量的保藏方法是不完善的。因此实际上栅栏因子的作用不仅局限于控制微生物引起的腐败变质，也可延伸到抑制酶的活性、改善食品品质、延长货架期等方面。七、栅栏技术的应用在传统的食品保藏过程中，人们已经自觉或不自觉地把多个栅栏因子融汇于经验式的方法之中。20世纪70年代栅栏技术理论提出后，在国内外被广泛的应用于肉类加工，在果蔬加工及贮藏保鲜、粮食及其半成品的贮藏、食品包装等领域也有较多的研究与实践。可以预见，随着理论研究的深化和生产实践的成功应用，栅栏技术将成为食品加工与保藏的重要指导依据。(一)用于食品控制1.评估食品的稳定性2.预测食品的货架寿命(二)用于食品设计1.有助于设计节能型加工工艺2.减少防腐剂的使用3.改进感官品质，提高经济效益-130-\n第三章食品保藏过程中的品质变化教学目标：本章使学生了解冷害发生的机理及其影响因素，熟悉罐头食品常见的变质现象及防止措施，掌握食品发生干耗的原因及其控制措施，汁液流失和蛋白冻结变性的机理及其影响因素，食品干制过程中的品质变化及其控制。教学内容：食品冷藏中的品质变化；食品在罐藏中的品质变化；食品在干制保藏中的品质变化.重点和难点：干耗的原因及控制措施，汁液流失和蛋白质冻结变性的机理及其影响因素。教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：4学时-130-\n第一节食品冷藏中的品质变化一、水分蒸发（干耗）食品在低温保藏(包括冷藏和冻藏)过程中，其水分会不断向环境空气蒸发而逐渐减少，导致重量减轻。这种现象就是水分蒸发，俗称干耗。（一）干耗的机理1.干耗是由食品表面与其周围空气之间的水蒸气压差来决定的，压差越大，则单位时间内的干耗也越大.2.单有水蒸气压差的存在，干耗还不会产生。只有供给足够的热量才能使水蒸发或使冰晶升华。热量的来源有库外导入的热量、库内照明热、操作人员散发的热量等。其中，库外导入的热量是最主要的热源，干耗将随库外导入的热量而成正比地增大l干耗的过程如下：当食品吸收了蒸发潜热或升华潜热之后，水分即蒸发或者冰晶即升华形成水蒸气，并且在水蒸气压差的作用下向空气转移，吸收了水分的空气由于密度变轻而上升，与蒸发器接触，水蒸气即被凝结成霜。脱湿后的空气由于密度变大而下沉，再与食品接触，重复上述过程。如此循环往复，使食品的水分不断丧失，重量不断降低（二）干耗的方式1.自由干耗是指无包装的食品直接与空气接触时产生的干耗。在此种情况下，由于始终存在Pf>Pm-130-\n的关系，故食品的干耗将持续不断地进行下去。2.包装中的干耗是指包装中存在空气而引起的干耗。由于包装与食品的间隙一般都比较小，其中的空气吸湿能力有限，且作为冷却面的包装材料的除湿能力也不如冷却设备。因此，包装中的干耗要比自由干耗小得多。包装中的空隙越小，则干耗越少。如果采用气密性包装，即可大大地减少干耗。（三）影响干耗的因素1．库外导入的热量2.堆跺密度3.装载量4.冷藏或冻藏条件5.空气流速6.冷库的建筑结构7.冷库内所使用的冷却设备（四）干耗对食品品质的影响干耗不仅会造成食品的重量损失，而且还会引起明显的外观变化.如冷藏果蔬的萎蔫及变色、冷藏肉类的变色等。更为严重的是当冻结食品发生干耗后，由于冰晶升华后在食品中留下大量缝隙，大大增加了食品与空气接触面积，并且随着干耗的进行，空气将逐渐深入到食品内部，引起严重的氧化作用，从而导致褐变的出现及味道和质地的严重劣化。这种现象也被称为冻结烧(Freezeburn)。食品出现冻结烧后，即已失去食用价值和商品价值（五）减少干耗的方法1.良好的包装2.冷库温度低且稳定3.提高冷库的相对湿度4.修建夹套式冷库二、汁液的流失-130-\n（一）概念1.冻结食品在冻结时或解冻后，会渐渐流出一些液体来，这就是流失液(drip)。流失液是由于冻结食品解冻时，冰晶融解产生的水分没有完全被组织吸收重新回到冻前状态，其中有一部分水分就从食品内部分离出来成为流失液。此种现象就称为汁液流失。（二）汁液流失的原因1.蛋白质、淀粉等大分子在冻结及冻藏过程中发生变性，使其持水力下降，因而融冰水不能完全被这些大分子吸回，恢复到冻前状态。2．水变成冰晶使食品的组织结构受到机械性损伤，在组织的结合面上留下许多缝隙，那些未被吸回的水分，连同其他水溶性成分一起，由缝隙流出体外，成为自由流失液。当组织所受损伤极为轻微时，由于毛细作用的影响，流失液被滞留在组织内部，成为挤压流失液。（三）影响因素1．流失液的多少以及自由流失液与挤压流失液之比受到许多因素的影响。主要有原料的种类、冻结前处理、冻结时原料的新鲜度、冻结速度、冻藏时间、冻藏期间对温度的管理及解冻方法等2.不同种类的冻结食品的流失液有明显差异。一般地，含水量多及组织脆嫩者流失液多。比如冻结蔬菜中，叶菜类的流失液比豆类的多，而冻鱼与冻肉相比，前者的流失液多3.原料鲜度越低则流失液越多。通过对冻结狭鳕鱼的研究发现，狭鳕鱼死后开始冻结的时间越迟，则蛋白质变性越严重，解冻之后的汁液流失也越多。-130-\n4.冻藏温度越低或冻藏时间越短则汁液流失少5.原料冻结前处理对汁液流失也有较大的影响。添加甘油、糖类及硅、磷酸盐时流失液将减少，而原料分割得越细小，则流失液越多（四）防止汁液流失的方法1.使用新鲜原料2.快速冻结3.降低冻藏温度并防止其波动4.添加磷酸盐、糖类等抗冻剂三、寒冷收缩1.这是牛、羊及仔鸡等肉类在冷却过程中常遇到的生化变质现象。如果牛、羊和仔鸡肉等在pH值尚未降到5.9～6.2之前，即在僵直之前，就将其温度降到10℃以下，肌肉会发生强烈收缩变硬的现象，这就是寒冷收缩。寒冷收缩与死后僵直等肌肉收缩有显著的区别，属于异常收缩。它不但更为强烈，而且不可逆。寒冷收缩后的肉类，即使经过专门的成熟和烹煮，也仍然十分老韧。（一）寒冷收缩的机理l.关于肌肉寒冷收缩的机理，仍有一些未明之处。但现在一般认为是离子平衡被破坏的结果。Ca2+从肌质网体(线粒体)中游离出来后使肌浆中的Ca2+浓度大大增加，而此时肌质网体吸收和贮存Ca2+的能力已遭到破坏，从而使肌质网体与肌浆之间的Ca2+平衡被打破，导致肌肉发生异常收缩。（二）防止寒冷收缩的方法1.增加冷却前的ATP和糖原的分解。可采用的具体措施有:a.将肉类在15℃下存放几个小时；b.-130-\n电刺激，适当的电刺激可以强迫肌肉痉挛，加快肌肉中的生化反应，迅速形成乳酸使pH值下降。比如在35℃下用200V，12.5Hz的交流电刺激肌肉中的生化反应，迅速形成乳酸使pH值在3～4h内降到6.2以下。电刺激的效果与电压、频率、电刺激的时间、电刺激的迟早及刺激的部位等因素有关2.阻止肌肉纤维的收缩采取的具体措施有：a.用特殊方法悬挂胴体；b.机械拉伸等。目前尽管采用①a.方法处理肉类正在稳步增加，但电刺激仍然是一种方便、快速、有效地防止寒冷收缩的方法。3.缓慢降温在实际冷却操作中，为了防止肉类的寒冷收缩，Bendal建议，牛和羊胴体表面肌肉组织下30毫米处的温度，至少在死后14小时内不应降到10℃。Buchter则认为，对小牛、青年公牛等牛肉应在死后24小时以后，才降至10℃。四、蛋白质冻结变性含蛋白质的食品如动物肉类、鱼贝类等在冻结贮藏后，其所含蛋白质的ATPase活性减小，肌动球蛋白的溶解性下降，此即所谓的蛋白质冻结变性。（一）蛋白质冻结变性的机理1.冻结使肌肉中的水溶液的盐浓度升高，离子强度和pH值发生变化，使蛋白质因盐析作用而变性2.蛋白质中的部分结合水被冻结，破坏了其胶体体系，使蛋白质大分子在冰晶的挤压作用下互相靠拢并聚集起来而变性。（二）影响蛋白质冻结变性的因素1.冻结及冻藏温度影响2.盐类、糖类和磷酸盐类的影响-130-\n3.脂肪的影响4.食品冻结前的鲜度也是影响蛋白质冻结变性的重要因素（三）防止蛋白质冻结变性的方法1.快速冻结、低温贮藏均可有效地防止蛋白质变性2.在冻结前添加糖类，磷酸盐类，山梨醇，氨酸、天冬氨酸等氨基酸，柠檬酸等有机酸，氧化三甲胺等物质，均可防止或减轻蛋白质的冻结变性3.各种糖类防止蛋白质变性的效果除与其浓度有关外，还与糖的-OH基数量有关。一般地，-OH基较多的糖类，防止蛋白质变性的效果也较好五、脂肪的酸败（一）脂肪酸败分类1.水解酸败是由于酶类等因素的作用而引起的，它在冷藏和冻藏食品中缓慢的进行，使脂肪逐渐被分解成游离脂肪酸。而游离脂肪酸可作为催化剂，促进脂肪氧化酸败2.氧化酸败通常是指脂肪自动氧化，此外它还包括酶引起的氧化、风味逆转及乳脂和乳制品的氧化气味等不同形式。自动氧化是常见于各种含脂食品加工与贮藏过程中的变质现象。（二）影响自动氧化的因素1.脂肪酸的不饱和度2.食品与光和空气接触面的大小3.温度4.铜、铁、钴等金属5.肌红蛋白及血红蛋白6.食盐及水分活度等7.-130-\n脂肪酸的不饱和程度提高，温度的上升，铜、铁、钴等金属离子和食盐及肌肉色素的存在，紫外线照射及食品与空气接触面增加等，都会促进脂肪的自动氧化。（三）低温下的食品酸败1.低温可以推迟酸败，但是不能防止酸败。这是由于脂酶、脂肪氧化酶等在低温下仍具有一定的活性，因此会引起脂肪缓慢水解，产生游离脂肪酸2.与水解酸败相比，氧化酸败对冻结食品质量的损害更为严重。发生在冻结食品中的自动氧化，很可能在冻结前的准备阶段就已开始。因此，在冻藏过程中，只要有氧化存在，即使没有紫外线的照射，也会继续进行，导致食品变质3.油烧。当含脂较多的鱼类在长期冻藏过程中，如果没有适当的防护措施，则会在腹部等处出现黄色甚至橙红色，这种现象称做油烧(Rusting)。油烧的原因与酸败一样都是脂肪的自动氧化。两者的区别在于酸败仅有风味异变而无变色现象，而油烧则在引起风味劣化的同时，伴有变色现象4.在脂肪氧化酸败进行到一定程度后，如果有氨、胺类、血红素、碱金属氧化物及碱等二次因子中的任何一种参与作用时，都会导致油烧。5.油烧中的变色机理已初步阐明，已知着色物的母体是脂肪氧化酸败时生成的羰基化合。物，但着色物的化学结构尚未确定六、蛋黄的凝胶化Moran发现贮藏于-6℃下的冷冻蛋黄在解冻后，其粘度远大于未冻结的鲜蛋黄。蛋黄这种流动性的不可逆变化即所谓的凝胶化。凝-130-\n胶化将会损害蛋黄的功能性质，比如用凝胶化蛋黄制作的蛋糕的体积小得多（一）凝胶化机理机理：由于冻结和解冻，低密度脂蛋白颗粒失去其赖以稳定的表面组分，并诱导低密度脂蛋白的结构重排和凝聚，从而导致了网状凝胶结构的形成（二）影响凝胶化的因素蛋黄凝胶化的速度和程度主要取决于冷冻速度、冻藏温度和冻藏时间及解冻速度等因素。一般地，快速冻结和快速解冻能有效地减轻凝胶化。用-196℃的液态N2冻结的蛋黄，只要迅速解冻其流动性要好于-20℃下冻结的蛋黄，几乎具有与未冻结蛋黄相同的流动性。但是当冻藏温度由-6℃下降到-50℃时蛋黄凝胶化速度加快。Powrie发现，在-10℃和-14℃下冻藏的蛋黄，其凝胶化作用在冻藏的前一段时间内十分明显，但随后凝胶化速度将慢下来（三）防止凝胶化的方法1.添加化学保护剂蛋黄在冻结之前添加10％的蔗糖、半乳糖、葡萄糖及阿拉伯糖等糖类，或添加5%的甘油，既不会使未冷冻蛋黄的粘度发生明显的改变，又可有效地防止凝胶化。加入5％～10%的NaCl虽然会使未冻结蛋黄的粘度增加，但能防止凝胶化2.加入某些酶类。添加番木瓜酶或胰蛋白酶等蛋白酶类对蛋黄进行冻前处理，能非常有效地防止凝胶化。但是，由于酶处理后的蛋黄乳化作用下降，因而妨碍了此法在，工业上的使用。3.均质作用和胶体磨-130-\n这两种处理均可减轻凝胶化而不能防止凝胶化七、冰晶生长和重结晶在冻藏过程中，未冻结的水分及微小冰晶会有所移动而接近大冰晶与之结合。或者互相聚合而成大冰晶。但这个过程很缓慢，若冻藏库温度波动则会促进这样的移动，尤其细胞间隙中大冰晶成长即加快。这就是重结晶现象八、冷冻食品的变色(一)冷冻果蔬的变色1.苹果、梨、桃及香蕉等水果在冷冻、冷藏及解冻过程中，其切割面将发生褐变。褐变的原因是果实中的单宁物质受多酚氧化酶的作用而生成褐色物质所致。褐变的发生必须要有多酚氧化酶、单宁等酚类物质及O2共同存在，缺一不可。O2可来自空气，也可自过氧化物的分解。2.通过烫漂、盐水、糖溶液、亚硫酸盐水溶液等处理来破坏酶的活性，或真空包装以隔绝空气可减轻褐变3.蔬菜在冷冻、冷藏及解冻过程中的变色主要是由叶绿素、类胡萝卜素等色素的变化而引起的，其中尤以绿色蔬菜的黄变更为常见。变色的速度与贮藏温度有密切的关系，比如菜花的变色在-18℃下贮藏时要经过2个月后才可观察到，而在-12℃下贮藏时，变色速度将快3.6倍，而在-7℃下时则快10.7倍4.采用烫漂、真空包装、调节pH值及添加护色剂等方法可以防止或减轻蔬菜的变色(二)禽类在冻藏中的变色1.放血不彻底，使表皮变红-130-\n2.表皮破损后，渗出的淋巴液使禽体表皮呈现褐色斑点3.表层形成大冰晶，使入射光线穿透皮肤，从而呈现出暗红色的肌肉色素4.受冻结的破坏，骨骼细胞释放出血红蛋白，氧化后变成褐色5.发生冻结烧而使禽体表面出现灰黄斑点6.防止冻禽变色的方法有：快速冻结，采用低且稳定的温度和尽可能高的相对湿度进行冻藏，用不透气的材料紧缩包装或真空包装等。(三)肉类的变色1.肉类在冻藏过程中，其色泽会发生从紫红色→亮红色→褐色的变化。这是由于肌蛋白和血红蛋白被氧化，生成了变性肌红蛋白和变性血红蛋白所致2.变性肌红蛋白的形成速度与环境中氧的分压有密切的关系。当氧的分压降低时，变性肌红蛋白的形成速度逐渐增加，在氧的分压为2.67×l03N/m2时达到最大值。此后当氧的分压继续降低时，变性肌红蛋白的形成速度将快速下降3.当肉类受到微生物的破坏时，其产物可与肌红蛋白化合，或者使肌红蛋白分解，产生绿色、黄色等颜色(四)鱼贝类在冻藏中的变色1.红肉鱼的褐变2.白肉鱼的褐变3.旗鱼的绿变4.红色鱼的褪色和冷冻贝类的红变5.虾类的黑变6.脂肪参与的变色-130-\n第二节食品在罐藏中的品质变化一、罐内食品的变质（一）变色1.褐变2.蟹肉的青变3.长鳍金枪鱼的绿变6.牡蛎罐头的黄变7.黑变(二)蛋白质的热变性1.肌原纤维蛋白质的热变性。肌原纤维蛋白质在加热时，肽链即作热运动，结合能量较低的氢键、疏水键等断开，成为所谓的展开状态。此时，蛋白质表面电荷状态改变，使其溶解度下降。同时，切下的侧链一部分在分子内再结合，一部分与其它分子的侧链结合而引起分子的凝聚，从而使蛋白质的粘度、保水性、流动双折射、沉降系数及浊度发生变化。2.蛋白质的热变性与食品和加热温度有密切的关系3.肌肉蛋白质的热变性速度与其是否经历过冻结和冻藏有关，Yumiko等人指出，鲤鱼肌肉在加热前经过冻结和冻藏后，其肌原纤维蛋白质的热变性速度将加快，且冻藏时间越长，热变性速度越快。他们还认为，肌球蛋白分子的杆部比头部更难发生热变性4.肌肉蛋白质的热变性速度还与pH值有关肌原纤维蛋白在中性条件下的热变性速度比在酸性或碱性条件下慢得多。但是不同种类的动物蛋白质，其热变性受pH值的影响是不同的。比如鲣和金枪鱼等的肌原纤维蛋白质在酸性条件下的热变性速度很小，而狭鳕的肌原纤维蛋白质即使在中性条件下，其热变性速度也很快。-130-\n(三)玻璃状结晶的出现1.产生原因许多水产罐头如清蒸鱼类虾、蟹类、乌贼类罐头等在贮藏过程中常出现无色透明玻璃状结晶，严重影响罐头的商品价值。这种结晶实际上是磷酸镁铵MgNH4PO4·6H2O，俗称鸟粪石。它是由来源于原料和海水中的镁与原料产生的磷酸及NH3化合而产生的，在冷却和贮藏过程中慢慢析出，并逐渐长大，大者可达数毫米。结晶成长的适宜温度为30～40℃。该结晶在pH6.3以下溶解度较大，而难溶于中性及碱性的水溶液中。该结晶可溶于胃酸，因而对人体并无损害。2.防治方法(1)采用新鲜原料。原料越新鲜，则因蛋白质分解而产生氨的数量越少，结晶形成的速度也越慢(2)控制pH值由于结晶溶解于酸性溶液中，因此，在生产某些水产罐头时，可采用浸酸处理以调节pH。但要控制好浸酸时间及酸的浓度，以免影响罐头的风味。(3)禁止使用粗盐及海水处理原料粗盐及海水在含有较高浓度的镁，能促使结晶的形成和析出(4)杀菌后迅速冷却实践表明，冷却迅速时，形成的结晶较细微，而冷却缓慢时，则易形成大型结晶。因此，杀菌后，应尽快冷却到30℃以下，以免长时间停留在30～40℃的大型结晶形成区-130-\n(5)添加增稠剂添加明胶、羧甲基纤维素及琼脂等增稠剂，能提高罐内溶液黏度，降低结晶析出的速度。(6)添加螯合剂添加0.05％EDTA或酸性焦磷酸钠或0.05％的植酸，可使镁离子形成稳定的螯合物，从而防止结晶的析出(四)其他变质现象1.凝乳肉凝乳状肉(curd)是指液汁上漂浮或粘着在鱼肉表面的如豆腐状的凝固物，也被称做血蛋白。它被认为是来源于水溶性蛋白质，因加热凝固而产生的。一般鲑、鳟、鲐、沙丁鱼等罐头采用生鲜装罐工艺进行生产时及加热杀菌时温度上升缓慢的情况下易形成凝乳肉。为了减少和防止凝乳肉的产生，应采用新鲜原料，充分洗涤，去尽血污，并在加热时迅速升温，使热凝性蛋白在渗出鱼肉表面前，即在鱼肉组织内部凝固。2.粘着肉是指鱼肉或鱼皮粘着在罐盖或罐内壁上的现象。在鲑、鳟、大鲐等清蒸罐头中常发生，产生此现象的原因是鱼肉与罐盖或壁接触处受热凝固，同时鱼皮中的胶原蛋白热水解变成明胶，极易粘附于罐壁。在罐盖上涂抹植物油，或在罐内衬以硫酸纸，可防止此现象发生。鱼块装罐前稍烘干表面水分，或以稀醋酸溶液浸渍(只适用茄汁鱼类罐头)，可减少此现象。3.罐内油的变红-130-\n油浸鱼类罐头经长时间的贮存后，罐内油会变成红褐色。其原因是由于植物油中含有色素或呈色物质，它们在生产和贮藏过程中受热和光线等的影响而变成红褐色。当植物油中混有胶体物质及三甲胺时，油脂易变红。油脂中的呈色物质易吸附于各种吸附剂，煮熟的新鲜的鱼肉组织就具有很强的吸附力。为防止罐内油的变红，应采用新鲜原料，去净内脏；避免光线，特别是紫外线的照射；注入的油量应适当；工艺过程越快越好4.虾肉的软化虾罐头在贮藏一段时间后，肉质往往软化而失去弹性，用指端揿压有如触糊状物之感，使食用价值大大降低。这种现象就称为虾肉的软化或虾肉液化。松井氏研究此现象后认为，虾肉软化时，肉质严重分解，蛋白氮和不溶性氮减少，而可溶性氮增加二、罐头容器的变质(一)罐内壁的腐蚀现象1.酸性均匀腐蚀2.集中腐蚀3.氧化圈4.异常脱锡腐蚀(二)影响罐内壁腐蚀的因素1.氧2.有机酸3.亚锡离子4.食盐5.硫及硫化物6.硝酸盐7.花青素8.铜离子除了上述因素外，氧化三甲胺、低甲氧基果胶、镀锡薄板的质量、罐头生产工艺及贮藏条件等因素都会对罐内壁腐蚀产生一定的影响。-130-\n第三节食品在干制保藏中的品质变化一、干缩食品在干燥时，因水分被除去而导致体积缩小，肌肉组织细胞的弹性部分或全部丧失的现象称作干缩(一)干缩的程度与食品的种类、干燥方法及条件等因素有关一般情况下，含水量多、组织脆嫩者干缩程度大，而含水量少、纤维质食品的干缩程度较轻。与常规干燥制品相比，冷冻干燥制品几乎不发生干缩。在热风干燥时，高温干燥比低温干燥所引起的干缩更严重；缓慢干燥比快速干燥引起的干缩更严重。(二)干缩有两种情形，即均匀干缩和非均匀干缩1.有充分弹性的细胞组织在均匀而缓慢地失水时，就产生了均匀干缩，否则就会发生非均匀干缩。干缩之后细胞组织的弹性都会或多或少地丧失掉，非均匀干缩还容易使干制品变得奇形怪状，影响其外观2.干缩之后有可能产生所谓的多孔性结构当快速干燥时，由于食品表面的干燥速度比内部水分迁移速度快得多，因而迅速干燥硬化。在内部继续干燥收缩时，内部应力将使组织与表层脱开，干制品中就会出现大量的裂缝和孔隙，形成所谓的多孔性结构3.多孔性结构的形成有利于干制品的复水和减小干制品的松密度。松密度是指单位体积的制品中所含干物质的量。但是，多孔性结构的形成使氧化速度加快，不利于干制品的贮藏二、表面硬化(一)表面硬化-130-\n是指食品表面呈现干燥而内部仍软湿的现象。表面硬化不会阻碍干燥过程中热量向食品内部的传递和水分向表面迁移，从而使干燥速率下降，而且长期贮藏过程中，会使干制品内部水分缓馒渗出到干制品表面，引起干制品霉变。(二)引起表面硬化的原因1.食品在干燥时，其溶质借助水分的迁移不断在食品表层形成结晶，导致表面硬化；2.由于食品表面干燥过于强烈，水分蒸发很快，而内部水分又不能及时扩散到表面，因此表层就会迅速干燥而形成一层硬膜前者常见或盐类较多的食品干燥中。比如干制初期某些水果表面上有含糖的粘质渗出物可控面硬化现象的表现。后者与干燥条件有关，如温度太高，或风速太快。是人为可控的现象，可通过提高干燥初期食品的温度及干燥介质的相对湿度来控制食品麦层湿度的变化，从而消除表面硬化的现象三、溶质迁移现象1.食品在干燥过程中，其内部除了水分会向表层迁移外，溶解在水中的溶质也会迁移2.溶质的迁移有两种趋势：一种是由于食品干燥时表层收缩使内层受到压缩，导致组织中的溶液穿过孔穴、裂缝和毛细管向外流动。迁移到表层的溶液蒸发后，浓度将逐渐增大；另一种是在表层与内层溶液浓度差的作用下出现的溶质由表层向内层迁移。-130-\n上述两种方向相反的溶质迁移的结果是不同的，前者使食品内部的溶质分布不均匀，后者则使溶质分布均匀化。干制品内部溶质的分布是否均匀，最终取决于干燥速度，也即取决于干燥的工艺条件。只要采用适当的干制工艺条件，就可以使干制品内部溶质的分布基本均匀化四、蛋白质脱水变性1.含蛋白质的食品(主要是动物性食品)在脱水后，再吸水还原时，其外观、水分含量及硬度等均不能回复到原来状态。其原因是蛋白质因脱水而变性.2.蛋白质的脱水变性受食品的含水量、干燥方法及干燥条件等因素的影响。含水量越高，则食品中的蛋白质越易因脱水而变性，而在绝对干燥状态下，蛋白质很难变性。干燥方法对蛋白质的变性有明显的影响。与普通干燥法相比，冷冻干燥法引起的蛋白质变性程度要轻微得多。Cole研究了冷冻干燥牛肉的蛋白质变化情况，指出肌球蛋白溶解度、ATPase活性、蛋白质沉降图及电泳图等，在冷冻干燥前后均无显著的变化。3.干燥温度对蛋白质变性的影响蛋白质在干燥过程及贮藏初期的变性主要是受温度及脱水等因子的作用所致，而在贮藏后期，脂肪的氧化将成为影响蛋白质变性的重要因子五、脂质氧化1.尽管脱水使食品的水分活度降低，抑制了脂酶及脂氧化酶等酶的活性，却使脂质自动氧化变得更为容易和更为快速，特别是无包装的含脂冻干食品，脂质氧化往往是导致其变质的最主要原因。2.干制品在贮藏过程中脂质的氧化速度还与其种类、水-130-\n分活度等因素有密切的关系。通常含脂多的干制水产品极易发生脂质氧化酸败，特别是盐干和冻干品，不仅易发生酸败，如保藏措施不当，还易出现油烧3.为了防止干制品的脂质氧化酸败，可以采用下述措施：真空包装和使用脂溶性抗氧化剂处理。六、褐变1.食品的干制会引起许多变色反应比如类胡萝卜素、花青素、肌红素及时绿素等色素均会因脱水和受热而变化，引起制品的颜色改变。但是干制品最严重的变色应是褐变褐变的原因有两种，其一是多酚类物质如鞣质、酪氮酸等在组织内酚氧化酶的作用下生成褐色的化合物一类黑素而引起的褐变，其二是梅拉德反应所引起的褐变。但与普通美拉德反应有所不同，在水产干制品的褐变反应中，根据小泉氏等的研究结果，油脂自动氧化所产生的羧基化合物与氨基酸的反应起着相当重要的作用。不过，也有研究认为油脂自动氧化与褐变之间存在相互抑制的关系。-130-\n第四章食品的低温保藏技术本章教学目标：了解常见的冷却及冻结设备，熟悉食品冷却、冻结和解冻的过程、方法及其质量控制，熟悉食品冷藏链的特性，掌握食品冷却及冻结的方法，掌握食品冷藏与冻藏的关键技术及管理措施.教学内容：食品的冷却和冷藏;食品的冻结和冻藏;食品的回热和解冻;食品的冷链流通.教学重点和难点：食品冷却、冻结和解冻的过程，食品冷藏链的组成及特性，食品冷却及冻结的方法，食品冷藏与冻藏的关键技术及管理措施.教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：4学时-130-\n第一节食品的冷却和冷藏食品冷却：本质是一种热交换过程，即让易腐食品的热量传递给周围的低温介质，在尽可能短的时间内，使食品温度降低的过程冷藏：把冷却的食品置于食品冻结点之上某一适宜温度（-2～15℃）下贮藏的方法。一、冷却(一)影响冷却过程的因素1.冷却介质冷却介质是从食品中吸收热量，并把热量传递给冷却装置的媒介物。气体介质，液体介质，固体介质2.传热(1)对流传热热量从食品表面向冷风或冷水传递Q1＝αF（t0-tr）α：对流放热系数[W/(m2.K)]；F:食品的冷却表面积（m2）；t0：食品表面温度（K）；tr：冷却介质温度（K）；（α：空气：静止：4.6-8.1W/m2.K）(2)传导传热热量从食品内部向食品表面传递Q2＝λF（tB-t0）/δλ：食品的热导率[W/(m.K)]；F:热传导的面积（m2）；tB、t0：食品中心和表面的温度（K）；δ：表面到中心的距离；鱼肉：0.41-0.46W/m.K；牛肉：0.48-0.49；水：0.59；冰：2.21冻牛肉：1.45(二)冷却方法-130-\n1.碎冰冷却冰块融化时，每千克冰块会吸收334.72kJ的热量，是一种简易的、行之有效的冷却方法，常用于水产品、蔬菜的冷却特点：不产生干耗，食品湿润、有光泽。要求：冰块与鱼重的比例是0.75：1冰块大小﹤2cm2.冷风冷却利用降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温的方法。特点：冷空气湿度相对较低时，干耗大冷却速度慢冷风分配不均匀要求：冷却温度不低于食品的冻结点温差不易过大，5－9℃为宜空气流速为0.5－3m/s。3.冷水冷却冷水冷却是通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温度的方法（喷淋法、浸渍法）。特点：可避免干耗冷却速度快（多为10-20min）需要的空间少易受到微生物污染和交叉感染食品表面带水要求：冷却温度不低于食品的冻结点水温最好保持在0℃左右4.真空冷却真空冷却的依据是水在低压下蒸发时要吸取汽化潜热（约2520kJ/kg），并以水蒸汽状态，按质量传递方式转移此热量。特点：冷却速度快水沸腾温度低（压力1.23×103Pa，沸腾温度为10℃）成本高，耗资大。(三)冷耗量-130-\n1.冷却速度冷却速度:食品的冷却速度就是食品温度下降的速度。食品刚开始冷却时的温度为t0，经过时间τ后食品的平均温度为t1，则可得到：2.冷却时间指将食品从初温t。冷却到预定的终温t1时所需时间V：食品的冷却速度（K/h）t0:食品的初温（K）；tr：介质的温度（K）；α：导温系数（m2/h）δ：食品的厚度（m）α＝3.6λ/（c.ρ）λ：食品的热导率[W/(m.K)]с：食品的质量热容[kJ/(kg.K)]ρ：食品的密度（kg/m3）Q食品=mC（T初-T终）Q—冷却过程中食品的散热量或冷耗量（KJ）m—被冷却食品的重量（kg）C——冻结点以上食品的比热〔kJ/（kg.K）〕T初——冷却开始时食品的初温（K）T终——冷却完成时食品的终温（K）Q总=Q食品＋Q包装＋Q人员＋Q照明＋Q风机二、冷藏(一)冷藏方式1.机械冷藏-130-\n利用制冷剂从液态变为汽态时吸收热的特性，使库内水果或蔬菜的温度随冷藏库温度的下降而降低，并维持恒定的低温条件，达到延缓果蔬衰老、延长贮藏寿命和保证品质的目的。冷藏库：牢固的库房框架建筑和经济有效的隔热防潮层围护结构：取决于隔热材料的性能与厚度制冷系统：冷藏库的重要设备，是冷源。包括蒸发器、压缩机、冷凝器和调节阀门、导管、仪表、制冷剂等。2.气调冷藏(1)自发气调（ModifiedAtmosphereStorage）果蔬在密封的容器中，由于其本身的呼吸作用，不断地消耗容器中的O2，释放出CO2，使容器中的O2浓度不断降低，CO2不断升高。当O2和CO2达到一定比例时，构成适宜的气调贮藏环境，有利于延缓果蔬的代谢进程，从而延长产品的贮藏寿命。(2)人工气调（ControlledAtmosphereStorage)利用人工或机械方式调节贮藏环境中的O2和CO2浓度，构成适宜的气调贮藏环境，从而延缓果蔬的代谢进程和产品的贮藏寿命。气调冷藏的优点。3.气调冷藏的优点(1)贮藏效果好(2)贮藏时间长:强烈抑制产品的新陈代谢，贮藏时间明显延长，是机械冷藏的2-3倍(3)减少贮藏损失。在相同的贮藏条件下，气调贮藏的损失不足4%，而普通机械冷藏为15%-20%。(4)-130-\n延长货架期。在保持相同品质的条件下，气调贮藏是普通冷藏的2-3倍。(5)有利于推行绿色食品保藏(二)影响冷藏效果的因素制品种类加工时微生物去除的程度及酶失活的程度加工及包装时的卫生控制状况包装的阻隔能力运输、储藏及零售时的温度状况冷却方法-130-\n第二节食品的冻结和冻藏食品的冻结：食品的冻结是在尽可能短的时间内，使食品温度降低到食品冻结点以下的某一预定温度（一般要求食品中心温度达到－18℃），使得食品中大部分水分冻结成冰晶体，以减少生命活动和生化变化所必需的液态水分，并便于运用更低的贮藏温度，抑制微生物活动和高度减缓食品的生化变化，从而保证食品在冷藏过程中的稳定性。食品的冻藏冻藏：是指经过冻结的食品置于食品冰点以下某一适宜温度下贮藏和流通的方法。一、冻结(一)食品冻结理论1.冰点在某个温度下食品中的水分开始结冰，此温度即食品的冰点。水的冰点是0℃，而水中溶入糖、盐一类非挥发性物质时，冰点就会下降，因此食品的冰点总是低于纯水的冰点由于组成不同，食品的冰点点也存在差异。如肉类-1.7～-2.2℃，鱼-0.6～-2℃，蛋-0.56℃，葡萄-2.5～-3.9℃，苹果-2℃，香蕉-3.4℃。这些食品在同一冻结条件下冻结时，时间就会不同。2.冻结曲线与过程食品品冻结温度曲线是食品在冷却、冻结过程中，食品温度与所经历的时间关系曲线。-130-\n在食品冷却、冻结的不同温度阶段中，放出的热量是不均衡的。当食品刚被冷却时，食品的温度下降较快，但降至某一温度时，食品中的水分开始冻结，并形成冰晶，这个温度即为食品的冻结点，也称为冰点。当食品继续被冷却时，其冷量主要用来夺取食品中大部分水分冻结成冰时所放出的大量潜热，因此，在较长时间内食品的温度几乎恒定，曲线呈水平状态，这段温度区间通常在－1～－5℃，称为最大冰晶生成带（食品冻结温度曲线：A－B）。此后，食品温度又快速下降，直至冻结结束。第一阶段:食品的温度从初温降低到食品的冻结点，温度下降快第二阶段:食品的温度从冻结点降低到－5℃左右，曲线变化较平缓第二阶段:食品的温度从冻结点降低到－5℃左右，曲线变化较平缓第三阶段:食品的温度从－5℃继续下降至终温3.结晶曲线结晶过程中的两种现象：¢一是晶核的形成¢二是以晶核为中心的晶体的成长结晶过程中的两种现象：¢一是晶核的形成¢二是以晶核为中心的晶体的成长-130-\naa线：晶核数少，晶体成长速度快，形成少量大型结晶结晶过程和曲线bb线：晶核多，晶体生长速度也快，形成大量的晶核和大小不等的结晶cc线：晶核多，晶体成长慢，形成数量较多的较小的结晶dd线：逐渐转化为玻璃体状态，晶核少，不存在晶体的成长逐渐转化为玻璃体状态，晶核少，不存在晶体的成长4.最大冰结晶生成带大多数食品是在温度降低到-1℃以下才开始冻结，然而温度降低到-46℃时，尚有部分高浓度的汁液仍未冻结。大多数冰晶体都是在-1～-5℃间形成，这个温度区间称为冰结晶最大生成带。5.速冻与缓冻比较(1)缓慢冻结：通过最大冰结晶生成带的时间超过30min(2)快速冻结：在30min内通过最大冰结晶生成带-130-\n(3)快速冻结的主要优点食品冻结后形成的冰晶体颗粒小，对食品组织的破坏性小；水分向细胞外转移较少，因而细胞内汁液的浓缩程度较小；食品在解冻时汁液流失少；食品的温度可迅速降低到微生物的最低生长温度以下，阻止微生物对食品的分解和化学反应变化；Y可迅速降低食品中酶的活性，提高食品的稳定性；Y食品在冻结设备中停留的时间短，设备的利用率高，可以连续化生产，提高生产效率.(4)缓慢冻结的主要危害溶液中产生溶质结晶，质地出现沙粒感；高浓度溶液中，蛋白质会因盐析而变性；浓缩后会使pH值下降，当下降到蛋白质的等电点以下，导致蛋白质凝固变性。(二)冻结方法1.吹风冻结2.平板冻结3.低温液体冻结4.超低温液体冻结5.冻结方法选择(三)食品冻结的冷耗量冻结过程中食品的放热量可分为三个部分：冻结前冷却时的放热量（Q1）PQ1=mC0（T初-T冰）-130-\nm：食品的质量（kg）C0：温度高于冰点时的质量热容[kJ/（kg.K）]T初：食品的初温（K）T冰：食品的冰点温度（K）冻结时形成冰晶体的放热量（Q2）PQ2=mwωγ冰w：食品中的水分含量（%）ω：食品达到最终温度时水分的冻结率（在总水分含量中水分冻结量占的百分比）（%）γ冰：水分形成冰晶体时放出的潜热（334.72kJ/kg）冻结食品降温时的放热量（Q3）Q3=mCi（T冰-T终）Ci：温度低于冻结点时的比热T冰：食品的冰点温度（K）T终：食品的冻结终温（K）冻结时的冷耗量Q=（Q1+Q2+Q3）例：现有牛肉10t，其水分含量为68.6％，蛋白质含量20.1%，脂肪含量10.2％，其冰点温度为-1℃。如将最初温度为5℃的牛肉在冻结室内冻结并降温到-20℃，试计算牛肉冻结89.24%时的冷耗量。已知C0、Ci分别为3.3594、2.035[kJ/（kg.K）]。冷耗量Q=（Q1+Q2+Q3）＝2.64×106（kJ）Q1=mC0（T初-T冰）=2.02×105（kJ）Q2=mwωγ冰=2.05×106（kJ）Q3=mCi（T冰-T终）=3.87×105（kJ）-130-\n二、冻藏(一)食品冻藏的特点1.常用的冻藏温度为-12～-23℃，而以-18℃为最适用。冻藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的可经年；2.合理冻结和贮藏的食品在大小、形状、质地、色泽和风味方面一般不会发生明显的变化，而且还能保持原始的新鲜状态；冻藏食品一般只要解冻和加热后即可食用。特别是耐热蒸煮薄膜袋和特种解冻加热炉如微波炉的出现，食用冻藏食品便愈加方便3.与干制品相比4.与罐藏制品相比5.与罐藏制品相比冻藏食品需要大量制冷设备、冻藏设施和专门的销售网络，因而有其局限性。(二)冻藏的技术管理1.冻结食品的T-TT概念(1)初期质量：冻结食品刚生产出来时的品质主要取决于原料品质(Product)、冷冻加工工艺（Processing）、包装(Package)，即P.P.P条件(2)最终质量：到达消费者手中的冻结产品所具有的质量(3)Arsdel提出了冻结食品的最终质量（可接受性)与冻藏温度、冻藏时间密切相关，这就是冻结食品的T-TT（Time－Tempe-ratureTolerance）。从T-TT概念可知，品质优良的冻结食品的品质变化主要取决于贮藏温度，冻藏温度越低，则优秀品质保持的时间越长。2．T-TT曲线-130-\n大量的实验表明，大多数冷冻食品的品质稳定性是随着食品温度的降低呈指数关系的增大，在-30℃～-10℃的实用温度范围内，基本上呈倾斜的直线形状，称为T-TT曲线。T-TT概念指出，冷冻食品在流通过程中因时间、温度的经历而引起的品质降低量是累积的，也是不可逆的，但与所经历的顺序无关。例：把相同的冷冻食品先放在-10℃下贮藏1个月，再放在-30℃下贮藏5个月，与先放在-30℃下贮藏5个月，再放在-10℃下1.多脂肪鱼和炸仔鸡2.少脂肪鱼3.四季豆和汤菜4.青豆和草莓5.木梅贮藏1个月，这两种场合贮藏6个月后，所引起的质量降低是相等的。3．T-TT的计算把某个冷冻食品在实际流通过程中所经历的温度和时间记录下来，根据它的T-TT曲线，按照顺序算出各个阶段的品质降低量，然后就能确定该冷冻食品的品质。首先了解冻藏食品在不同温度Ti下的品质保持时间(贮期)Di；然后计算在不同温度下食品物料在单位贮藏时间(如1天)所造成的品质下降程度di=1／Di；根据冻藏食品物料在冷冻链中不同环节停留的时间ti，确定冻藏食品物料在冷链各个环节中的品质变化(ti×di)；-130-\n最后确定冻藏食品物料在整个冷链中的晶质变化∑(ti×di)。∑(ti×di)=1是允许的贮藏期限。当∑(ti×di)<1表示仍在允许的贮藏期限之内当∑(ti×di)>1表示已超出允许的贮藏期限。冻结牛肉在生产地冻藏、运输和销售各阶段的品温、经历的天数和q值如下：品温的不同阶段品温/℃经历的天数/dq值生产地冻藏-203000.0017输送期间-1030.011消费地冻藏-15500.004解：Q=ΣBi/ti=0.0017×300+0.011×3+0.004×50=0.743•累计品质下降量小于1，可认为品质优良。-130-\n第三节食品的回热和解冻一、冷藏食品的回热就是在冷藏食品出冷藏室前，保证空气中的水分不会在冷藏食品表面冷凝的条件下，逐渐提高冷藏食品的温度，最后达到与外界空气温度相同的过程。回热实际上是冷却的逆过程关键问题：与冷藏食品的冷表面接触的空气的露点温度必须始终低于冷藏食品的表面温度，否则就会有冷凝水出现。露点：指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度，在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度二、冻藏食品的解冻就是使冻藏食品内冻结的水分重新变成液态，恢复食品的原有状态和特性的过程。解冻实际上是冻结的逆过程。(一)解冻曲线(二)解冻方法1.空气解冻是一种缓慢解冻的方法。用风机使空气流动可缩短解冻时间，但会产生干耗。一般风速为1m/s，温度0-5℃，加湿，解冻时间为1.5－15h。2.水解冻-130-\n水解冻就是把冻结食品浸在水中解冻或喷淋解冻。由于水比空气传热性能好，解冻时间可显著缩短。3.水蒸气解冻Y又称真空解冻。在真空状态下，水在低温时就沸腾，沸腾时形成得到水蒸汽遇到更低温度的冻品时就在其表面凝结成水珠，从而放出相变潜热，使食品解冻。解冻时间短，不发生氧化和干耗，汁液流失少4.接触冷却与平板冻结法相似。板与板之间放置冻结食品，板内通以25℃的流动水使食品解冻。5.微波解冻(1)原理冻结食品可以看成是电解质，而构成电解质的分子均是两端带有正、负电荷的偶极子。这些偶极子的排列方向将随外加电场的方向而改变。由于外加电场是由微波产生的，大量偶极子在周期性的转动中产生撞击、摩擦，从而产生热量使食品解冻。(2)微波解冻的特点微波具有非热杀菌能力；解冻质量好，色、香、味损失小，汁液流失少；解冻速度快。(三)解冻的影响因素1.冻结温度-130-\n不同冻结温度的肉块在20℃的空气中解冻时肉汁损失2.冻藏温度－20℃时冻结的肉块在不同温度中冻藏3天后，在空气中缓慢解冻时肉汁损耗量3.组织的pH值pH对肉汁液流失的影响4.解冻速度和方法缓慢解冻，汁液损失少；缓慢解冻存在着浓缩危害、微生物繁殖、品质下降等不利因素；目前已有良好的迅速解冻技术，不但有效地缩短了解冻时间，而且也消除了微生物生长活动的可能性；-130-\n5.解冻温度解冻温度对鲭鱼汁液损失的影响第四节食品的冷链流通-130-\n一、食品冷藏链的概念食品冷藏链是指食品在生产、贮藏、运输、销售直至消费前的各个环节始终处于适宜的低温环境中，以保证食品质量，减少食品损耗的一种系统工程，是一种低温条件下的物流。二、食品冷藏链发展概况国外：重视冷链物流系统的建设和管理问题，现已形成完整的食品冷链体系；¢美、日、德等发达国家在冷冻、易腐食品运输过程中全部使用冷藏车或者冷藏箱，并配以先进的信息技术，采用铁路、公路、水路等多式联运；¢发达国家水果、蔬菜等农产品在采摘、运输、储存等物流环节的损耗率仅有2％～5％，美国2％以下，已形成一种成熟的模式；国内：我国目前尚未形成完整的冷冻冷藏链，从起始点到消费点的流动储存效率和效益无法得到控制和整合。我国农副产品流通量很大，其中80％以上的生鲜食品是采取常温保存、流通和初加工手段；冷藏运输率只占20％左右，而欧、美、日等发达国家占80％-90％左右。农产品在采摘、运输、贮藏等物流环节上损失率高达25-50%，发达国家2-5％物流成本在整个成本构成中占40％以上，鲜活产品高达60％，而发达国家一般控制在10%左右食品冷链的市场化程度低，第三方介入少食品冷藏链缺乏上、下游的整体规划和整合-130-\n未建立一套行之有效的管理体制，使厂家无法可依，消费者无章可循，以至许多食品的质量参差不齐，处于无序状态目前我国的肉类食品厂有2,500多家，年产肉类6,000万吨，产量以每年5%右的速度递增¢速冻食品厂2,000多家，年产量超过850万吨冷饮业4,000多家（其中具有一定规模的有194家），年产量150多万吨，产量以每年7%左右的速度递增¢乳品业1,500多家，年产量800万吨，乳品业以每年30%的速度增长¢水产品年产量5,000万吨，并以4%速度增长。三、食品冷藏链的组成(一)低温加工包括鱼肉类的冷冻与冻结；果蔬的预冷与速冻；各种冷冻食品的加工等。主要涉及冷却和冻结装置(二)低温贮藏包括食品的冷藏和冻藏。主要涉及各类冷藏库、冷藏柜、冰箱等(三)低温运输包括食品的中长途运输和短途运输等。主要涉及铁路冷藏车、冷藏汽车、冷藏船、冷藏集装箱等低温运输工具(四)低温销售包括冷藏和冷冻食品的批发和零售。由生产厂家、批发商和零售商组成(五)低温消费包括家庭消费和工业消费-130-\n四、食品冷藏运输设备(一)冷藏汽车作为冷藏链的一个中间环节，冷藏汽车基本上是作为陆地运输易腐食品用的交通工具。作为短途运输的分配性交通工具，它的任务在于将由铁路或船舶卸下的食品送到集中冷库和分配冷库¢特点：冷藏汽车运输批量较小，运输灵活，机动性好，能适应各地复杂地形，对沟通食品冷藏网点有十分重要的作用。但冷藏汽车运输成本较高，维修保养投资较大冷藏汽车分类1.蓄冷板制冷2.液氮或干冰制冷3.机械制冷(二)铁路冷藏车陆路远距离运输大批冷冻食品时，铁路冷藏车是最有效的工具，因为它不仅运量大而且速度快我国在全国总运行的33.8万铁路车辆中，冷藏车只占2%左右，不足7,000辆，而且大多是陈旧的机械式速冻车皮，规范保温式的保鲜冷藏运输车厢缺乏，冷藏运量仅占易腐货物运量的25%，不到铁路货运总量的1%。铁路冷藏车分类铁路冷藏车分为冰制冷、液氮或干冰制冷、机械制冷、蓄冷板制冷等几种类型。(三)冷藏船利用低温运输易腐货物的船只-130-\n冷藏船运输是所有运输方式中成本最便宜的，但是在过去，由于冷藏船运输的速度最慢，而且受气候影响，运输时间长，装卸很麻烦，因而使用受到限制¢随着冷藏船技术性能的提高，船速加快，运输批量加大，装卸集装箱化，冷藏船运输量逐年增加，成为国际易腐食品贸易中主要的运输工具。(四)冷藏集装箱冷藏集装箱，就是具有一定隔热性能，能保持一定低温，适用于各类食品冷藏运输而特殊设计的集装箱冷藏集装箱具有钢质轻型骨架，内、外贴有钢板或轻金属板，两板之间充填隔热材料根据制冷方式，冷藏集装箱主要包括以下几种类型：保温集装箱、外置式保温集装箱、内藏式冷藏集装箱与液氮或干冰冷藏集装箱。(五)冷藏库冷藏库，简称冷库，它是用制冷的方法对易腐食品进行加工和贮藏，以保持食品食用价值的建筑物，是冷藏链的一个重要环节冷藏库由主体建筑、制冷机和其它附属设施组成。其中制冷机是冷藏库最重要的组成部分，是冷源。制冷机是一个封闭的循环系统，用于冷降温的部件包括蒸发器、压缩机、冷凝器和必要的调节阀门、风扇、导管和仪表等冷藏库按冷藏设计温度可分为：①高温冷藏库，库温在-2℃以上②低温冷藏库，库温在-15℃以下按冷库容量规模可分为四类：①大型冷藏库，容量在10000t以上②大中型冷藏库，容量在5000～10000t③-130-\n中小型冷藏库，容量在1000～5000t④小型冷藏库，容量在1000t以下。(六)陈列柜冷藏陈列是超级市场、零售商店等销售环节的冷冻设备，也是冷冻食品与消费者直接接触被选择消费的主要环节，目前已成为食品冷链中的重要环节根据冷藏陈列柜的结构，可分为卧式与立式多层两种；根据冷藏陈列柜封闭与否，又可分为敞开型和封闭型两种(七)家用冰箱在冷藏链中，家用冰箱是最小的冷藏单位，也是冷藏链的终端家用冰箱通常有两个贮藏室：冷冻室和冷藏室。冷冻室用于食品的冷冻贮藏，贮存时间较长；冷藏室用于冷却食品的贮藏，贮存时间一般较短。第五章食品化学保藏技术-130-\n教学目标：掌握食品化学保藏的有关概念及使用原则，常用食品防腐剂、抗氧化剂及脱氧剂的种类及使用方法。教学内容：化学保藏概述;防腐剂和抗氧化剂;重点和难点：食品化学保藏技术的特点，常见食品防腐剂和抗氧化剂。教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：2学时第一节化学保藏概述-130-\n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二、化学保藏（一）食品化学保藏的定义在食品生产和储运过程中用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可能保持原有品质的一种方法，也就是防止食品变质和延长保质期。化学制品：指成分明确，结构清楚，从化学工业中生产出来的制品。（二）化学保藏优点往食品中添加了少量的化学制品，如防腐剂、生物代谢产物及抗氧化剂等物质之后，就能在室温条件下延缓食品的腐败变质。和其它食品保藏方法如罐藏、冷冻保藏、干藏等相比，具有简便而又经济的特点。属于一种暂时性的或辅助性的保藏方法。(三)化学保藏的原理三、化学保藏的卫生与安全第一，添加到食品中的化学制品在用量上受到限制。第二，化学保藏的方法并不是全能的，它只能在一定时期内防止食品变质。第三，化学保藏剂添加的时机需要掌握，时机不当就起不到预期的作用第二节防腐剂和抗氧化剂-130-\n一、防腐剂(一)SO2及亚硫酸盐类1.漂白作用和还原作用减少植物组织中的氧气，抑制褐变反应•抑制氧化酶的活性，从而抑制酶性变•可与有色物质作用而漂白，比如花青素、胡萝卜素等，用于苹果、马铃薯、果脯原料等•用于防止非酶褐变，如藕、土豆片等2.抑菌作用和抑制昆虫可以强烈抑制霉菌、好气性细菌，对酵母的作用稍差一些3.毒理学评价及可能的危害无致癌和不影响生殖，对某些细菌有致突变作用，高计量下，哺乳动物细胞中可导致染色体损害，但在当前的适用剂量下，对多数人无害ADI值0～0.7mg/kg关于其危害，主要对过敏的哮喘者有诱发的可能。(二)过氧化氢因具有氧化还原作用而具有杀菌效果，特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消毒处理。(三)卤素水中存在能和氯反应并使它失去杀菌效力的物质，例如H2S和有机杂质等，只有这些物质全部和氯结合，即满足了水本身需氯量而有残余游离氯出现后，才具有有效的杀菌能力或抑制微生物生长活动的能力，此时水的加氯处理达到了转折点——氯转效点-130-\n一般对车间和库房预防性消毒，其含量为0.1%～0.5%，消毒容器设备含量为0.1%，传染病消毒含量为1%～3%。饮用水消毒按国家饮用水标准规定，出厂水中的游离性余氯为5×10-7～1×10-6mg/L(四)CO2高浓度的CO2能阻止微生物的生长，高压下，CO2溶解度比常压下高，因而高压下，防腐能力也大——碳酸饮料的防腐。CO2也常和冷藏结合用于水果保鲜、气调保鲜——减缓呼吸作用。(五)亚硝酸盐和硝酸盐两者都有延迟微生物生长的作用，后者由于靠酶转化成亚硝酸盐而起作用，用量大一些，抑制梭状芽孢杆菌有效。(六)苯甲酸及其钠盐这类制品只有在酸性介质中才有效，pH从7.0降到3.5，防腐能力可增加5-10倍,苯甲酸对酵母的影响大于霉菌的影响，但对细菌效力极弱苯甲酸对人体毒害小，经过肝脏与甘氨酸结合，随尿排出体外，在体内无积累—每千克体重日摄入量（ADI）0～5mg/kg。7.山梨酸及其钾盐对霉菌有较强的抑制作用，对厌氧菌无效，pH值越低，抗菌作用越强，在微生物数量过高的情况下，发挥不了作用。山梨酸及其钾盐属于不饱和脂肪酸，在摄入人体后在正常的代谢过程中被氧化为水和二氧化碳，一般属于无毒害的防腐剂。ADI值0～25mg/kg8.丙酸及其钙盐丙酸、丙酸钙能有效地抑制引起食品发粘的菌类，马铃薯杆菌和细菌，而且它抑菌霉菌生长时，对酵母的生长基本无影响，因此，特别适用于面包等焙烤食品的防腐。-130-\n丙酸及其盐类为谷物、饲料储藏中最有效的有机酸类防腐剂，在美国，被认为是安全的食品防腐剂，广泛用于面包和加工干酪，在我国，广泛用于糕点、饼干、面包等防腐。允许用量小于2.5g/kg.9.生物素(1)抗菌素抗菌素的抗菌效能为普通化学防腐剂的100-1000倍。抗菌作用有选择性，青霉素对G-，土霉素对G+-都有效，头孢菌素都有效。但有一点要注意，微生物可能会逐渐产生耐药性(2)乳酸链球菌素（Nisin）抗菌谱比较窄，只能杀死革兰氏阳性菌，特别是孢子，对阴性菌、酵母和霉菌均无作用，一般10mg/kg却有效。目前用于干酪等乳制品、罐头制品、乙醇饮料二、抗氧化剂目前常用的抗氧化剂有：BHA（丁基羟基茴香醚）、BHT（二丁基羟基甲苯）、PG（没食子酸丙酯）、VE等主要用于脂肪或多脂类食品ADI：BHA、BHT，0～0.5mg/kg；PG，0.02mg/kg(一)防止食品蛤败的抗氧化剂氧化和水解是导致脂肪蛤败的主要原因。对氧化性蛤败有影响的因素有空气、光线、热、重金属离子、水分等。抗氧化剂主要的作用是截获游离基、切断游离基反应，阻止过氧化物的产生。(二)防止褐变用抗氧化剂果蔬的酶促褐变主要是一些酚类氧被化成醌类，在酶的作用下，偶联成聚合体，出现褐色素。-130-\n这类抗氧化剂主要是自己和氧气作用，消耗掉氧气，不阻止组织中酚类受到氧化。常用的是抗坏血酸、异抗坏血酸及其衍生物、植酸、茶多酚、维生素E等。(三)脱氧剂又称游离氧吸收剂，当脱氧剂随食品密封在同一包装容器中时，能通过化学反应吸收容器中和食品中的氧，并声称稳定的化合物，从而防止食品变质，同时形成的缺氧条件也能有效防止食品的霉变和虫害。常用的是特制铁粉（氧化铁）、连二亚硫酸钠（氧化生成SO2，SO2与Ca(OH)2反应生成稳定的化合物）、碱性糖制剂（利用糖的还原性，进而与NaOH作用生成多种化合物）-130-\n第六章食品的罐藏技术教学目标：了解常见的罐藏容器及特点，掌握食品罐藏的基本工艺过程及其特性，熟悉罐头食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺条件的确定，了解罐藏新技术。教学内容：食品罐藏的一般工艺流程；罐头食品的杀菌；重点和难点：食品罐藏的一般工艺流程及其技术要点；罐头食品的杀菌方法及特点；罐头食品杀菌时间的计算教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：4学时-130-\n食品罐藏的一般工艺流程一、选原料、容器金属罐、玻璃罐、软罐容器。二、装罐(一)装罐的工艺要求¢1.预处理完毕的半制品和辅助原料应迅速装罐；¢2.装罐应保质保量，力求一致，符合标准。每罐头净重允许公差为±3%；¢3.注意合理搭配，务必使它们的色泽、成熟度、块行大小、个数等基本上一致¢4.装罐时留有适度顶隙(二)装罐方法1.人工装罐2.机械装罐三、预封预封是食品装罐后用封罐机的滚轮初步将罐盖卷入到罐身翻边的下面，相互构连而成；¢预封目的：能预防排气时水蒸气落入罐内污染食品，免遭高温蒸汽的损伤，还可保持罐内顶隙温度，在高温罐盖的保护下，避免外界冷空气的传入，以致罐头能在较高温度时封罐，从而提高罐头的真空度，减轻“氢胀”的可能性。四、排气-130-\n排气是食品装罐后密封前将罐内顶隙间的、装罐时带入的和原料组织细胞内的空气尽可能从罐内排除的技术措施，从而使密封后罐内顶隙内形成部分真空的过程。¢顶隙气体；¢罐内气体；¢食品组织内气体；(一)排气目的1.阻止需氧菌及霉菌的发育生长；2.防止因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或受损；3.减轻罐内壁腐蚀¢减轻食品色、香、味的变化；4.避免维生素和其他营养素遭受破坏¢有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐；(二)排气方法1.热力排气利用空气、水蒸气和食品受热膨胀的原理，将罐内空气排除掉的方法。(1)热罐装70－75℃条件下罐装，或食品20℃，汤汁不低于90℃.(2)加热排气通过加热使食品中心温度达到70－90℃，食品内部的空气充分外逸.2.真空封罐排气在真空环境中进行排气封罐的方法，在真空封罐机中进行；真空封罐时，排气时间较短，只能排除顶隙内的空气和罐头食品中的一部分气体。3.蒸汽喷射排气在封罐时向罐头顶隙内喷射蒸将空气，驱走后密封，待顶隙内蒸汽冷凝时便形成部分真空的方法；-130-\n蒸汽排气时，顶隙大小必须适宜；蒸汽喷射时间较短，除食品表面外，食品本身并未全部收到加热，为此无法将吸收于食品内和时间的空气排出。4．三种排气方法的比较热力排气：排气箱占地面积大，蒸汽使用量多，卫生状况差，高温排气时品质易劣变，能获得良好的真空度，适用范围广。适用液态、半液态食品、糖水和盐水食品等。不适用于鱼类罐头真空排气：设备所占面积小，能获得较好的真空度，清洁卫生。适用于鱼肉制品（真空吸收少）。糖水和盐水罐头在真空封罐机内易出现汁液外溅现象蒸汽喷射排气：车间蒸汽散布量少，使用比较经济。适用于氧溶解量和吸收量都比较低的一些食品。技术关键是是否有足够的顶隙度。五、密封(一)金属罐密封罐身与罐盖或罐底由封口机进行卷封就形成二重卷边。-130-\n 二重卷边相关尺寸： 卷边厚度T卷边厚度T是指卷边外部测得的垂直于卷边叠层的最大尺寸。其计算公式如下： T＝3tc＋2tb＋∑g； 式中tc—罐盖〔底〕坯板厚度；tb—罐身坯板厚度；∑g—层间间隙之和，约为0．15～0．25mm。 卷边厚度T受卷边轮封卷压力影响，一般压力大T值小，压力小则T值大。 罐身身钩长度BH罐身身钩长度是指罐身翻边向内弯曲成钩状的长度。其值为1．8～2．2mm。 罐盖〔底〕钩长度CH罐盖〔底〕钩长度是指罐底圆边翻向卷边内部弯曲部分的长度。底钩长度取决于头道压辊沟槽的形状，其值与身钩基本一致。 卷边宽度W卷边宽度是指从卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺寸。其计算公式如下：-130-\n W＝2．6tc＋BH＋Lc； 式中BH—身钩长度；Lc—身钩空隙，要求越小越好。 卷边宽度大小还受压辊沟槽的形状、卷封压力及下托盘推力等因素影响。且身钩长度BH对罐的影响较大，一般来说，BH值小，容易产生渗漏现象，BH值太大则容易产生垂边，故身钩长度BH必需适中。 埋头度C埋头度是指卷边项部至盖平面的距离，它一般由上压头凸缘厚度决定，即： C＝W＋α； 式中W—卷边宽度；α—修正系数，一般为0.15～0.30mm。 叠接长度OL叠接长度是指二重卷边成型后，卷边内部底钩与身钩相互叠接的长度。其计算公式如下： OL＝BH＋CH＋1．1tc－W； 式中BH—身钩尺寸；CH—盖〔底〕钩尺寸；tc—罐底坯板厚度；W—卷边宽度。 叠接率KOL叠接率是表示卷边内部底钩与身钩相互叠接的程度。其计算公式如下： KOL＝｛OL／［W-（2．6tc-1．1tb）］｝×100％； 式中OL—叠接长度；W—卷边宽度；tc—罐底坯板厚度. 二重卷边结构要求 二重卷边光滑均匀，卷边部位不得有快口、假卷和大塌边，也不应有卷边不完全、卷边牙齿、铁舌、跳封、卷边碎裂、填料挤出、锐边、垂唇、双线等缺陷。 二重卷边封口结构检验：-130-\n 迭接长度、迭接率、紧密度按GB/T14251检验。(二)玻璃罐密封1.卷封式封罐通过封口机棍轮推压，使盖子钩边中垫圈紧压在罐口凸陷上而相互磨合。开启困难。2.螺旋封罐盖子内部垫有橡皮圈或塑料垫圈，盖子周围内壁上轧有连续螺旋线槽，正好与玻璃罐口壁上的螺旋线相互吻合，从而密封。密封性能好，难开启。3.套压式玻璃罐盖边内嵌有垫圈，通过自动加盖装置，把盖子自动置于罐口上，并经热蒸汽喷射，将罐口顶部空气排除掉，由封罐机头迅速将盖自动套压在罐口上，自动进行密封。(三)软罐容器密封1.高频密封法强度高，密封性能也较好，但是封边结合表面上有水或油附着时，就不易相互紧密结合2.热压密封使封边在热熔时密合。即使表面上有少量水和油附着，仍有密合的可能。由于受热较弱，其密封强度比高频或脉冲密封差。此法仅适用于聚乙烯、聚氯乙烯复合材料。3.脉冲密封法-130-\n在低压下，让极细的电阻丝瞬时通过高密度电流，使加热板温度瞬时上升到高温，并使封边内塑料层相互密合，即使表面上有少量水和油附着，仍能密合。操作简便，适用于所有薄膜密合。六、杀菌腐败菌是罐头食品杀菌的对象，其耐热性与罐头食品的杀菌条件有着直接的关系。微生物对热的敏感性常受各种因素的影响，如种类、数量、环境条件等(一)杀菌（灭菌）l先选择对象菌：腐败的微生物头目，杀菌的重点对象。耐热性强、不易杀灭，罐头中经常出现、危害最大。只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、酶肯定杀灭。杀菌条件的表示方法通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程。τ1—τ2—τ3t不是加减乘除的关系。τ1升温时间min，τ2恒温杀菌时间min，τ3降温时间min，t杀菌(锅)温度℃、注意不是指罐头的中心温度。P冷却时的反压0.12—0.13MPa。τ1一般10min左右，τ3一般10min—20min，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。(二)商业杀菌法1.将病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常温无冷藏状况的商业贮运过程中，在一定的保质期内，不引起食品腐败变质，这种加热处理方法称为商业灭菌法。-130-\n2.商业无菌：罐头食品经过适度的杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物。这种状态称作商业无菌。(三)罐头食品的传热1.传导热量从高能量分子依次向邻近低能量分子传递在加热或冷却介质和食品之间的温度差的影响下，食品罐内壁和罐头几何中心间将相应地出现温度梯度，从而进行热传导2.对流借助于液体或气体的流动来传递热量方式。液态食品在加热介质与食品间温差的作用下，部分食品受热迅速膨胀，密度下降、变轻、上升，形成循环流动，进行热量传递。对流与传导结合：糖水罐头属此。(三)影响热穿透食品的一些主要因素1.产品的类型流体或带小颗粒的流体食品——对流传热l固体（肉、鱼等）—传导l当然即使是流体食品由于粘度、比重、组成成分的不同而有差别。2.容器的大小l比如：铁罐头和蒸煮袋3.容器是否被搅动l比如：旋转杀菌比常规杀菌有效，特别对一些粘稠或半固体的食品（如茄汁黄豆）。4.杀菌锅和物料的初温5.容器的形状：高容器快6.容器的类型：金属罐比玻璃罐、塑料罐传热快-130-\n(四)罐头食品加热时间的推算1.由热力致死时间公式:D=t/loga-logb可以推出：t=D/loga-logb确定杀菌温度t：罐头PH大于4.6，一般121℃杀菌，极少数低于115℃杀菌。罐头PH小于4.6，一般100℃杀菌，极少数低于85℃杀菌。假设杀菌温度为121℃，则杀菌时间t与F值相等，于是安全F值可用下式求得：F0=t=D(1oga-logb)例：某低酸性食品的对象菌为肉毒梭状芽孢杆菌。经检验每克罐头食品在杀菌前含对象菌数不超过2个。经过121℃杀菌和保温贮藏后，允许腐败率为万分之五以下，试估算500g罐头在标准温度下的F0值（已知肉毒梭状芽孢杆菌D121℃=3.0min）。解：已知肉毒梭状芽孢杆菌D121℃＝3.0mina＝500g/罐头x2个＝103个/罐b＝5/10000＝5x10-4个/罐F0=D(1oga-logb)＝3（log103－log10-4）＝21min-130-\n2.实际杀菌值实际杀菌F值：把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，相当于121℃的杀菌时间，用F实表示。3.安全杀菌F值在某一恒定温度（121℃）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准F值，用F安表示。(1)F实等于或略大于F安，杀菌合理；(2)F实小于F安，杀菌不足，未达到标标准，要变质。必须延长杀菌时间；(3)实远大于F安，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形、营养价值。要求缩短杀菌时间。由于这种比较和反复的调整，就可找到合适的τ2。4.实际杀菌F值的计算 求和法根据罐头的中心温度计算F实，把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，然后相加起来。F实=t1×L1+t2×L2+t3×L3+t4×L4+……L致死率值，某温度下的实际杀菌时间转换为121℃杀菌时间的折算系数。L致死率、折算系数的问题。由公式L=10(t-121)/Z 计算得到。-130-\n第七章食品的腌制与烟熏保藏技术教学目标：掌握腌制与烟熏对食品保藏的作用，常用的腌制和烟熏方法，常用腌制剂的种类及作用，熏烟的成分及作用，了解常用的烟熏设备教学内容：腌制类型；腌制保藏的理论基础；腌制剂；腌制食品的发色；烟熏的成分及作用；熏烟的沉积；烟熏方式及其特点重点和难点：腌制与烟熏保藏的基本原理教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：2学时-130-\n第一节食品的腌制保藏技术一、腌制类型(一)根据腌制的材料1.盐渍2.糖渍3.酸渍4.混合腌渍(二)根据是否发酵1.非发酵性腌制2.发酵性腌制二、腌制保藏的理论基础食品腌渍过程中，不论盐或糖或其它酸味剂等原辅料，总是形成溶液后，扩散渗透进入食品组织内，溶质的增加，从而降低食品组织内的水分活度，提高它们的渗透压，正是这种渗透压的影响下，抑制微生物活动和生长，从而起到防止食品腐败变质的保藏目的，因此，渗透扩散和渗透理论成为食品腌渍过程中重要的理论基础(一)扩散分子扩散的基本方程JA=-DABdC/dz假定为等分子扩散则JA=NA=DAB(CA1-CA2)/(Z2－Z1)JA：A组分扩散通量Kmol/（m2·s）DAB：A的分子扩散系数（在B中）m2·sCA1：A组分在点1处的浓度Kmol/m3CA2：A组分在点2处的浓度Kmol/m3Z1：A组分在点1处的距离mZ2：A组分在点2处的距离m(二)渗透渗透就是溶剂从低浓度经过半渗透膜向高浓度扩散的过程-130-\n半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，实际上，半透膜对钠、氯、小分子（电解质）也能通过，只是对于细胞而言，由于原生质内电阻较高，而阻止了电解质的渗透进入。根据Van’thoff定律，溶液的渗透压和理想气体的性质是完全相似的Van’thoff方程：PV=nRT=(G/M)RTG1P0=——·——·RT=Cm·RTMVP0—渗透压(N/m2);Cm—溶液的摩尔浓度mol/L;V—溶液溶积（L或m3）;T—绝对温度（K）;G—溶质质量（kg）;R—气体常数8.29×10-3N·m/mol·KM—溶质分子量(三)生物组织的扩散和渗透生物组织包括微生物、动物和植物组织，它们在腌制过程中都存在着扩散和渗透作用。1.微生物细胞内外溶解度相等——对微生物最适宜，如0.9%NaClC外C内P外>P内C外=C内P外=P内2.动植物组织无论是动物还是植物组织，如果结构完整，存在着影响溶质扩散的障碍，如膜使溶质难于扩散，则动植物组织在盐和糖溶液中也会出现和微生物细胞一样的三种情况三、腌制剂(一)食盐1.食盐溶液使渗透压增高，微生物细胞发生质壁分离，微生物难以维持生命¢2.使食品脱水，降低水分活度，不利于微生物的生长¢-130-\n3.产生直接有害于微生物的氯离子¢4.使水中氧的溶解度减少，好气性微生物的生长受到抑制使酶的活性降低(二)糖糖藏与盐藏一样，都是利用赠加食品渗透压、降低水分活度，从而抑制酶活性和微生物生长的一种贮藏方法。(三)醋醋酸是一种有机酸，具有良好的抑菌作用。经研究，当醋酸浓度达0.2%时便能发挥抑菌效果。当保藏溶液中的浓度为0.4%时，就能对各种细菌和部分霉菌起到良好的抑制效果；当浓度达0.6%时，就能对各种霉菌及酵母菌发挥优良的抑菌防腐效果。—食醋中除醋酸外，还具有氨基酸、醇类、芳香物质等，不近具有保藏的意义，而且还赋予食品以优良风味。(四)其它硝酸盐类：主要是硝酸钠、亚硝酸钠，用于发色磷酸盐类：用于提高肉的持水性抗坏血酸：主要是烟酸、烟酰胺，用于帮助发色香料：用于调节风味四、腌制方法1.干腌法¢2.湿腌法¢3.动脉或肌肉注射法¢4.混合腌制法五、腌制品的发色(一)肉中色素与肌红蛋白的构成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，肌红蛋白的结构由珠蛋白和卟啉构成-130-\n高铁肌红蛋白肌红蛋白氧合肌红蛋白MMbMbMbO2棕红色或深褐色紫红色深红色注：(1)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(2)腌制时，添加亚硝酸盐，目的让色素与NO反应形成粉红色的较稳定的色素(3)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——呈绿色，胆肌红蛋白还会迅速被氧化，生成珠蛋白、铁和四吡咯。(二)腌制肉色泽形成大致分为三个阶段NO+Mb→NOMMbNOMMb→NOMbNOMb+热+烟熏→NO-血色原（Fe2+）（稳定的粉红色）-130-\n第二节食品的烟熏保藏技术一、烟熏的作用烟熏的主要作用是使产品形成特有的烟熏风味，赋予产品诱人的色泽，提高产品的防腐性能，降低产品中脂类氧化的程度二、烟熏的机理(一)熏烟材料烟熏所使用的材料多为木柴、锯末、木屑。种类较多，根据地区而异。我国多使用果木，如苹果木；欧美国家主要使用山核桃木；日本多采用樱花树等。工业生产一般使用木屑，能产生大量熏烟，且木屑经过洒水回潮，利用湿度以控制燃烧和烟熏浓度。(二)熏烟的产生木材中含有40％-60％的纤维素、20％-30％的半纤维素和20％-30％的木质素。当木屑中心的水分接近0时，木材温度快速上升，产生热分解，发烟开始。一般温度197-246℃温度下所产生的熏烟质量最好。当加热时，纤维素首先分解成葡萄糖，然后在脱水形成1，6-葡萄糖酐，再进一步加热分解生成乙酸、酚、水和丙酮。半纤维素由戊聚糖组成，热解后分解成呋喃、糠醛和酸。木素热分解时形成甲醇、丙酮、各种有机酸、大量的酚和大量的非蒸汽挥发性成分(三)熏烟的性质-130-\n气体的熏烟一产生，就会立即分成蒸汽相和微粒相，蒸汽相中含有较多的挥发性成分，主要关系到制品的滋味和气味。熏烟一旦产生，大量的反应也就开始。醛和酚缩和形成树脂，它占熏烟成分的50％，是形成烟熏色的主要物质。(四)熏烟成分及作用目前从木材熏烟中已分离出了300多种化合物，主要包括酚、有机酸、醇、羰基化合物、烃和一些气体，这些化学物直接关系到食品的风味、货架期、营养价值和有效成分。1.酚类物质大约有20中酚从熏烟中分离出来。酚具有抗氧化性、防腐性并且是烟熏味道的主要来源主要的酚类物质：邻甲氧基苯酚、4-甲基俞创木酚、4-乙基俞创木酚、丁子香酚等烟熏色是烟雾中气相中的羰基与肉的表面氨基反应的产物。烟熏制品的风味主要来自烟雾蒸汽相中的酚类化合物2.醇类物质最常见的甲醇。熏烟中醇的作用主要是挥发性物质的载体。醇对制品的滋味和气味影响不大，但有一定的抑菌能力.3.有机酸在蒸汽相中的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸等；在微粒相中主要有戊酸、异戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸等有机酸可使肉制品的表面形成了较致密、结实、有弹性的凝结蛋白质层，防治制品干裂.4羰基化合物存在于熏烟的微粒相中。2－戊酮、戊醛、2-丁酮、丁醛、丙醛、异戊醛、异丁醛、3-甲基-2-丁酮、3-己酮、甲基乙二醛等.5.烃类化合物-130-\n从烟熏制品中分离出许多环烃类化合物：包括苯并蒽、二苯并蒽、苯并芘及4-甲基芘等。二苯并蒽、苯并芘是致癌物质.6气体气相中最有意义的可能是一氧化二氮，它与烟熏食品中亚硝胺和亚硝酸盐等的形成有关。如果肉的pH值处于酸性范围，则有碍一氧化二氮与二级胺反应形成N-亚硝胺。(五)熏烟的沉积熏烟在制品上沉积的量和速度取决于下列因素：1.熏烟的密度¢2.熏炉内的相对湿度¢3.烟熏炉内的空气流速5.制品的比表面积¢6.熏制时间¢7.制品表面的湿度¢8.制品的种类和数量三、烟熏的方法及装置(一)烟熏方式分类单层烟熏炉直接发烟式多层烟熏炉1.按烟熏方式分类间歇式间接发烟式连续式液态烟熏剂式2.按熏室温度分类冷熏法温熏法热熏法焙熏法(二)直接发烟式烟熏-130-\n直接发烟式烟熏是最简单的烟熏方法。在烟熏房内燃着烟熏材料使其产生烟雾，借助自然空气循环让熏烟与制品接触并吸收在制品上.存在问题：室内温度不均匀、烟雾的循环利用差、熏烟中的有害成分不能去除制品的卫生条件不良等。产品的烟熏质量在很大程度上取决于操作人员的技术水平，因此只能适合小规模生产.(三)间接发烟式烟熏目前国内外使用最多的是间接式发烟烟雾炉，这种烟雾的产生发生器放在炉外，通过管道将烟送入烟熏炉。因为送入烟熏室的烟是通过机械来完成的，因此也称强制通风式烟熏炉。(四)液态烟剂式烟熏一般由硬木屑热解制成。将产生的烟雾引入吸收塔的水中，熏烟不断产生并反复循环被水吸收，直到达到理想的浓度。经过一段时间后，溶液中有关成分相互反应、聚合，焦油沉淀，过滤除去溶液中不溶性的烃类物质后，液态腌制剂就基本制成了。这种液熏剂主要含有熏烟中的蒸汽相成分，包括酚、有机酸、醇和羰基化合物。液熏剂中不含多环烃等致癌物质。-130-\n第八章食品保藏中的高新技术教学目标：了解高压、磁场、脉冲、玻璃化、生物等新技术在食品保藏中的作用及其在食品保藏中的应用。教学内容：食品高压保藏技术；脉冲电场杀菌技术；磁场杀菌技术；欧姆杀菌技术.重点和难点：高压、磁场、脉冲及玻璃化保藏食品的原理及技术要点.教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：4学时-130-\n第一节食品高压保藏技术一、高压保藏技术的原理将食品物料以某种方式包装后，置于高压（100～600Mpa）下加压处理，高压导致食品中的微生物和酶的机能丧失，从而延长食品的保藏期。二、影响高压杀菌的主要因素¢pH值温度¢微生物的生长阶段¢食品成分¢水分活度三、高压对食品成分的影响1.高压对蛋白质的影响¢高压使蛋白质变性，其原因是由于压力使蛋白质原始结构伸展，导致蛋白质体积改变；¢使蛋白质发生变性的压力依不同的物料而异，对微生物来讲，也因其特性而异，通常在100-600MPa。2.高压对淀粉的影响高压可使淀粉改性。常温下加压到100-300MPa，可使淀粉糊化而呈不透明的粘稠糊状，且吸水量也发生改变，原因是压力使淀粉的长链断裂，分子结构发生改变。3.高压对油脂的影响油脂类耐压程度低，常温下加压到100-200MPa，基本上变成固体，但降低压力后，固体仍能恢复到原状。另外，高压处理对油质的氧化有一定的影响4.高压对其它成分的影响-130-\n油脂类耐压程度低，常温下加压到100-200MPa，基本上变成固体，但降低压力后，固体仍能恢复到原状。另外，高压处理对油质的氧化有一定的影响第二节脉冲电场杀菌技术电脉冲是原来用于细胞生物学和生物技术领域的电穿刺和电融合电穿刺是在电场作用下改变细胞膜的通透性，以进行基因操作或引入外界的分子。而电融合是在电场下融合细胞¢目前，脉冲技术已从细胞生物学扩展到杀灭微生物，进行食品保藏所谓脉冲杀菌就是将食品物料置于脉冲电场中加以处理，以达到杀菌目的¢电场对微生物产生致死作用是脉冲杀菌的基本原理，脉冲导致微生物的形态结构、生物化学反应以及细胞壁发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，使其破坏或发生不可逆变化一、脉冲杀菌的基本原理1.对微生物的影响¢(1)对微生物的杀灭作用¢对微生物芽孢的失活使用10个20kV/cm的脉冲处理NaCL溶液中的大肠杆菌，可以取得99.9%的杀菌效果德氏乳杆菌接种在NaH2PO4/Na2HPO4的缓冲溶液中，使30kV/cm，24℃处理3.6s，可以取得减少6个数量级的杀菌效果¢-130-\n(2)对微生物结构的影响引起双层脂膜、细胞膜的破裂。包括：双电性破裂、临界跨膜电位和细胞膜的压缩、细胞膜粘弹性变化、细胞膜蛋白和类脂的流体镶嵌排列、膜的结构欠缺、胶体的渗透膨胀等.(3)对微生物芽孢的失活脉冲可以杀死微生物的营养细胞，但是芽孢对脉冲的耐受力强。但芽孢发芽后对脉冲比较敏感，可使芽孢失活。Simpson报道脉冲与溶菌酶相结合使枯草杆菌的芽孢减少了5个数量级.2.对酶促反应的影响酯酶和淀粉酶的活性不受30kV/cm脉冲的抑制2.脉冲对酶促反应的影响¢脉冲可使大肠杆菌失去合成β-半乳糖苷酶的能力。但是酶活性未受到影响¢假荧光单孢菌产生的蛋白酶水解酪蛋白和乳清蛋白，造成牛奶产生苦味和凝结。98个频率2Hz、14kV/cm的脉冲处理可使该酶的活性降低60%二、影响脉冲杀灭微生物的因素1.电场强度当电场强度超过临界强度，微生物的致死率明显提高。致死率随电场强度的提高、时间的延长而增加微生物的存活率和电场强度的关系可用下式来表示：S=（t/tc）-(E-Ec)/kS:存活率；tc:临界电场强度下的处理时间；t:处理时间;E:电场强度;Ec:临界电场强度;k:回归系数.-130-\n2.作用时间作用时间是脉冲数目和脉冲持续时间的乘积。增加作用时间意味着增加脉冲数目或增加脉冲持续时间，而增加脉冲持续时间将使处理系统的温度大幅度上升，因此脉冲的持续时间只可以增加到能够使系统接收的定值.3.脉冲的形状脉冲的形状包括指数形波和矩形波。杀菌的效果是矩形波〉指数形波例如当电场强度为12kV/cm，脉冲数目不大于20，矩形脉冲杀菌比指数形高60%.4.脉冲的极性脉冲有单极性和双极性两种。双极性脉冲的致死作用大于单极性脉冲。单极性脉冲只有一个指数脉冲的波形，而双极性脉冲包括一个正极性和一个负极性指数波形。双极性脉冲还能造成电荷的反转，造成细胞膜的破裂等.5.微生物的生长期对数期的细胞比平缓期的细胞对电场更具敏感性6.介质的温度脉冲的杀菌作用随介质的温度上升而增加。应用矩形波脉冲7℃，60个或33℃，10个可达到一样的杀菌效果三、脉冲处理装置-130-\n脉冲处理装置主要有电源、电容器、开关、处理室、电压和电流及温度控制仪表、无菌包装设备等。电源用于电容器的充电，开关用于向放置在处理室的食品放电。处理室内有脉冲容器、加压装置及辅助装置等。处理后的食品经无菌包装设备包装。由于脉冲处理时可能产生热量，加工系统还包括冷却处理室的设备第三节磁场杀菌技术一、磁场的产生电流通入线圈产生磁场，杀灭微生物的磁通密度为5-50T（特斯拉）。磁场可由①超导线圈②产生直流电的线圈③电容器充电的线圈④磁体产生磁场分为静止磁场和振荡磁场。静止磁场的方不随时间发生变化，磁场各方向的强度相同。振荡磁场以脉冲的形式作用，每个脉冲均改变方向，磁场强度随时间衰减.二、磁场保藏的原理1.对微生物的影响-130-\n对微生物原生质在细胞内的流动产生影响¢0.5T的静止磁场对酵母细胞没有影响，但振荡磁场产生杀灭细胞的作用¢磁场抑制细胞分裂2.对酶的影响静电磁场对核糖核酸酶的催化作用没有影响¢2℃，20T的磁场中羧基歧化酶的活性下降。而有的试验表明此酶的活性赠加¢目前，磁场对酶的作用还不能得到确定的结论.三、磁场保藏的优点食品营养成分和品质的改变量小¢降低能源消耗¢使用塑料包装食品，避免加工后的污染.第四节欧姆杀菌技术一、欧姆杀菌技术的基本原理是一种新型的热杀菌方法，它利用电流通过食品产生热量来达到杀菌的目的。对于带颗粒的食品，采用欧姆加热，则使颗粒的加热速率接近液体的加热速率，获得比常规方法更快的加热速率，约1-2℃/s，因而可缩短加热时间，得到高品质产品。二、欧姆杀菌装置欧姆杀菌系统由泵、柱式欧姆杀菌器、保温管和控制仪表组成。重要的部分是柱式欧姆杀菌器，由四个以上电极室组成，包括不锈钢外壳、绝缘腔、绝缘衬里和电极等.-130-\n三、欧姆杀菌特点易于实行自动控制，且可立即启动和停止维护费用低，操作费用也有节约的潜力不需要传热面可处理对剪切敏感的食品系统操作连续平稳可处理高黏度物料可处理含大颗粒固体的产品，颗粒含量可达50%～70%，而常规杀菌的固液比仅为30%～40%-130-\n第九章食品的干制保藏技术教学目标：了解食品常用的干燥方法，食品干制过程中的一般物理现象及其规律。教学内容：食品干制过程中的湿热传递；食品干燥方法重点和难点：干燥过程中的湿热传递冷；冻干燥技术特点.教学方式:采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。学时分配：1学时-130-\n一、干制保藏技术的发展(一)食品干制保藏的概念将食品的水分活度降低到一定程度，并维持其低水分状态长期贮藏的方法。(二)干制保藏的特点延长保藏期¢方便¢设备可简可繁¢易于包装运输二、食品干制过程中的湿热传递(一)湿物料在脱水过程中的湿热传递1.湿物料的湿热传递过程-130-\n(1)给湿过程湿物料中的水分从表面向加热介质扩散的过程称作给湿过程。给湿过程中的水分蒸发强度在蒸汽压差的推动下，水分从物料表面向周围空气的蒸发转移。(2)导湿过程导湿性：在水分梯度的推动下，水分以液体或蒸汽的形式向表面的扩散转移。αmd-导湿系数(m2/h)gradu-物料内部的水分梯度(kg/(kg干物质*m))qmd-物料内单位时间单位面积上的水分迁移量(kg/(m2*h)ρo-单位潮湿物料容积内绝干物质质量(kg干物质/m3导湿温性：在温度梯度的推动下，水分从高温处向低温处移动。αmd-导湿系数(m2/h)-130-\nρo-单位潮湿物料容积内绝干物质质量(kg干物质/m3δ-湿物料的导湿温系数，即温度梯度为1℃/m时，物料内部建立起来的水分梯度gradθ-温度梯度，℃/m2qmθ-物料内单位时间单位面积上的水分迁移量，kg/(m2*h)干燥过程中，在食品内部可能同时存在导湿现象和热湿传导现象。食品中水分扩散总量等于两者水分扩散量总和。当qmd>qmθ，以导湿性为主，导湿温性成为阻碍因素。当qmd
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